Ультразвук i його вплив на органiзм людини

Ультразвукові хвилі можуть поширюватися у будь-якому середовищі: рідкому, твердому, газоподібному. Швидкість поширення у цих середовищах різна і залежить від їхніх властивостей. Частотна характеристика і довжина хвилі (менша, ніж у чутних звуків) значною мірою визначають особливості поширення ультразвукових коливань у навколишньому середовищі.

Ультразвук за способом передачі від джерела до людини буває:

• повітряним, що передається через повітряне середовище;.

• контактним, що передається на руки працюючої людини через тверде чи рідке середовище.

За спектром ультразвук поділяють на дві групи:

• низькочастотний, коливання якого передаються людині повітряним та контактним шляхом (від 1,2*10 у 4 ступені до 1,0*10 у 5 ступені Гц);

• високочастотний, коливання якого передаються людині тільки контактним шляхом (від 1,0*10 у 5 ступені до 1,0*10 у 9 ступені Гц).

Вплив ультразвуку на організм людини спричиняє головний біль; утому; підвищену збудливість; закладеність у вухах; відхилення з боку вестибулярного, слухового, зорового та інших аналізаторів; порушення ендокринних та обмінних процесів; зміни функції серцево-судинної системи. У вираженій стадії захворювання відбувається органічне ураження центральної нервової системи, можливі діенцефальні кризи, психічні порушення, втрата працездатності.

Нормованими параметрами ультразвуку, утворюваного коливаннями повітряного середовища у робочій зоні, є рівні звукового тиску Lv (дБ) у третинооктавних смугах із середньогеометричними частотами 12,5; 16,0; 20,0; 25,0; 31,5; 50,0; 63,0; 80,0; 100 кГц.

Нормованим параметром ультразвуку, що передається контактним шляхом, є пікове значення віброшвидкості у частотному діапазоні від 0,1 до 1,0* 10 у 3 ступені МГц або його логарифмічний рівень у дБ

Для ультразвуку при контактній передачі допускається застосовувати як параметр, що нормується, інтенсивність у ватах на квадратний сантиметр (Вт/см2).

Заходи боротьби з несприятливим впливом ультразвуку на організм людини аналогічні заходам захисту від чутних звуків:

1) зменшення випромінювання звукової енергії у джерелі при проектуванні (за рахунок підвищення номінальних робочих частот УЗ-установок);

2) локалізація дії ультразвуку конструктивними та планувальними рішеннями (розміщення УЗ-приладів в окремих приміщеннях, кабінах із дистанційним управлінням; улаштування систем блокування, застосування кожухів, екранів, облицьовки кабін та приміщень звукопоглинаючими матеріалами та ін.);

3) організаційно-профілактичні заходи (інструктаж, раціональний режим праці та відпочинку, медичні огляди, тимчасове або повне усунення від роботи в умовах інтенсивного ультразвуку);

4) індивідуальні засоби захисту (протишуми ВЦНДІОП, укладки ФПШ).

69. Вібрація, її параметри, вплив на організм.Заходи та засоби захисту від вібрації.

Розрізняють гігієнічне та технічне нормування вібрації. При гігієнічному нормуванні регламентуються відповідні умови щодо захисту від вібрації людини, а при технічному - щодо захисту машин, устаткування, механізмів і т. ін. від дії вібрації, яка може призвести до їх пошкодження чи передчасного виходу з ладу. Основними нормативними документами з охорони праці стосовно вібрації є ГОСТ 12.1.012-90 та ДСН 3.3.6.039-99.

 

Дія вібрації на організм людини залежить від таких її характеристик: інтенсивності, спектрального складу, тривалості впливу, напрямку дії. Гігієнічна оцінка вібрації, що діє на людину у виробничих умовах, здійснюється за допомогою таких методів:

- частотного (спектрального) аналізу її параметрів;

- інтегральної оцінки за спектром частот параметрів, що нормуються;

- дози вібрації.

При частотному (спектральному) аналізі параметрами, що нормуються, є середні квадратичні значення (квадратний корінь із середнього арифметичного квадрата значення в певному інтервалі часу) віброшвидкості и та віброприскорення а, або їх логарифмічні рівні у дБ у діапазоні октавних смут із середньо-геометричними частотами:

- 1,0; 2,0; 4,0; 8,0; 16,0; 31,6; 63,0 Гц (для загальної вібрації);

- 8,0; 16,0; 31,5; 63,0; 125,0; 250,0; 500,0; 1000,0 Гц (для локальної вібрації).

При використанні методу інтегрованої оцінки за спектром частот параметром, що нормується, е коректоване значення віброшвидкості чи віброприскорення (10, що вимірюється за допомогою спеціальних фільтрів або обчислюється за формулами, наведеними в ДСН 3.3.6.039-99.

При дії непостійної вібрації (крім імпульсної) параметром, що нормується, є вібраційне навантаження (доза вібрації, еквівалентний коректований рівень), одержане робітником протягом зміни та зафіксоване спеціальним приладом або обчислене для кожного напрямку дії вібрації.

При дії імпульсної вібрації з піковим рівнем віброприскорення від 120 до 160 дБ, параметром, що нормується, є кількість вібраційних імпульсів за зміну (годину), в залежності від тривалості імпульсу.

Гігієнічні норми вібрації, що діє на людину у виробничих умовах, встановлені для тривалості 480 хв (8 год). При дії вібрації, яка перевищує гранично допустимий рівень, сумарний час її дії протягом робочої зміни повинен бути меншим.

Заходи та засоби захисту від вібрації за організаційною ознакою поділяються на колективні та індивідуальні (рис. 2.27). Колективні заходи та засоби віброзахисту можна розподілити за такими напрямами:

- зниження вібрації в джерелі її виникнення;

- зменшення параметрів вібрації на шляху її поширення від джерела;

- організаційно-технічні заходи;

- лікувально-профілактичні заходи.

Зменшення вібрації в джерелі її виникнення досягається шляхом застосування таких кінематичних та технологічних схем, які усувають чи мінімально знижують дію динамічних сил. Так, вібрація послаблюється при заміні кулачкових та кривошипних механізмів на механізми, що обертаються з рівномірною швидкістю, механічних приводів - на гідравлічні та ін. Зменшення вібрації досягається також статичним та динамічним зрівноважуванням механізмів та об'єктів, що обертаються. Слід зазначити, що дія динамічних сил може посилитись унаслідок спрацювання окремих механізмів, появи зазорів та люфтів, поганого зчеплення деталей, що призводить до посилення вібрації. При проектуванні устаткування важливо передбачити недопущення резонансних режимів його роботи. Це досягається раціональним вибором маси та жорсткості коливальної системи або частоти змушувальної сили.

Контакту працівника з віброоб'єктом, а відтак і шкідливої дії вібрації можна уникнути шляхом використання дистанційного керування, автоматичного контролю та сигналізації, а також застосування захисного огородження. Якщо цього досягти неможливо, то необхідно при контакті працівника з віброоб'єктом домогтися зменшення параметрів вібрації на шляху її поширення від джерела змушувальної сили. Цього можна досягти за допомогою вібропоглинання, віброгасіння та віброізоляції.

Засоби індивідуального захисту (3І3) від вібрації за місцем контакту працівника з об'єктом, що вібрує, поділяються на: 3І3 для рук (рукавиці, рукавички, прокладки); ЗІ3 для ніг (спеціальне взуття, підметки, килими, наколінники); 3І3 для тіла (нагрудники, пояси, спеціальні костюми).

Для вимірювання вібрації, як правило, застосовують прилади, принцип роботи яких базується на перетворенні кінематичних параметрів вібрації в електричні, що вимірюються чи фіксуються на папері або плівці. Як первинні вимірювальні засоби (давачі) використовуються ємнісні, індукційні, п'єзоелектричні перетворювачі вібропереміщення, віброшвидкості, віброприскорення. Параметри вібрації вимірюють віброметрами ВМ-1, ВИП-2, апаратурою контрольно-сигнального вібровимірювального типу ВВК-003, ВВК-005, вимірювачами шуму та вібрації ВШВ-003.

 

70. Засоби захисту вiд впливу вiбрацiї на органiзм людини.

Деякі виробничі процеси пов’язані з вібрацією. Вібрація — це тремтіння всього тіла або окремих його частин унаслідок виконання певних робіт.

Джерелом вібрації є механічні, пневматичні й електричні інструменти ударної або обертальної дії, обладнання, встановлене без достатньої амортизації та віброізоляції, а також транспортні і сільськогосподарські машини. За характером впливу на організм розрізняють загальну та локальну вібрацію. Загальна вібрація викликає тремтіння всього тіла людини, локальна — залучає до коливання лише окремі частини тіла (руки, передпліччя, ноги).

Вібрація завдає великої шкоди здоров’ю людини — від перевтоми організму та незначних змін функцій організму до струсу мозку, розриву тканин, порушення серцевої діяльності і нервової системи, деформації м’язів та кісток, порушення чутливості шкіри і кровообігу тощо. Вібрації частотою понад 200 Гц перевантажують нервову систему людини, потребують підвищеного психічного напруження.

Систематичний вплив на людину довготривалої та інтенсивної дії вібрації може стати причиною вібраційної хвороби. Локальні вібрації викликають деформацію та зменшення рухомості суглобів. Класи умов праці залежно від рівня вібрації поділяються на допустимі, які відповідають ГДР — ДСН 3.3.6.037-99, шкідливі та небезпечні.

Вживаються колективні та індивідуальні заходи щодо боротьби з вібрацією. Найпоширенішим інженерним методом захисту від вібрації є віброгасіння. Вібруючі машини з динамічним навантаженням (вентилятори, насоси, агрегати) встановлюють на окремі фундаменти. Джерела коливань ізолюють від опорних поверхонь гумовими, пружинними або комбінованими віброізоляторами.

Для зниження вібрацій, що передаються на несучу конструкцію, застосовуються пружинні або гумові віброізолятори. Віброізоляція зменшує рівні вібрації, що передаються від джерела на тіло працюючого. Вібропоглинання може бути здійснено: використанням конструктивних матеріалів з великим внутрішнім тертям; нанесенням на поверхню виробу шару пружнов’язких матеріалів, що мають потужне внутрішнє тертя.

Вібропоглинання здійснюється покриттям машин в’язкими матеріалами (мастикою), використанням масляних ванн для зубчастих зчеплень. Дистанційне керування дозволяє виключати постійне знаходження людини в зоні шкідливих вібрацій.

До засобів індивідуального захисту від вібрації відносяться: спеціальне віброзахистне взуття, рукавиці з м’якими надолонниками.

У автоматизованих виробництвах засобом боротьби є дистанційне керування (виключає контакт) відповідним технологічним процесом. А у неавтоматизованих виробництвах використовують такі засоби та заходи:

1. Зниження вібрації в джерелах їх виникнень:

-підвищення точності опрацювання деталей;

-оптимізація технологічного процесу;

-поліпшення балансування.

2. Відстройка від режимів резонансу (збільшення жорсткості системи);

-вибродемпфірування (пружинні віброізолятори).

Поліпшення організації праці вібронебезпечних процесів:

-загальна кількість робочого часу в контакті з віброобладнанням не повинна перевищувати зміни;

-одноразова дія не повинна перевищувати для локальної - 20 хвилин, для загальної - 40 хвилин.

До лікувально - профілактичних заходів відносяться: масаж; заходи, що загально укріплюють організм; гідропродцедури. Вібрація має властивість кумуляції (накопичення в організмі).