Предупреждение воздействия шума и вибрации на рабочих местах станочников

При изучении биологического действия В. принимается во внимание характер ее распространения по телу человека, которое рассматривается  как сочетание масс с упругими элементами. В одном случае это  все туловище с нижней частью позвоночника и тазом (стоящий человек), в др. случае — верхняя часть туловища с верхней частью позвоночника (нагибающийся вперед или сидящий человек).

Для стоящего на вибрирующей  поверхности человека имеются 2 резонансных  пика на частотах 5—12 Гц и 17—25 Гц, для  сидящего — на частотах 4—6 Гц. Для  головы резонансные частоты лежат  в области 20—30 Гц. В этом диапазоне  частот амплитуда колебаний головы может превышать амплитуду колебаний  плеч в 3 раза. Для лежащего человека область резонансных частот находится  в интервале 3—3,5 Гц. Одной из наиболее важных колебательных систем является совокупность грудной клетки и брюшной  полости. В положении стоя колебания  внутренних органов этих полостей обнаруживают резонанс на частотах 3—3,5 Гц. Максимальная амплитуда колебаний брюшной  стенки наблюдается на частотах 7—8 Гц, а передней стенки грудной клетки — 7—11 Гц.

При увеличении частоты колебаний  происходит ослабление ее передачи по телу человека. Механическая система  прямой руки человека имеет резонанс в области частот 30—60 Гц. При передаче колебаний от ладони к тыльной  стороне кисти амплитуда колебаний  при неизменной частоте 40—50 Гц уменьшается  на 35—65%. На участках между кистью и  локтем, локтем и плечом происходит дальнейшее ослабление колебаний. Наибольшее затухание наблюдается в плечевом суставе и на голове.

С увеличением силы нажима на рукоятку наблюдается пропорциональное возрастание проводимости В. на плече, составляющее 1,2 дБ на удвоение силы нажима для частоты 8 Гц, около 3 дБ — для  частоты 16 Гц и 4—5 дБ — для частот 32—125 Гц. При увеличении силы нажима на инструмент человеком не только будет получено большое количество колебательной энергии в связи  с увеличением входного механического  импеданса, но воздействие В. распространится  на большую рецептивную зону.

Местная В. малой интенсивности  может оказывать благоприятное  воздействие на организм человека, восстанавливая трофические изменения, улучшая функциональное состояние  ЦНС, ускоряя заживление ран и  т. п. При увеличении интенсивности колебаний и длительности их воздействия возникают изменения, приводящие в ряде случаев к развитию профессиональной патологии — вибрационной болезни. Наибольшее распространение имеет патология, обусловленная воздействием локальной В.

В генезе реакций организма  на вибрационную нагрузку важную роль играют анализаторы: кожный, вестибулярный, двигательный. Нарушения здоровья, обусловленные локальной или общей В., складываются из поражений нейрососудистой, нервно-мышечной систем, опорно-двигательного аппарата, изменений обмена веществ и др. Существенное значение при этом имеют как специфические, так и неспецифические реакции общего типа, отражающие адаптационно-компенсаторные реакции организма.

Выраженность и характер нарушений определяются в первую очередь спектральными и амплитудными параметрами В., а также условиями труда, при которых это воздействие происходит.

Влияние низкочастотной В. приводит к развитию вибрационной патологии с превалированием поражений нервно-мышечной системы, опорно-двигательного аппарата и менее выраженным сосудистым компонентом. Напр., такая форма наблюдается у формовщиков, бурильщиков и др. 

Среднечастотная и высокочастотная В. вызывает различные по степени выраженности сосудистые, нервно-мышечные, костно-суставные и иные нарушения. При работе со шлифовальными машинами и др. источниками высокочастотной В. возникают в основном сосудистые нарушения. В результате влияния интенсивной локальной В. вначале появляются функциональные, а затем дистрофические изменения в рецепторном аппарате и нервных сплетениях мелких сосудов в области верхних конечностей. Постепенно в процесс вовлекаются и др. отделы периферической и центральной нервных систем.

Важную роль в инициировании  приступа побеления пальцев играет воздействие холода, вызывающее рефлекторное, опосредованное симпатической системой сужение сосудов. Усугубляет нарушение  микроциркуляции и проницаемости  сосудов кислородный дисбаланс. Дефицит кислорода способствует также развитию трофических нарушений  в дистальных отделах верхних  конечностей, в частности, возникновению  миофиброзов, артрозов и периатрозов, образованию кист, эностозов, снижению минерального компонента костной ткани. Страдает капиллярное и прекапиллярное кровообращение в пальцах рук, а  в последующем изменяется тонус  крупных сосудов (артерий и вен) на предплечьях и плечах.

Патогенез вибрационной болезни  остается до настоящего времени недостаточно изученным. Обобщенная клинико-физиологическая  картина действия общей В. позволяет  высказать гипотезу о механизме  прямого микротравмирующего действия В. на опорно-двигательный аппарат, вестибулообусловленные и экстравестибулярные реакции. Частота и степень выраженности нарушений зависит от физических характеристик В., эргономических параметров рабочего места, медико-биологических  параметров человека-оператора.

Механизм формирования вибрационных нарушений от воздействия общей  В. является сложным процессом, состоящим  из 3 этапов:

1. рецепторные изменения, характеризующиеся дисфункцией вестибулярного аппарата, и связанные с ними функциональные нарушения вестибулосоматических, вестибуловегетативных, вестибулосенсорных реакций;

2. дегенеративно-дистрофические нарушения позвоночника (остеохондроз), возникающие при наличии экзогенных и эндогенных факторов, и связанные с ними явления декомпепсации трофической системы;

3. потеря адаптационных способностей органами равновесия и связанные с этим нарушения функционального состояния онтовестибулоспинального комплекса вследствие патологической вестибулоафферентации.

Установлено, что при воздействии  общей В. важное значение, наряду с  нервно-рефлекторными нарушениями, имеет повышение венозного сопротивления, изменение венозного оттока, приводящего  к венозному полнокровию, увеличение фильтрации жидкости и снижение питания  тканей с развитием в дальнейшем периферического ангиодистонического  синдрома. Низкочастотная В. ведет к  изменению морфологического состава  крови: эритроцитопении, лейкоцитозу; имеет место снижение уровня гемоглобина.

Отмечено влияние общей  В. на обменные процессы, проявляющиеся  в изменении углеводного обмена; биохимических показателей крови, характеризующих нарушения белкового  и ферментативного, а также витаминного  и холестеринового обмена. Наблюдаются  нарушения окислительно-восстановительных  процессов, проявляющиеся в снижении активности цитохромоксидазы, креатинкиназы, в повышении концентрации молочной кислоты крови, изменения показателей  азотистого обмена, в снижении альбумин-глобулинового  коэффициента, в изменении активности коагулирующих и антисвертывающих факторов крови. Выявлено изменение  минералкортикоидной функции: понижение  концентрации ионов натрия в крови, повышение экскреции солей натрия и снижение солей калия. Имеет  место нарушение деятельности эндокринной  системы: нарушается нейрогуморальная и гормональная регуляция функций, проявляющаяся в изменениях показателей  гистамин-серотонина, содержания гидрокортизона, 17-оксикортикостероидов, катехоламинов.

Общая В. оказывает отрицательное  влияние также на женскую половую  сферу, что выражается в расстройствах  менструального цикла, альгодисменорее  и меноррагии. У мужчин нередко  наблюдается импотенция — эти  нарушения наиболее характерны для  операторов транспортных и транспортно-технологических  средств, подвергающихся действию толчкообразной В.

При всех видах вибрационной болезни нередко наблюдаются  изменения со стороны ЦНС (в виде вегетодисфункции на неврастеническом фоне), которые могут быть связаны  с комбинированным действием  В. и интенсивного шума, постоянно  сопутствующего вибрационным процессам. По той же причине у работников виброопасных профессий с большим  стажем возникают невриты слуховых нервов. При выраженных стадиях заболевания  наблюдается понижение слуха  не только на высокие, но и на низкие тоны.

Вибрационная болезнь  от локальных и общих В. отличается полиморфностью симптоматики, своеобразием клинического течения и нередко  может приводить к нарушению трудоспособности больных. По статистическим данным, 1/3 выявленных профессиональных заболеваний связана с воздействием В. и шума. Наиболее высокая заболеваемость вибрационной болезнью регистрируется па предприятиях тяжелого, энергетического, транспортного машиностроения, угольной промышленности и цветной металлургии.

 

2.3 Факторы, оказывающие влияние на воздействие локальной вибрации в рабочих условиях

Установленный метод оценки воздействия вибрации учитывает уровень вибрации в диапазоне частот, длительность ее воздействия в течение рабочего дня и кумулятивное (накапливающееся) действие на конкретный момент времени. На восприятие человеком вибрации в рабочих условиях могут оказать влияние также следующие факторы:

1) направление действия и частотный состав локальной вибрации;

2) выполняемая рабочая операция и квалификация оператора;

3) возраст рабочего, а также какая-либо предрасположенность к вибрационной болезни, обусловленная его конституцией или состоянием здоровья;

4) структура рабочего дня и метод работы, т.е. чередование периодов работы и отдыха, удерживает ли рабочий неработающий инструмент в руках или откладывает его в сторону и т.д.;

5) прилагаемые силы в месте контакта, такие как сила нажатия и сила обхвата, передаваемые оператором через рукоятку ручной машины или обрабатываемую деталь, давление на кожу руки;

6) положение кисти, всей руки и тела человека в процессе воздействия вибрации (угол наклона запястья, углы в локтевом и плечевом суставах);

7) тип и состояние вибрирующей машины, ручного инструмента и присоединенных элементов или обрабатываемой детали;

8) место и площадь той части руки, которая подвергается воздействию вибрации.

Нижеследующие факторы могут  оказать особое влияние на изменение  циркуляции крови, связанное с действием  локальной вибрации:

9) климатические условия и другие факторы, влияющие на температуру рук или тела;

10) наличие заболеваний, связанных с кровообращением;

11) вещества, влияющие на периферийное кровообращение, такие как никотин, медицинские препараты или химические реагенты, сопутствующие конкретным рабочим условиям;

12) шум.

 

 

 

 

 

2.4 Нормирование вибраций

Для исключения возможности  возникновения виброболезни введено  гигиеническое и техническое  нормирование вибраций. Нормируются  параметры вибрации в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.012 – 2004 «ССБТ. Вибрация. Общие требование безопасности». Нормируемыми параметрами общей и локальной вибрации являются среднее квадратичное значение виброскорости Д V и логарифмический уровень виброскорости LV в каждой октавной полосе частот.

Нормы по ограничению общих  вибраций (пола, оснований машин, сидений  и т.п.) устанавливают предельно  допустимые значения VД и LV в октавных полосах частот со среднегеометрическими значениями 1; 2; 4; 8; 16; 31,5; 63 Гц, а нормы по ограничению локальной вибрации – в октавных полосах со среднегеометрическими частотами 8; 16; 31,5; 63; 125; 250; 500; 1000; 2000 Гц. Общая вибрация с частотой менее 1 Гц нормируется по величине смещения x в зависимости от значения основной частоты колебаний. Указанные нормативы соответствуют непрерывному воздействию вибрации в течение рабочего дня.

 

2.5 Основные методы  снижения виброактивности машин  и агрегатов

Проблема снижения вибрации и шума на производстве включает две главные задачи: во-первых, снижение вибрации (и шума), создаваемой различными механическими, аэрогидродинамическими и электрическими источниками и, во-вторых, снижение вибрационных (и шумовых) характеристик самих машин и оборудования.

Вибрацией принято называть наиболее распространенный вид механических колебаний, обусловленный работой  машин и агрегатов. Вибрация (малые колебания) возникает при работе всякой машины, агрегата, транспортного средства и различных приборов и устройств. Источником вибрации могут быть силовые воздействия, возникающие, например, при вращении неуравновешенных масс, при биении зубчатых и других механических передач, а также кинематические воздействия, обусловленные погрешностями изготовления и монтажа валов, подшипников, муфт и других вращающихся деталей машин. Вибрация машин в основном может выполнять вредную функцию. Она ускоряет износ деталей машин, служит основной причиной их поломок и аварий, снижает технико-эксплуатационные характеристики машин. Одним словом, вибрация выступает как вредное явление по отношению к машинам, так как снижает их надежность и долговечность, повышает интенсивный износ и шум. Вибрация машины всегда порождает шум, который является вредным фактором для человека-оператора и для окружающей среды.

Вибрация, распространяясь  через упругие элементы и фундаменты, оказывает отрицательное воздействие на соседние станки и агрегаты, в частности, разрушает их или ухудшает их работу.

И, наконец, в случае контакта человека с вибрирующими объектами возникает ряд проблем, обусловленных действием вибрации на здоровье и

работоспособность людей. Доказано, что длительное воздействие вибрации

на организм человека приводит к повышению его утомляемости, снижению

производительности и  качества его труда, а также к  возникновению профессионального  заболевания, называемого вибрационной болезнью.