Колебания внутренних органов в грудной и брюшной полостях при положении стоя обнаруживают резонанс под влиянием вибрации при частоте 3,0-3,5 Гц, но максимальная амплитуда колебаний брюшной стенки отмечается на частотах от 7-8 Гц, передней грудной стенки — от 7 до 11 Гц. Частотный диапазон от 4 до 8 Гц может оказаться лимитирующим для устойчивости человека и вибрации из-за смещения внутренних органов, особенно брюшной полости.
На рукоятке ручной машины при работе с ней имеются один максимум вибрации в области ниже 5 Гц и второй — в области 30-40 Гц.
Механическая система прямой руки человека имеет резонанс в области частот 30-60 Гц. При передаче вибрации от ладони к тыльной стороне кисти амплитуда колебаний при неизменной частоте 40-50 Гц уменьшается на 35-65%. Затухание колебаний увеличивается от кисти к локтю с максимальным эффектом в плечевом суставе и голове.
При длительном воздействии общей и локальной вибрации в организме человека возникают сложные морфо-функциональные изменения в различных органах и тканях. Преимущественно страдают центральная и периферическая нервная системы, регуляция сосудистого тонуса, приводящие в конечном итоге к развитию вибрационной болезни.
К факторам производственной среды, усугубляющим вредное воздействие вибрации на организм человека, относятся повышенные мышечные нагрузки, неблагоприятные микроклиматические условия (прежде всего пониженная температура и повышенная влажность), шум высокой интенсивности, который, как правило, сопровождает вибрацию, психоэмоциональная напряженность. Охлаждение и смачивание рук значительно повышает риск развития вибрационной болезни за счет усиления сосудистых реакций.
Гигиеническое нормирование вибрации. Основными нормативными документами, регламентирующими предельно допустимые величины вибрации являются следующие санитарные нормы, правила и стандарты: «Санитарно-эпидемиологические требования к условиям работы с источниками вибрации» № 310 (2005 г.); «Санитарные нормы и правила при работе с машинами и оборудованием, создающими локальную вибрацию, передающуюся на руки работающих» № 3041-84; ГОСТ 12.1.012-7 «ССБТ. Вибрация. Общие требования безопасности».
Гигиеническое нормирование устанавливается отдельно для общей и локальной вибрации. Общая вибрация нормируется в диапазонах октавных полос со среднегеометрическими значениями частот 2, 4, 8, 16, 31,5, 63 Гц (для транспортной вибрации дополнительно нормируется вибрация в октавной полосе с =1 Гц). Локальная вибрация нормируется в диапазонах частот с = 16, 31,5, 63, 125, 250, 500, 1000 Гц. Нормы установлены для продолжительности рабочей смены в 8 часов.
Допустимые значения уровня виброскорости для общей транспортной, транспортно-технологической и технологической вибрации, а также допустимые значения транспортной вибрации и локальной вибрации в октавных полосах частот представлены в таблицах № 26-28.
Таблица № 26. Допустимые значения транспортной вибрации в октавных полосах частот
| Среднегеометрические частоты октавных полос, Гц | Виброускорение | Виброскорость | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| м/с2 | дБ | м/сх10-2 | дБ | |||||
| Z | XY | Z | XY | Z | XY | Z | XY | |
| 1,0 | 1,10 | 0,40 | 121 | 112 | 20,0 | 6,3 | 132 | 122 |
| 2,0 | 0,8 | 0,45 | 118 | 113 | 7,1 | 3,5 | 123 | 117 |
| 4,0 | 0,56 | 0,79 | 115 | 118 | 2,5 | 3,2 | 114 | 116 |
| 8,0 | 0,63 | 1,60 | 116 | 124 | 1,3 | 3,2 | 108 | 116 |
| 16,0 | 1,10 | 3,20 | 121 | 130 | 1,1 | 3,2 | 107 | 116 |
| 31,5 | 2,20 | 6,30 | 127 | 136 | 1,1 | 3,2 | 107 | 116 |
| 63,0 | 4,50 | 13,0 | 133 | 142 | 1,1 | 3,2 | 107 | 116 |
| Корректированные и эквивалентные корректированные значения и их уровни | 0,56 | 0,40 | 115 | 112 | 1,1 | 3,2 | 107 | 116 |
Таблица № 27. Гигиенические нормы вибрации
| Вид вибрации | Допустимый уровень виброскорости, дБ, в октавных полосах со среднегеометрическими частотами, Гц | ||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 2 | 4 | 8 | 16 | 31,5 | 63 | 125 250 | 500 | 1000 | ||
| Общая транспортная вертикальная горизонтальная | 132 132 | 123 117 | 114 116 | 108 116 | 107 116 | 107 116 | 107 116 | — | — | — | — |
| Транспортно-технологическая | — | 117 | 108 | 102 | 101 | 101 | 101 | — | — | — | — |
| Технологическая | — | 108 | 99 | 93 | 92 | 92 | 92 | — | — | — | — |
| В производственных помещениях, где нет машин, генерирующих вибрацию | — | 100 | 91 | 85 | 84 | 84 | 84 | — | — | — | — |
| В служебных помещениях, здравпунктах, конструкторских бюро, лабораториях | — | 91 | 82 | 76 | 75 | 75 | 75 | — | — | — | — |
| Локальная вибрация | — | — | — | 115 | 109 | 109 | 109 | 109 | 109 | 109 | 109 |
Таблица № 28. Предельно допустимые значения параметров локальной вибрации по осям Z, X, Y
| Среднегеометрические частоты октавных полос, Гц | Виброускорение | Виброскорость | ||
|---|---|---|---|---|
| м/с2 | дБ | м/сх10-2 | дБ | |
| 8 | 1,4 | 123 | 2,8 | 115 |
| 16 | 1,4 | 123 | 1,4 | 109 |
| 31,5 | 2,8 | 129 | 1,4 | 109 |
| 63 | 5,6 | 135 | 1,4 | 109 |
| 125 | 11,0 | 141 | 1,4 | 109 |
| 250 | 22,0 | 147 | 1,4 | 109 |
| 500 | 45,0 | 153 | 1,4 | 109 |
| 1000 | 89 | 159 | 1,4 | 109 |
| Корректированные и эквивалентные корректированные значения и их уровни | 2,0 | 126 | 20,0 | 112 |
Профилактические мероприятия
Меры предупреждения неблагоприятного воздействия на организм общей и локальной вибрации включают в себя технические, административные и медико-профилактические мероприятия. При использовании виброопасных ручных инструментов, работы следует проводить с применением режимов труда, которые должны обеспечивать: ограничение времени воздействия вибрации и рациональное распределение работ с виброопасными ручными инструментами в течение рабочей смены, ограничение длительности непрерывного одноразового воздействия вибрации и использование регламентированных перерывов для отдыха и лечебно-профилактических мероприятий.
В режимах труда необходимо указывать допустимое суммарное время контакта с вибрирующими ручными инструментами, продолжительность и время организации перерывов, как регламентированных, так и в соответствии с режимами труда, а также перечень работ, которыми операторы с ручными инструментами могут быть заняты во время перерывов.
В технических документах (паспорт, техническое описание, инструкция) на то или иное оборудование, инструмент и аппарат, являющихся источниками локальной вибрации, необходимо указывать следующее:
- наличие конструктивных решений, исключающих или ограничивающих неблагоприятное влияние вибрации;
- вибрационные характеристики (значения виброскорости и виброускорения) для всех номинальных режимов работы оборудования, инструмента и аппарата, измеренные в трех направлениях ортогональной системы осей координат в точках соприкосновения с руками оператора, шумовые характеристики;
- масса ручного инструмента, вес ручного инструмента, приходящийся на руки работающего при выполнении различных технологических операций, минимальную силу нажатия, прикладываемую руками работающего в установленном паспортом режиме;
- сопутствующие вредные производственные факторы, источниками которых являются данный инструмент и оборудование.
Комплекс мер медико-профилактического характера включает в себя проведение ежегодных профосмотров работающего контингента, получение лечебно-профилактического питания и витаминопрофилактику, санаторно-курортное лечение и ряд других мероприятий.
Техническая защита от вибраций включает следующие меры активной виброзащиты:
- виброизоляция — уменьшение передачи колебаний от источника возбуждения к защищаемому объекту при помощи устройств, помещенных между ними (резиновые, пружинные виброизоляторы);
- вибродемпфирование — увеличение механического активного импеданса колеблющегося элементов путем увеличения диссипативных сил при колебаниях с частотами, близкими к резонансным;
- динамическое гашение колебаний путем присоединения к защищенному объекту системы, реакция которой уменьшает размах вибрации в точках присоединения;
- изменение конструктивных элементов и строительных конструкций.
Снижение неблагоприятного воздействия вибрации на работающих осуществляется за счет уменьшения вибрации в источнике образования, за счет конструктивных и технологических решений при разработке новых и модернизации существующих машин, оборудования, инструментов; уменьшение вибрации на пути распространения средствами виброизоляции и вибропоглощения; применения дистанционного и автоматического управления.
Соблюдение требований безопасности, касающиеся исключения контакта работающих с вибрирующими поверхностями за пределами рабочей зоны (предупреждающие надписи, сигнализация, ограждение и др.), запрещение пребывания рабочих на вибрирующей поверхности производственного оборудования во время его работы, планового и предупредительного ремонта машин и оборудования, способствуют снижению повреждающего влияния вибрации на организм ведущих профессиональных групп рабочих.