Нормируемыми параметрами вибрации являются
Вибрация на рабочих местах
Вибрация – это малые механические колебания, возникающие в упругих телах под воздействием переменных сил. Основными физическими характеристиками вибрации являются амплитуда и частота колебаний. В зависимости от параметров вибрация может, как положительно, так и отрицательно влиять на отдельные ткани и организм в целом. Важно знать граничные характеристики, разделяющие позитивное и негативное влияние вибрации на человека.
Впервые на полезное значение вибрации обратил внимание французский ученый аббат Сен Пьер, который в 1734г. сконструировал вибрирующее кресло для домоседов, повышающее мы-шечный тонус и улучшающее циркуляцию крови. В начале XX в. В России профессор Военно-медицинской академии А.Е. Щербак доказал, что умеренная вибрация улучшает питание тканей и ускоряет заживление ран.
На производстве вибрация может представлять собой фактор, который при превышении определенного уровня способен оказать серьезное негативное влияние на здоровье работника. Длительное воздействие высоких уровней вибрации на организм человека приводит к прежде временному утомлению, снижению производительности труда, а зачастую к развитию профессио-нальной и росту общей заболеваемости и сопряжено со значительным социально-экономическим ущербом.
Примерами вибрации в технике, конструкциях, природе служат работающие электродвигатели (особенно плохо балансированные), дерево-, и металлообрабатывающее оборудование, бетоноуплотнительные машины, железобетонные конструкции (вследствие теплового нагрева), башни, дымовые трубы, антенны (при знакопеременных ветровых нагрузках).
При работе с ручным электроинструментом (дрели, отбойные молотки) выделяют локальную вибрацию.
Как и другие производственные факторы, которые представляют потенциальную опасность для людей, работающих под их влиянием, допустимый уровень вибрации на производстве в нашей стране регулируется законодательно. В частности, основным нормативно-правовым актом, устанавливающим ключевые нормативы в этой сфере, являются санитарные нормы и правила СанПиН 2.2.4.3359-16 “Санитарно-эпидемиологические требования к физическим факторам на рабочих местах”. Этот документ выделяет несколько оснований для классификации типов вибрации.
В зависимости от характера контакта работника с вибрирующим оборудованием различают локальную и общую вибрацию. Локальная вибрация передается в основном через конечности рук и ног. Общая — через опорно-двигательный аппарат. Существует еще и смешанная вибрация, ко-торая воздействует и на конечности, и на весь корпус человека. Локальная вибрация имеет место в основном при работе с вибрирующим ручным инструментом или настольным оборудованием.
Общая вибрация нормируется с учетом свойств источника ее возникновения и подразделяется на вибрацию:
– транспортную, которая возникает в результате движения машин по местности и дорогам;
– транспортно-технологическую, которая возникает при работе машин, выполняющих технологическую операцию в стационарном положении, а также при перемещении по специально подготовленной части производственного помещения, промышленной площадке или на оптовых базах (краны промышленные и строительные, горные комбайны, шахтные погрузочные машины, бетоноукладчики, напольный производственный транспорт);
– технологическую, которая возникает при работе стационарных машин или передается на рабочие места, не имеющие источников вибраций (например, от работы холодильных, фасовочно-упаковочных машин, станков металло- и деревообрабатывающих);
– общую в жилых зданиях от внешней среды, от внутренних сетей и оборудования.
Для каждого из типов вибрации устанавливается собственный уровень максимальных допустимых значений в зависимости от типа измерения, который необходимо использовать в каж-дом конкретном случае. Нормируемым показателем вибрации на рабочем месте является эквива-лентное корректированное виброускорение за рабочую смену. Для производственных условий спектральные характеристики вибрации (уровни виброускорения в октавных (1/3-октавных) по-лосах частот) не являются нормируемыми параметрами; рассматриваются как справочные параметры, которые могут использоваться для подбора СИЗ, разработки мер профилактики и так далее.
Процедура измерения вибрации одна из наиболее сложных, при измерении физических факторов. При необходимости проведения измерений следует прибегать к услугам специализированных аккредитованных лабораторий, в области аккредитации которых указаны измерения вибрации, имеется в наличии соответствующее оборудование и персонал с необходимым уровнем квалификации. При этом в соответствии с требованиями пункта 1 статьи 5 Федерального закона от 20.06.2008г. №102-ФЗ «Об обеспечении единства измерений» измерения должны выполняться по аттестованным методикам (методам) измерений. Для измерения вибрации применяются специ-ализированные виброметры и универсальные шумовиброметры.
Статья 27 Федерального закона от 30.03.1999г. № 52-ФЗ «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения» требует, чтобы процесс осуществления трудовой деятельности, в ходе которого сотрудник подвергается воздействию физических факторов, в том числе вибрации, не оказывал вредного влияния на его здоровье. Для этого работодателю необходимо проследить, чтобы по ключевым анализируемым параметрам уровень интенсивности вибрации не превышал установленных норм. На производственных предприятиях необходимо разраба-тывать программу производственного контроля в соответствие с нормативно-правовыми актами, действующими для данной отрасли. С учетом периодичности, установленной в данном документе, проводятся замеры уровня вибрации на соответствие гигиеническим нормативам.
Основными методам борьбы с вибрацией является уменьшение ее в источнике возникновения путем совершенствования конструкции (расчёт фундамента, системы амортизаторов или виб-роизоляторов, замена ударных процессов на безударные, применение деталей из пластмассы, ре-менных передач вместо цепных, шестерен с глобоидальным и шевронным зацеплением вместо прямозубых, выбор оптимальных рабочих режимов, тщательная балансировка вращающихся деталей, повышение класса точности их изготовления и чистоты обработки поверхности и другое).
При эксплуатации техники уменьшение вибрации достигается современной подтяжкой креплений, устранением люфтов, зазоров, качественной смазкой трущихся поверхностей, правильной регулировкой рабочих органов.
Для снижения вибраций на пути распространения применяют: виброизоляцию, виброгашение, вибродемпфирование.
К организационно-профилактическим мероприятиям по снижению вредного влияния виб-рации следует отнести рациональное размещение работающего оборудования и цехов, оптималь-ный режим труда и отдыха, применение лечебно-профилактических мер, применение средств ин-дивидуальной защиты (виброгасящие рукавицы).
Нормируемые параметры вибрации
Основными нормативными документами в области вибрации являются ГОСТ 12.1.012—90 ССБТ «Вибрационная безопасность. Общие требования», а также санитарные нормы СанПиН 2.2.4/2.1.8.10—33—2002.
Основным методом, характеризующим вибрационное воздействие на человека, является частотный анализ.
Нормируемый диапазон частот для локальной вибрации устанавливается в виде октавных полос со среднегеометрическими частотами 8; 16; 31,5; 63; 125; 250; 500 и 1000 Гц.
Нормируемый диапазон частот для общей вибрации, в зависимости от категории, устанавливается в виде октавных или третьоктавных полос со среднегеометрическими частотами 0,8; 1,0; 1,25; 1,6; 2,0; 2,5; 3,15; 4; 5; 6,3; 8; 10; 12,5; 16, 20; 25; 31,5; 40; 50, 63, 80 Гц.
Нормируемыми параметрами постоянной вибрации являются: средние квадратические значения виброускорения и виброскорости, измеряемые в октавных (третьоктавных) полосах частот, или их логарифмические уровни;
корректированные по частоте значения виброускорения и виброскорости или их логарифмические уровни.
Нормируемыми параметрами непостоянной вибрации являются эквивалентные (по энергии), корректированные по частоте значения виброускорения и виброскорости, или их логарифмические уровни.
Предельно допустимые величины нормируемых параметров общей и локальной производственной вибрации при длительности вибрационного воздействия 480 мин (8 ч) приведены в табл. СанПиН 2.2.4/2.1.8.10—33—2002.
При частотном (спектральном) анализе нормируемыми параметрами являются средние квадратичные значения виброскорости (и их логарифмические уровни) или виброускорения для локальной вибрации в октавных полосах частот, а для общей вибрации в октав-ных или 1/3-октавных полосах частот.
Вибрацию, воздействующую на человека, нормируют отдельно для каждого установленного направления, учитывая, кроме того, при общей вибрации ее категорию, а при локальной — время фактического воздействия.
Нормируемыми параметрами вибрации являются
Московский энергетический институт (ТУ)
Кафедра инженерной экологии и охраны труда
Учебно-методический комплекс
Справки по телефону: 362-71-32; e-mail: NovikovSG@mpei.ru доцент Новиков С.Г.
VIII. Производственные вибрации
4. Нормирование вибраций
Различают санитарно-гигиеническое и техническое нормирование.
В первом случае производят ограничение параметров вибрации рабочих мест и поверхности контакта с конечностями работающих, исходя из физиологических требований, и снижающих возможность возникновения вибрационной болезни.
Во втором случае осуществляют ограничение параметров вибрации с учетом не только указанных требований, но и технически достижимого на сегодняшний день для данного вида машин уровня вибрации.
Санитарно-гигиеническое нормирование вибраций регламентирует параметры производственной вибрации и правила работы с виброопасными механизмами и оборудованием, ГОСТ 12.1.012-90 «ССБТ. Вибрационная безопасность. Общие требования», СН 2.2.4/2.1.8.566-96 «Производственная вибрация, вибрация в помещениях жилых и общественных зданий».
Документы устанавливают: классификацию вибраций, методы гигиенической оценки, нормируемые параметры и их допустимые значения, режимы труда лиц виброопасных профессий, подвергающихся воздействию локальной вибрации, требования к обеспечению вибробезопасности и к вибрационным характеристикам машин.
Вибрационная нагрузка на оператора нормируется для каждого направления действия вибрации.
Для локальной вибрации норма вибрационной нагрузки на оператора обеспечивает отсутствие вибрационной болезни, что соответствует критерию “безопасность”.
Для общей вибрации нормы вибрационной нагрузки на оператора установлены для категорий вибрации и соответствующих им критериям оценки по табл. 8.1.
При гигиенической оценке вибраций нормируемыми параметрами являются средние квадратичные значения виброскорости v (и их логарифмические уровни Lv ) или виброускорения для локальных вибраций в октавных полосах частот, а для общей вибрации – в октавных или третьоктавных полосах. Допускается интегральная оценка вибрации во всем частотном диапазоне нормируемого параметра, в том числе по дозе вибрации D с учетом времени воздействия. Допустимые значения представлены в табл. 8.2 – 8.7.
Для общей и локальной вибрации зависимость допустимого значения виброскорости от времени фактического воздействия вибрации, не превышающего 480 мин (8-ми часовой рабочий день), определяется по формуле:
где 
– допустимое значение виброскорости для длительности воздействия 480 мин.
1.2. Параметры вибрации и их нормирование
1.2.1. Вибрация характеризуется тремя параметрами: смещением из положения равновесия, колебательной скоростью и колебательным ускорением.
Исходя из психофизиологических соображений и для удобства вычислений, параметры вибрации выражают в логарифмических единицах. Эти логарифмические единицы называют уровнями, выражают в децибелах и обозначают буквой L с соответствующим индексом:
– уровень смещения L = 20 lg x ;
– уровень колебательной скорости L v = 20 lg V ;
В практике вибрации обычно измеряют и нормируют в октавных полосах частот, т. е. полосах, у которых отношение граничных частот f гр2 / f гр1 = 2.
Октавные полосы стандартизированы международным соглашением. Для общей вибрации среднегеометрические частоты октавных полос образуют сле-
дующий ряд: 1; 2; 4; 8; 16; 31,5; 63; для локальной вибрации: 8; 16; 31,5; 63; 125; 250; 500; 1000 Гц.
1.2.2. Нормируемыми характеристиками вибрации, определяющими ее воздействие на человека, являются среднеквадратичные значения виброскорости V в м/с и виброускорения a в м/с 2 или их логарифмические уровни L V и L a в дБ соответственно.
Вибрация, воздействующая на человека, нормируется отдельно для каждого установленного направления в каждой из октавных полос.
На локомотивах вибрации нормируют по ускорениям (12.2.056-81). Допустимые уровни вибраций для основных видов работ устанавливают-
ся ГОСТ 12.2.056 – 2004 «Вибрационная безопасность и общие требования».
1.3. Мероприятия по устранению вибраций
Общие мероприятия по борьбе с вредным воздействием вибрации можно объединить в три группы: инженерно-технические, организационные и профилактические.
Инженерно-технические мероприятия включают в себя внедрение вибробезопасных машин, применение средств виброзащиты, снижающих вибрацию, воздействующую на работающих, на путях ее распространения; проектировочными решениями технологических процессов и производственных помещений, обеспечивающими гигиенические нормы вибрации на рабочих местах.
Организационные мероприятия включают в себя контроль за монтажом оборудования, своевременным и качественным проведением плановопредупредительного обслуживания и ремонта, выполнением правил технической эксплуатации машин и агрегатов.
Лечебно-профилактические мероприятия обеспечивают необходимый микроклиматический режим и комплекс физиотерапевтических процедур(водные ванны, массаж, гимнастика и ультрафиолетовые облучения).
Нормирование вибрации.
Качественные и количественные критерии и показатели неблагоприятного воздействия вибрации на человека в процессе труда устанавливаются санитарными нормами, правилами и другими нормативными документами.
В соответствии с ними вводятся следующие критерии оценки неблагоприятного воздействия вибрации:
В качестве факторов, влияющих на степень и характер неблагоприятного воздействия вибрации, учитываются:
Показатели вибрационной нагрузки на человека формируются из следующих параметров:
При выражении вибрационной нагрузки на человека через спектр вибрации нормируемыми показателями для санитарного нормирования и контроля являются средние квадратические значения виброускорения а или виброскорости у, а также их логарифмические уровни в децибелах.
Логарифмические уровни виброускорения (La), дБ, определяют по формуле
Логарифмические уровни виброскорости (Lv), дБ, определяют по формуле
где v — среднее квадратическое значение виброскорости, м • с. Нормируемый диапазон частот устанавливают:
Нормы вибрации машин и оборудования, влияющих на вибрационную безопасность труда, отражаются в нормативно-технической или другой документации.
Нормы вибрации машин обеспечиваются и гарантируются изготовителями и удостоверяются контрольными (сертификационными) службами, уполномоченными проверять показатели безопасности машин.
Заказчик и (или) потребитель, принявший в эксплуатацию машины, оборудование, предприятие, несет ответственность за обеспечение вибрационной безопасности труда.