Требования к организации рабочего места
Страница 5
Ударная волна может нанести человеку травматические поражения и быть причиной его гибели. Поражение может быть непосредственным или косвенным. Непосредственное поражение возникает от действия избыточного давления и скоростного напора воздуха. Ударная волна подвергает человека сильному сжатию в течение нескольких секунд. Скоростной напор может привести к перемещению тела в пространстве. Косвенное поражение человека может быть результатом ударов обломков, летящих с большой скоростью.
Характер и степень поражения человека зависят от мощности и вида взрыва, расстояния, а также от места нахождения и положения человека. Крайне тяжелые контузии и травмы возникают при избыточном давлении более 100 кПа (1 кгс/кв.см): разрывы внутренних органов, переломы гостей, внутренние кровотечения и т.п. При избыточных давлениях от 60 до 100 кПа (от 0,6 до 1 кгс/кв.см) имеют место тяжелые контузии и травмы: потеря сознания, переломы костей, кровотечение из носа и ушей, возможны повреждения внутренних органов. Средней тяжести поражения возникают при избыточном давлении 40-60 кПа (0,4-0,6 кгс/кв.см): вывихи, повреждения органов слуха и т.п. И легкие поражения при давлении , 20-40 кПа (0,2-0,4 кгс/кв.см). Ударная волна оказывает механическое воздействие на здания, сооружения, может вызвать их разрушение. Здания с металлическим каркасом получают средние разрушения при 20-40 кПа и полные при 60-80 кПа, здания кирпичные при 10-20 кПа и 30-40, здания деревянные при 10 и 20 кПа.
При ядерном взрыве в атмосфере примерно 50% энергии взрыва расходуется на образование ударной волны. В зоне реакции давление достигает миллиардов атмосфер (до 10 млрд. Па). Воздушная ударная волна ядерного взрыва средней мощности проходит 1000 м за 1,4 с, а 5000 за 12 С.
3. Звук, ультразвук, инфразвук
3.1. Акустические колебания и их действие на человека
Практически во всех отраслях народного хозяйства шум является ним из основных вредных факторов. Интенсификация производства приводит к дальнейшему повышению уровня производственного шума. По данным статистики ФРГ, профессиональное заболевание "снижение слуха" занимает первое место среди всех профессиональных заболеваний; по предварительным расчетам выплаты в качестве компенсаций, связанные с ухудшением слуха из-за шума, за год составляют порядка 200 млн. немецких марок.
Звук - это упругие колебания, распространяющиеся волнообразно в твердой, жидкой или газообразной среде. Беспорядочное сочетание звуков различной частоты называется шумом. Человек воспринимает звуки в частотном диапазоне 16-20000 Гц. Инфразвуки с частотой до 16 Гц и ультразвуки частотой свыше 20000 Гц слуховой аппарат человека не воспринимает.
Пространство, в котором распространяется звук, называется звуковым полем. В зависимости от источника различают шум: механический от превращения механической энергии в звуковую, аэродинамический, когда в звуковую энергию превращается энергия струи газа или жидкости, и электромагнитный - от превращения электромагнитной энергии в звуковую. Звуковое поле определяется рядом характеристик.
Звуковое давление (Р, Н/м2) - это разность мгновенного полного и среднего давления в данной точке звукового поля.
Интенсивность звука (I, Вт/м2) в точке поля - это средний поток звуковой энергии, приходящийся на единицу поверхности.
Связь указанных характеристик определяется зависимостью
I = P2 / ρc,
где ρc - акустическое сопротивление, плотность;
ρ - скорость распространения звука.
Характеристикой постоянного шума является уровень звукового давления L (дБ) в октавных полосах L = 20 lg (P/P0), где:
Р - среднее квадратическое значение звукового давления, Па;
Р0 - пороговое значение звукового давления Р = 2.10-5 Па. Для непостоянного шума характеристикой является эквивалентный уровень звука в дБ (А), измеренный по шкале шумомера. В качестве характеристики непостоянного шума допускается использовать дозу шума, т.е. интегральную величину, учитывающую акустическую энергию, которая воздействует на человека за определенный период времени и измеряется в Па2∙ч. Для непостоянного шума может использоваться относительная доза шума (%).
Dотн = D.100/Dдоп, где Dдоп допустимая доза, Па2∙ч.
Область слышимых звуков ограничивается не только определенными Частотами (20-20000 Гц), но и определенными значениями звуковых давлений и их уровней.
Для анализа шума, его нормирования используют спектр шума. Частотный спектр шума - это зависимость уровня звукового давления от частоты. Спектр разбивается на активные полосы, так что отношение верхней границы частоты полосы к нижней равно 2, т.е.
f2/f1 = f3/f2 = … = fn-1/fn = 2
Характеристикой частоты в активной полосе принимается средняя геометрическая частота
.
Спектры шума различают: по характеру спектра широкополосные с Непрерывным спектром и тональные с дискретными тонами, по временным характеристикам постоянный и непостоянный (колеблющийся, прерывистый, импульсивный).
На каждый агрегат, являющийся источником шума, в технической документации указываются уровень звуковой мощности и фактор направленности, характеризующий уровень звукового давления.
Звуковая мощность - это количество звуковой энергии, излучаемой в единицу времени в ваттах. Уровень звуковой мощности Lp = 10 lg(P/P0), где Р звуковая мощность, Вт, Р0 пороговая звуковая мощность, Р0 = 10-12 Вт.
Фактор направленности характеризует неравномерность излучения звуковой энергии источником:
Ф = Р2/Р2 ср
Область слышимых звуков ограничена двумя кривыми (порогами); нижний порог слышимости (соответствующий Р0=2.10'5 Па и I0=10-12 Bт/м2 ) и болевой порог (соответствующий Р=200 Па и I =102 Вт/м2). Уровень звукового давления 140 дБ - это порог переносимости интенсивных эвуков.
Шум является общебиологическим раздражителем, влияет не только на слуховой анализатор, но и на структуры головного мозга, вызывает сдвиги в различных функциональных системах организма, нарушение периферического кровообращения, изменение артериального давления. Шум способствует развитию утомления, снижению производительности труда, появлению шумовой патологии тугоухости. Развитие тугоухости длительный и постепенный процесс. При действии интенсивного шума изменения со стороны нервной системы значительно более выражены, чем развитие тугоухости.
Основой мероприятий по снижению производственного шума является гигиеническое нормирование. Регламентация шума определяется "Санитарными нормами допустимых уровней шума" 3223-85, ГОСТ ССБТ 12.1.003-83. Требования к шумовым характеристикам машин определяется ГОСТ ССБТ 12.1.023-80.
Допустимый уровень шума устанавливается с учетом характера работы, характера шума и продолжительности действия. Для непостоянных шумов эквивалентный (по энергии) уровень звука устанавливается в дБ (А). Допустимый уровень постоянного шума на рабочих местах задается предельным спектром, т.е. в каждой активной полосе спектра задается допустимый уровень звукового давления. Причем для тонального и импульсивного шума допустимые уровни уменьшаются на 5 дБ. Шум от кондиционеров, вентиляции, воздушного отопления должен быть меньше допустимого на 5 дБ. В любом случае максимальный уровень звука непостоянного шума на рабочих местах не должен превышать 110 дБ (А), а импульсного шума 125 дБ (А).
Измерение шума должно производиться по ГОСТ ССБТ 12.1.050-86 с помощью шумомера. Отечественный шумомер ИШВ имеет диапазон измеряемых уровней шума 30-130 дБ. Из зарубежных акустических приборов используются шумомеры фирмы РФТ и "Брюль и Кьер".
Ультразвук - это механические колебания с частотой свыше 20 кГц. Ультразвуковые колебания подчиняются тем же закономерностям, что и звуковые. Особенностью ультразвука является возможность получать фокусированный пучок большой энергии. Ультразвук, особенно высокочастотный, практически не распространяется в воздухе. В твердых и жидких средах ультразвук вызывает механические и химические эффекты: явление кавитации в среде "жидкость-газ". В твердом теле ультразвук вызывает вибрацию его частиц. Различают низкочастотный ультразвук (11-100 кГц) и высокочастотный (100кГц - 1000мГц). Ультразвук широко используется в технологических процессах: очистка деталей, коагуляция частиц, механическая обработка сверхтвердых материалов и т.п. Под действием локального ультразвука при непосредственном контакте с ультразвуковым инструментом возникает явление вегетативного полиневрита рук (ног). Длительное воздействие низкочастотного ультразвука через воздух вызывает изменения нервной, сердечно-сосудистой системы.