Вибрация на производстве: охрана труда, нормы и требования

Одной из существенных проблем современного производства и строительного комплекса является проблема вибрационного воздействия, основным источником которого является промышленное оборудование. К такому оборудованию относятся различного рода грохоты, вибросита, вращающиеся элементы печей, молоты, прессы, устанавливаемые на промышленных предприятиях. В несколько меньшей степени по интенсивности, но не по значимости влияния на организм человека, в качестве источников шума и вибрации выступают элементы технологического оборудования технических этажей в жилых и общественных зданиях. Основной источник шума в этом случае - работа холодильного оборудования, вентиляторов и насосов инженерно-тепловых пунктов (ИТП), а также трансформаторное оборудование встроенных подстанций.

Безусловно, в наиболее критичных случаях вредного воздействия вибрации - это развитие так называемой «вибрационной болезни», основными симптомами которой являются нарушения со стороны сердечно-сосудистой, нервной системы и опорно-двигательного аппарата. Являясь сильным раздражителем, вибрационное воздействие приводит к увеличению секреции ряда гормонов в нервных тканях человека, которые, в свою очередь, приводят к значительному увеличению тонуса сосудов, способствуя повышению артериального давления в результате значительного сужения просветов кровеносных сосудов, в том числе и артерий. В наиболее выраженных случаях теряется вибрационная чувствительность и возникает болевой синдром. Но даже и в случае меньшей интенсивности вибрационного воздействия возникают условия, способствующие формированию беспокойных состояний у лиц, проживающих либо работающих в условиях повышенного шума и вибрации.

В условиях напряженного труда заметно снижается общая продуктивность рабочего процесса на предприятии. В зависимости от степени напряженности трудового процесса нормируются уровни допустимого вибрационного воздействия и шума внутри помещений. С целью уменьшения вредного воздействия вибраций на организм человека применяются различные методы защиты с повышенным уровнем вибрации.

Вибрация и ее влияние на организм человека

Нормативные документы

На сегодняшний день основным нормативным документом, регламентирующим предельно допустимые уровни вибрации и шума, в том числе включающий в себя нормы охраны труда на производстве, является СанПиН 1.2.3685-21 «Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности (или) безвредности для человека факторов среды обитания».

ГОСУДАРСТВЕННАЯ СИСТЕМА САНИТАРНО-ЭПИДЕМИОЛОГИЧЕСКОГО НОРМИРОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНЫЕ САНИТАРНЫЕ ПРАВИЛА, НОРМЫ И ГИГИЕНИЧЕСКИЕ НОРМАТИВЫ
2.2.4. ФИЗИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ СРЕДЫ
2.1.8. ФИЗИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ
ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ ВИБРАЦИЯ, ВИБРАЦИЯ В ПОМЕЩЕНИЯХ ЖИЛЫХ И ОБЩЕСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ
САНИТАРНЫЕ НОРМЫ
СН 2.2.4/2.1.8.566-96

Санитарные правила обязательны для соблюдения всеми государственными органами и общественными объединениями, предприятиями и иными хозяйствующими субъектами, организациями и учреждениями, независимо от их подчиненности и форм собственности, должностными лицами и гражданами (статья 3).

Должностные лица и граждане РСФСР, допустившие санитарное правонарушение, могут быть привлечены к дисциплинарной, административной и уголовной ответственности (статья 27).

Основные разделы Санитарных норм CH 2.2.4/2.1.8.566-96:

1. Область применения и общие положения
2. Нормативные ссылки
3. Термины и определения
4. Классификация вибраций, воздействующих на человека
5. Нормируемые параметры
6. Предельно допустимые значения производственной вибрации и допустимые значения вибрации в жилых и общественных зданиях

Классификация вибраций

Вибрация определяется как колебательный процесс, возникающий при периодическом смещении центра тяжести какого-либо тела от положения равновесия, а также при периодическом изменении формы тела, которую оно имело в статическом состоянии. Считается, что диапазон колебаний, воспринимаемых человеком, как вибрация при непосредственном контакте с колеблющейся поверхностью, лежит в пределах (12-8000) Гц. Колебания с частотой до 12 Гц воспринимаются всем телом как отдельные толчки.

По способу передачи на человека различают:

• общую вибрацию, передающуюся через опорные поверхности на тело сидящего или стоящего человека;
• локальную вибрацию, передающуюся через руки человека.

По источнику возникновения вибраций различают:

• локальную вибрацию, передающуюся человеку от ручного механизированного инструмента (с двигателями), органов ручного управления машинами и оборудованием;
• локальную вибрацию, передающуюся человеку от ручного немеханизированного инструмента (без двигателей), например, рихтовочных молотков разных моделей и обрабатываемых деталей;
• общую вибрацию 1 категории - транспортную вибрацию, воздействующую на человека на рабочих местах самоходных и прицепных машин, транспортных средств при движении по местности, агрофонам и дорогам (в том числе при их строительстве);
• общую вибрацию 2 категории - транспортно-технологическую вибрацию, воздействующую на человека на рабочих местах машин, перемещающихся по специально подготовленным поверхностям производственных помещений, промышленных площадок, горных выработок;
• общую вибрацию 3 категории - технологическую вибрацию, воздействующую на человека на рабочих местах стационарных машин или передающуюся на рабочие места, не имеющие источников вибрации.

Общая вибрация воздействует на весь организм человека, локальная - на отдельные части тела. Однако такое разделение вибрации является условным, так как и локальная вибрация в итоге влияет на весь организм. Этому в значительной степени способствует хорошая проводимость механических колебаний тканями тела человека, особенно костной тканью.

Влияние вибрации на организм человека

Локальная вибрация, имеющая широкий частотный спектр, часто с наличием ударов (клепка, рубка, бурение), вызывает разлиную степень сосудистых, нервно-мышечных, костно-суставных и других нарушений. Такая вибрация вызывает спазмы сосудов, которые, начиная с пальцев распространяются на кисть, предплечье и охватывают сосуды сердца, при этом нарушается снабжение конечностей кровью. Одновременно локальная вибрация воздействует на нервные окончания, мышечные и костные ткани, что приводит к снижению чувствительности кожи, окостенению сухожилий мышц, отложению солей в суставах пальцев и кистей, что приводит к снижению их подвижности. Нередко наблюдается так называемый феномен «мертвых» рук или белых пальцев.

При систематическом воздействии на человека общей вибрации могут возникнуть стойкие нарушения опорно-двигательного аппарата, нервной системы, приводящее к изменению в сердечно-сосудистой системе, вестибулярном аппарате, к нарушению обмена веществ. Длительное воздействие вибрации может привести к развитию вибрационной болезни, сопровождаемой стойкими патологическими нарушениями в организме работающего. Успешное лечение вибрационной болезни возможно только на ранних стадиях развития.

Возникновению заболеваний способствуют такие сопутствующие факторы, как охлаждение, большие статические мышечные усилия, производственный шум. При работе с пневматическими ручными машинами имеет место охлаждение рук отработанным воздухом и холодным металлом корпуса машины.

Методы защиты от вибрации

Наиболее действенным средством защиты человека от вибрации является устранение непосредственного контакта с вибрирующим оборудованием. Радикальным средством обеспечения вибробезопасности является создание и применение вибробезопасных машин.

В основном они опираются на такие средства, как виброизоляторы, виброопоры, вибродемпфирующая обувь и устройство «плавающих полов». Известно несколько методов борьбы с вибрационным воздействием и шумом, которые действует на человека внутри помещений и причиной которого является работа производственного оборудования. Наиболее часто выделяют два основных метода: защита «в источнике» и защита самого помещения, либо опорной площадки, на которой находятся люди.

Защита «в источнике» заключается в установке вибрационного оборудования на систему виброизолирующих элементов:

• виброизоляторов
• пружин
• полиуретановых матов

Виброизоляция помещения, в котором находятся (проживают или работают люди) основана на том, что все несущие конструкции, на которые опираются несущие стены, колонны и перекрытия изолируемого помещения, опираются на систему виброизоляционных элементов. Данные методы позволяют снизить локальную вибрацию и уровень общей вибрации.

В самом простейшем случае он заключается в разработке опорных узлов из металла для опирания элементов вибрационного оборудования. В качестве средства гашения шума и виброзащиты используются резиновые, либо металлические виброизоляторы, либо пружинные сборки. Последнее время с успехом применяются полиуретановые маты зарубежного и отечественного производства.

Несколько более сложным с точки зрения практической реализации является использование метода защиты, основанного на применении отрезки самих помещений здания, в которых работают люди, от примыкающих вибрирующих конструктивных элементов. С этой целью все несущие элементы здания перерезаются защитными швами, в которые устанавливаются упругие вибродемпфирующие изоляторы. Данный способ защиты, по сравнению с ранее рассмотренным способом требует более тщательной проработки на этапе принятия проектных решений и является более конструктивно сложным.

Несколько промежуточное положение по сравнению с ранее рассмотренными методами защиты занимает способ устройства «плавающих полов», где в качестве защитного слоя могут выступать как полиуретановые маты, так и виброизоляторы.

Для виброзащиты применяются средства индивидуальной защиты для рук, ног и тела оператора. В качестве средства защиты для рук применяются рукавицы и перчатки, вкладыши и прокладки по ГОСТ 12.4.002 «Система стандартов безопасности труда. Средства защиты рук от вибрации. Виброзащитная обувь изготавливается в виде сапог, полусапог, в конструкции низа которых используется упруго-демпфирующий материал (ГОСТ 12.4.024 «Система стандартов безопасности труда. Обувь специальная виброзащитная.

Нормирование вибрации

Нормирование вибрации осуществляется по эквивалентным корректированным значениям виброускорения. Современный СанПиН 1.2.3685-21 установил упрощенную систему нормирования: для локальной вибрации норматив составляет 2,0 м/с² или 126 дБ (корректированное значение с применением частотной коррекции Wh). Для оценки вибрации используются эквивалентные корректированные значения виброускорения, приведенные к 8-часовой рабочей смене. При меньшей продолжительности контакта с вибрирующим оборудованием фактическое измеренное значение пересчитывается с учетом времени воздействия.

Отличительной особенностью современного нормирования является отказ от оценки вибрации в октавных полосах частот для гигиенических целей. Вместо этого используется интегральная оценка по корректированным значениям, что значительно упрощает процедуру измерения и оценки соответствия нормативам.

Измерение вибрации

Измерение вибрации проводится с помощью виброметров с установкой датчиков непосредственно в местах контакта работника с вибрирующими поверхностями. Для локальной вибрации датчики устанавливаются на рукоятках инструмента или органах управления. При измерении общей вибрации датчики размещаются на сиденье оператора (для работающих сидя) или на полу рабочего места (для работающих стоя).

Периодичность измерений в рамках производственного контроля зависит от условий труда. На рабочих местах с вредными условиями труда по фактору вибрации измерения должны проводиться не реже одного раза в год. При оптимальных и допустимых условиях труда периодичность может быть увеличена до одного раза в три года.

В качестве приборов для измерений используются приборы прошедшие испытания с целью утверждения типа средства измерения и занесенные в Государственный реестр средств измерений. Для оценки уровней виброускорений датчики виброизмерительного прибора устанавливаются на перекрытие, либо иную вибрирующую поверхность и производится запись сигнала, либо октавных, 1/3 октавных уровней одновременно по трем направлениям. Далее именно эти измеренные уровни виброускорений позволяют осуществить выбор способа виброзащиты оборудования и определить требуемую эффективность.

Для оценки фактически действующей вибрации неотъемлемым элементом процесса проектирования виброзащитных систем является замер уровня вибрационных шумов, который включает в себя замер уровня вибрации и измерение воздушного шума в нормируемых помещениях. Метод проведения измерений должен позволять зафиксировать наиболее неблагоприятные сочетания негативных шумовых воздействий.

Дополнительные меры защиты и профилактики

Организация режима труда и отдыха играет важную роль в профилактике вредного воздействия вибрации. Для работающих с виброинструментом регламентируется суммарное время контакта с вибрацией, которое не должно превышать определенных значений в зависимости от уровня вибрации.

Работники, занятые на работах с вредными условиями труда по факторам вибрации, подлежат обязательным предварительным (при поступлении на работу) и периодическим медицинским осмотрам.

Профилактические мероприятия включают витаминотерапию (витамины группы В, витамины А, Е, С), физиотерапевтические процедуры (массаж рук, водные процедуры, ультрафиолетовое облучение), лечебную физкультуру. Для работающих в условиях воздействия вибрации рекомендуется обеспечение теплым душем после работы, помещениями для обогрева, горячим питанием.

Ответственность работодателя

Работодатель несет полную ответственность за обеспечение безопасных условий труда на рабочих местах, включая соблюдение нормативов по вибрации. При проектировании новых производств и модернизации существующих необходимо выбирать оборудование с минимальными уровнями генерируемого шума и вибрации. Производители обязаны указывать виброакустические характеристики в технической документации на оборудование.