Вибрации - это одна из проблем современных мегаполисов. Причем с каждым годом их интенсивность постоянно возрастает. Почему же современная наука столь активно исследует данную проблему? По какой причине измерения вибрации стали обязательными процедурами во многих организациях и на предприятиях? Дело в том, что вибрации - это явление, вызывающее ряд профессиональных заболеваний, что дает основание медикам поднимать вопросы о мероприятиях по его устранению.

Понятие вибраций

Вибрации - это сложный колебательный процесс, который осуществляется в широком частотном диапазоне. Как он возникает? При передаче колебательной энергии от источника твердому телу. Обычно под вибрацией подразумевают которые оказывают ощутимое влияние на организм человека. При этом имеется в виду частотный диапазон от 1,6 до 1000 Гц. С понятием вибрации тесно связаны звук и шум. Они сопровождают это явление при высоких показателях колебательного движения.

Какой предмет в школе изучает такое понятие, как вибрация? Это - очень важный предмет. Обеспечение охраны труда является одной из основных проблем России, поднятых на уровень национальной безопасности.

Источники возникновения

Механические вибрации - это явления, возникающие практически во всех станках, машинах и инструментах, у которых имеются несбалансированные или неуравновешенные вращающиеся детали, совершающие возвратно-поступательные и ударные движения. В перечень подобного оборудования входят штамповочные и ковочные молоты, пневмо- и электроперфораторы, а также вентиляторы, компрессоры, насосные установки и приводы.

Если колебательные движения механическими телами совершаются с частотой, находящейся в диапазоне до 20 ГЦ, то они воспринимаются только как вибрация. При больших частотах появляется звук. Это вибрация с шумом. При этом восприятие производится не только вестибулярным аппаратом человека, но и его органами слуха.

Классификация вибрации

Колебательные движения могут передаваться различными способами. Так, существует вибрация общая. Это колебательный процесс, передающийся на тело человека через различные опорные поверхности. Общая вибрация неблагоприятно воздействует на сердечно-сосудистую и нервную системы. К тому же она вызывает патологии пищеварительного тракта и органов движения.

В свою очередь, из общей вибрации выделяют:
- транспортную, возникающую при движении автомобилей по дорогам;
- транспортно-техническую, источником которой служат машины и механизмы, вовлеченные в технологический процесс;
- техническую, возникающую во время работы стационарного оборудования или передающуюся в зоны нахождения обслуживающего персонала, где нет никаких источников вибрации.

Существует еще и локальная вибрация. Это колебательные движения, передающиеся через руки. Если с подобной вибрацией человек сталкивается систематически, то у него возможно развитие неврита с одновременной потерей трудоспособности.

При исследованиях рабочих мест выделяется гармоническая, или синусоидальная вибрация. Это такие колебательные движения, при которых значения их основного показателя изменяются по синусоидальному закону. Подобная вибрация встречается на практике особенно часто.

Колебательные движения различают и по временной характеристике. Так, существует постоянная вибрация. Ее параметры по своей частоте за период наблюдения изменяются не более чем в два раза.

Существует еще и непостоянная вибрация. Для нее характерно значительное изменение основных параметров (более чем в два раза).

При изучении какого предмета учащимся предоставляется возможность более подробно ознакомиться с таким явлением, как вибрация? Это БЖД. Его преподают в старших классах средней школы.

Параметры вибрации

Для характеристики используются такие величины:
- амплитуда, показывающая наибольшее отклонение от равновесного положения в метрах;
- частота колебаний, определяемая в Гц;
- число колебательных движений в течение секунды;
- скорость колебаний;
- период колебаний;
- ускорение колебаний.

Производственная вибрация

Вопросы о снижении уровня колебательных движений, негативно влияющих на организм человека, особенно актуальны на стадии разработки технологического процесса, невозможного без эксплуатации станков, машин и т. д. Но, тем не менее, производственная вибрация - это явление, которого на практике избежать невозможно. Возникает она из-за наличия зазоров, а также поверхностных контактов между отдельными механизмами и деталями. Возникает вибрация и при неуравновешенности элементов оборудования. Нередко колебательные движения многократно возрастают из-за резонансных явлений.

Проведение вибромониторингов

Для контроля и дальнейшего снижения уровня вибрации на производствах применяют специальную виброизмерительную контрольно-сигнальную аппаратуру. Она позволяет сохранить работоспособность устаревшего оборудования и увеличить срок эксплуатации новых станков и механизмов.

Всем известно, что технологический процесс любого промышленного предприятия требует участия большого количества вентиляторов, электрических машин и т. д. Для того чтобы оборудование не простаивало, технические службы должны проводить его своевременный текущий или капитальный ремонт. Это возможно при осуществлении контроля над уровнем вибрации, что позволяет своевременно обнаружить:
- разбалансировку ротора;
- износ подшипников;
- несоосность передач и другие неисправности и отклонения.

Аппаратура виброконтроля, установленная на оборудовании, выдает предупреждающие сигналы при аварийном повышении амплитуды колебания.

Воздействие вибрации на здоровье человека

Колебательные движения в первую очередь вызывают патологии нервной системы, а также тактильного, зрительного и вестибулярного аппаратов. Профессиональные водители автотранспортных средств и машинисты жалуются на недуги пояснично-крестцового отдела позвоночного столба. Данные патологии становятся следствием систематического воздействия толчковой и низкочастотной вибрации, возникающей на их рабочем месте.

Те, на кого в течение технологического цикла передаются колебательные движения оборудования, страдают от болей в конечностях, пояснице и в области желудка, а также от отсутствия аппетита. У них появляется бессонница, быстрая утомляемость и раздражительность. В целом картина воздействия общей вибрации на человека выражается в вегетативных расстройствах, сопровождающихся периферическими нарушениями в конечностях, снижением чувствительности и сосудистого тонуса.

Воздействие локальных колебательных движений приводит к спазмам сосудов предплечий и кисти. При этом конечности недополучают нужного количества крови. Вместе с этим локальная вибрация воздействует на костные и мышечные ткани, а также на находящиеся в них нервные окончания. Это приводит к снижению чувствительности кожи, к отложению солей в суставах, к деформации и снижению подвижности пальцев. Стоит сказать и о том, что колебательные движения, совершаемые в диапазоне резко снижают тонус капилляров, а при высоких частотах происходит спазм сосудов.

Иногда у рабочего возникает вибрация в ухе. Что это явление представляет собой? Дело в том, что частота колебательных движений, передающаяся от работающего оборудования, бывает самой разной. Однако на отдельно взятом предприятии существует довольно узкий диапазон таких значений. Это и приводит к появлению того или иного типа вибрации, а также сопутствующего ей шума. Так, звуки могут иметь низкую, среднюю и высокую частоту.

Когда же возникает вибрация в ухе? Что это состояние характеризует собой? Дело в том, что иногда оборудование создает колебательные движения, стоящие на одном уровне со слуховым восприятием. В итоге и возникает шум, передаваемый на внутренне ухо через тело рабочего и его кости.

На практике выделяют допустимый уровень вибрации. Это те ее значения, которые не оказывают негативного влияния на организм человека. Данные параметры зависят от многих факторов (от времени воздействия, предназначения помещения и т. д.) и измеряются амплитудой колебания, виброскоростью, виброускорением и частотой.

Наиболее опасные уровни вибрации

Особенности негативного воздействия колебательных движений на организм человека определяются характером их распространения при сочетании массы и упругих элементов. У человека, работающего стоя, это туловище, таз и нижняя часть позвоночника. У сидящего на стуле негативным воздействиям подвержена верхняя часть тела и позвоночника.

Влияние вибрации на здоровье человека определяется ее частотным спектром. Те ручные механизмы, колебательные движения которых ниже значения 35 Гц, способствуют появлению негативных изменений в суставах и костно-мышечной системе.

Самые опасные вибрации близки к органов человека. Это диапазон от 6 до 10 Гц. Колебания такой частоты также негативно влияют на психологическое здоровье. Такая частота вполне могла быть причиной гибели многих путешественников в Бермудском треугольнике. При значениях колебаний от 6 до 10 Гц у людей возникает чувство страха и опасности. Моряки при этом стремятся поскорее покинуть свое судно. Длительное воздействие вибрации способно привести к гибели экипажа. Это явление опасно для функционирования как отдельных органов, так и всего организма в целом. Оно нарушает работу ЦНС и обмен веществ.

Очень опасна вибрация с большой амплитудой. Она оказывает негативное воздействие на кости и суставы. При длительном воздействии и высокой интенсивности колебаний такая вибрация провоцирует развитие Эта профессиональная патология при определенных условиях переходит в церебральную форму, излечить которую практически невозможно.

Устранение колебательных движений

Как же избежать вибрации в теле? Что это должны быть за мероприятия, которые позволят сохранить здоровье человека? Существуют две основных группы подобных методов. Мероприятия первого из них призваны снизить вибрацию непосредственно в источнике ее появления. Такие действия, осуществленные на этапе проектирования, предусматривают применение бесшумного оборудования и правильный подбор режимов его работы. Во время строительства и дальнейшей эксплуатации производственных зданий эти мероприятия касаются мер по использованию технически исправного оборудования.

Второй метод снижения вибрации - ее устранение на пути распространения. Для этого осуществляется виброизоляция оборудования и воздуховодов, строятся виброизолирующие площадки, рабочие места оборудуются специальными ковриками и сиденьями. Кроме того, устранить вибрацию на пути ее распространения можно при выполнении целого комплекса акустических и архитектурно-планировочных мероприятий. В их числе:
- расположение источников вибрации в максимальном удалении от защищаемых объектов;
- целесообразное размещение оборудования;
- применение схемы виброизолированного и жесткого крепления агрегата и т. д.

Защита временем

Для того чтобы сохранить здоровье человека, работающего с ручными механизмами или оборудованием, передающим на тело колебательные движения, разрабатывают специальные режимы отдыха и труда. Так, существует ограничение времени контакта с машинами и механизмами до 1/3 смены. При этом обязательно устраивается два-три перерыва по 20-30 минут. Причем свободное от работы время в течение смены предусмотрено для проведения и разнообразных физиотерапевтических процедур.

Подобные режимы труда разрабатываются для виброопасных профессий и являются своеобразными профилактическими мероприятиями, направленными на сохранение здоровья человека.

Числовая вибрация имени

Контактируя с различными людьми, каждый из нас ведет себя совершенно по-разному. Причем все это зависит от отношения к собеседнику и от сложившейся ситуации. Мы презираем или уважаем, ненавидим или любим, прислушиваемся к их мнению или оно нам вовсе безразлично.

Если встретившийся на жизненном пути человек сдержан и немногословен, то такое поведение становится характерным и для нас. Весельчак и балагур, напротив, заставит смеяться и непременно поднимет настроение. Как же узнать ту индивидуальность человека, которая скрывается в глубине его души? Многое подскажет вибрация имени. Что это? Нумерологическое сложение согласных имени. При помощи этого способа можно определить характер родственников и супруга, друзей и любого человека, даже не зная той даты, когда он родился. Необходимо лишь знание 9 числовых вибраций, соответствующих имени. С их помощью можно подобрать ключик к человеческой душе и почувствовать себя настоящим магом. Недаром некоторые говорят, что это вибрация моего сердца. Ведь с помощью данного способа в руках человека появляется магическое оружие, которое принесет пользу тем, кто знает его силу воздействия и основное значение.

Буквы имени каждого человека скрывают в себе три значения его индивидуальности. Это числовая вибрация:
- гласных;
- согласных;
- суммы всех букв.

Данные числовые значения в совокупности дают характеристику самых важных сторон личности.

Существует и звуковая вибрация имени, ведь жизнь является непрерывным движением. Именно поэтому ей присуща своя вибрация. Своей собственной вибрацией обладает и каждое имя. В течении жизни ее значение постепенно передается и хозяину. Ученые полагают, что нижний порог таких вибраций находится на уровне 35000 колебаний в секунду, а верхний - на уровне 130000/сек. Те люди, которые обладают наиболее высоким коэффициентом, устойчивы к различного рода инфекциям. У них также наблюдаются высокие уровни моральных установок.

Нормы вибрации очень важны при диагностике роторного оборудования. Динамическое (роторное) оборудование занимает большой процент в общем объеме оборудования промышленного предприятия: электрические двигатели, насосы, компрессоры, вентиляторы, редукторы, турбины и т.д. Задачей службы главного механика и главного энергетика является определение с достаточной точностью того момента, когда проведение ППР технически, а главное экономически обосновано. Одним из лучших методов определения технического состояния вращающихся узлов является виброконтроль виброметрами BALTECH VP-3410 или вибродиагностика с помощью виброанализаторов BALTECH CSI 2130, которые позволяют сократить необоснованные затраты материальных средств на эксплуатацию и техническое обслуживание оборудования, а также оценить вероятность и предупредить возможность внепланового выхода из строя. Однако, это возможно только если контроль вибрации проводить систематически, тогда удается вовремя обнаружить: износ подшипников (качения, скольжения), несоосность валов, дисбаланс роторов, проблемы со смазкой машин и многие другие отклонения и неисправности.

В ГОСТ ИСО 10816-1-97 установлены два основных критерия общей оценки вибрационного состояния машин и механизмов различных классов в зависимости от мощности агрегата. По одному критерию сравниваю абсолютные значения параметра вибрации в широкой полосе частот, по другому – изменения этого параметра.

Сопротивление при механических деформациях (например, при падении).

vrms, мм/с	Класс 1	Класс 2	Класс 3	Класс 4
0.28	А	A	A	A
0.45
0.71
1.12	B
1.8		B
2.8	С		B
4.5		C		B
7.1	D		C
11.2		D		C
18			D
28				D
45

Первый критерий это абсолютные значения вибрации. Он связан с определением границ для абсолютного значения параметра вибрации, установленных из условия допустимых динамических нагрузок на подшипники и допустимой вибрации, передаваемой вовне на опоры и фундамент. Максимальное значение параметра, измеренное на каждом подшипнике или опоре, сравнивают с границами зон для данной машины. Приборах и программах компании BALTECH вы можете указать (выбрать) свои нормы вибрации или принять из списка стандартов занесенный международный в программу «Протон-Эксперт».

Класс 1 - Отдельные части двигателей и машин, соединенные с агрегатом и работающие в обычном для них режиме (серийные электрические моторы мощностью до 15 кВт являются типичными машинами этой категории).

Класс 2 - Машины средней величины (типовые электромоторы мощностью от 15 до 875 кВт) без специальных фундаментов, жестко установленные двигатели или машины (до 300 кВт) на специальных фундаментах.

Класс 3 - Мощные первичные двигатели и другие мощные машины с вращающимися массами, установленные на массивных фундаментах, относительно жестких в направлении измерения вибрации.

Класс 4 - Мощные первичные двигатели и другие мощные машины с вращающимися массами, установленные на фундаменты, относительно податливые в направлении измерения вибрации (например, турбогенераторы и газовые турбины с выходной мощностью более 10 МВт).

Для качественной оценки вибрации машины и принятия решений о необходимых действиях в конкретной ситуации установлены следующие зоны состояния.

• Зона А - В эту зону попадают, как правило, новые машины, только что введенные в эксплуатацию (вибрацию указанных машин нормирует, как правило, завод-изготовитель).
• Зона В - Машины, попадающие в эту зону, обычно считают пригодными для дальнейшей эксплуатации без ограничения сроков.
• Зона С - Машины, попадающие в эту зону, обычно рассматривают как непригодные для длительной непрерывной эксплуатации. Обычно данные машины могут функционировать ограниченный период времени, пока не появится подходящая возможность для проведения ремонтных работ.
• Зона D - Уровни вибрации в данной зоне обычно рассматривают как достаточно серьезные, для того чтобы вызвать повреждение машины.

Второй критерий это изменение значений вибрации. Этот критерий основан на сравнении измеренного значения вибрации в установившемся режиме работы машины с предварительно установленным значением. Такие изменения могут быть быстрыми или постепенно нарастающими во времени и указывают на повреждение машины в начальной стадии или на другие неполадки. Изменение вибрации на 25% обычно рассматривают как значительные.

При обнаружении значительных изменений вибрации необходимо исследовать возможные причины таких изменений, чтобы выявить причины таких изменений и определить какие меры необходимо принять с целью предотвращения возникновения опасных ситуаций. И в первую очередь необходимо выяснить, не является ли это следствием неправильного измерения значения вибрации.

Сами пользователи виброизмерительной аппаратуры и приборов, часто попадают в щекотливую ситуацию, когда пытаются сравнить показания между аналогичными приборами. Первоначальное удивление часто сменяется возмущением когда обнаруживается не соответствие в показаниях превышающее допустимую погрешность измерения приборов. Причин этому несколько:

Некорректно сравнивать показания приборов, датчики вибрации которых установлены в разных местах, пусть даже достаточно близко;

Некорректно сравнивать показания приборов, датчики вибрации которых имеют различные способы крепление к объекту (магнит, шпилька, щуп, клей и др.);

Необходимо учитывать что пьезоэлектрические датчики вибрации чувствительны к температурным, магнитным и электрическим полям и способны изменять свое электрическое сопротивление при механических деформациях (например, при падении).

На первый взгляд, сравнивая технические характеристики двух приборов, можно сказать, что второй прибор значительно лучше первого. Посмотрим внимательнее:

Для примера рассмотрим механизм, оборотная частота вращения ротора у которого равна12.5 Гц (750 об/мин), а уровень вибрации составляет 4 мм/с, возможны следующие показания приборов:

а) для первого прибора, погрешность на частоте 12.5 Гц и уровне 4 мм/с, в соответствии с техническими требованиями, не более ±10%, т.е показание прибора будут в диапазоне от 3.6 до 4.4 мм/с;

б) для второго, погрешность на частоте 12.5 Гц составит ±15%, погрешность при уровне вибрации 4 мм/с составит 20/4*5=25%. В большинстве случаев, обе погрешности являются систематическими, поэтому они арифметически суммируются. Получаем погрешность измерения ±40%, т.е показание прибора вероятно от 2.4 до 5.6 мм/с;

В тоже время, если проводить оценку вибрации в частотном спектре вибрации механизма составляющих с частотой ниже 10 Гц и выше 1 кГц показания второго прибора по сравнению с первым окажутся лучше.

Необходимо обратить внимание на наличие в приборе детектора среднего квадратического значения. Замена детектора среднего квадратического значения детектором среднего или амплитудного значения может привести к дополнительной погрешности при измерении полигармонического сигнала еще до 30%.

Таким образом, если мы посмотрим на показания двух приборов, при измерении вибрации реального механизма, то можем получить, что реальная погрешность измерения вибрации реальных механизмов в реальных условиях не менее ± (15-25)%. Именно по этой причине необходимо аккуратно относиться к выбору производителя виброизмерительной аппаратуры и еще более внимательно к постоянному повышению квалификации специалиста по вибродиагностике. Так как в первую очередь от того как именно проводятся эти самые измерения, можно говорить о результате диагноза. Одним из самых эффективных и универсальных приборов для проведения виброконтроля и динамической балансировки роторов в собственных опорах является комплект «Протон-Баланс-II», производимый компанией BALTECH в стандартной и максимальной модификации. Нормы вибрации могут измеряться по виброперемещению или виброскорости, а погрешность оценки вибрационного состояния оборудования имеет минимальное значение в соответствии с международными стандартами IORS и ISO.

Лекция 10

ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ ВИБРАЦИЯ

План лекции:

1. Классификация производственных вибраций.

2. Воздействие вибрации на здоровье человека.

3. Нормирование производственных вибраций.

4. Способы снижения производственно вибрации.

Классификация производственных вибраций

Вибрация – это малые механические колебания, возникающие в упругих телах под воздействием переменных сил. Все виды техники, имеющие движущиеся узлы, транспорт – создают механические колебания. Увеличение быстродействия и мощности техники привело к резкому повышению уровня вибрации.

Человек ощущает вибрацию в диапазоне от долей до 1000 Гц. Вибрация более высокой частоты воспринимается как тепловое ощущение

Воздействие вибрации на человека классифицируется:

По способу передачи вибрации на человека,

По направлению действия вибрации.

По временной характеристике вибрации.

По способу передачи колебаний на человека различают общую, передающуюся через опорные поверхности на все тело, и локальную, передающуюся на руки или ноги человека.

По направлению действия вибрации подразделяют в соответствии с направлением ортогональных осей координатX о, Y о,Z о для общей вибрации и X л, Y л, Z л для локальной вибрации.

По временной характеристике различают постоянную вибрацию (контролируемый параметр за время наблюдения изменяется не более чем в 2 раза) и непостоянную вибрацию.

Основные параметры вибрации: амплитуда колебания (м) – величина наибольшего отклонения колеблющейся точки от положения равновесия, период колебания (с) – время между двумя последовательно одинаковыми состояниями системы, частота (Гц), связанная с периодом известным соотношением, виброскорость (м/с), виброускорение (м­ 2 /с)

Воздействие вибрации на здоровье человека.

Общая вибрация более опасна, чем локальная, так как она вызывает сотрясение всего организма. Вначале появляются головные боли, нарушения сна, утомляемость. При длительном воздействии вибрации развивается вибрационная болезнь: нарушается деятельность нервной системы, сосудов, органов зрения, слуха, вестибулярного аппарата, возникают головокружение, сонливость, заболевания желудка (т.к. под действием вибрации усиливается выделение желудочного сока), идет разрушающее поражение суставов.

Особенно опасна общая вибрация при совпадении частот внешних воздействий с собственными частотами колебаний органов человека (явление резонанса), т.к. амплитуды колебаний резко возрастают и может быть механическое повреждение этих органов. Для органов брюшной полости и грудной клетки собственные частоты лежат в пределах 6-9 Гц, для головы – 25-30 Гц, для глаз – 60-90 Гц.

Общая вибрация с частотой менее 0,7 Гц не приводит к вибрационной болезни. Следствием такой вибрации является морская болезнь, вызванная нарушением нормальной деятельности вестибулярного аппарата.

Общей вибрации подвергаются машинисты электропоездов, водители землеройной и сельскохозяйственной техники, операторы насосных и компрессорных станций, энергетических установок.

Локальная вибрация вызывает ухудшение кровоснабжения рук и, как следствие, отложение солей, деформацию и снижение подвижности суставов. Более всего страдают кистевой, локтевой и плечевой суставы, но, кроме того, воздействие идет на весь организм: появляются боли в области сердца и пояснице. Локальной вибрации подвергаются работающие с ручным механизированным инструментом. При воздействии вибрации низкой частоты заболевание возникает через 8-10 лет, при воздействии высокочастотной вибрации (выше 125 Гц) – через 5 и менее лет.

Нормирование производственных вибраций

Различают гигиеническое и техническое нормирование вибраций. Гигиенические нормативы – ограничивают параметры вибрации рабочих мест и поверхности контакта с руками работающих, исходя из физиологических требований, исключающих возможность возникновения вибрационной болезни. Технические – ограничивают параметры вибрации не только с учетом указанных требований, но и исходя из достижимого на сегодняшний день для данного типа оборудования уровня вибрации.

Гигиенические нормативы вибрационной нагрузки на рабочих местах устанавливаются в ГОСТ 12.1.012-90 «ССБТ. Вибрационная безопасность. Общие требования», санитарные нормы СН 2.2.4/2.1.8.556 – 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, требования к обеспечению вибробезопасности и к вибрационным характеристикам машин.

При гигиенической оценке вибраций нормируемыми параметрами являются средние квадратичные значения виброскорости или виброускорения. Но, поскольку абсолютные значения виброскорости изменяются в очень широких пределах, на практике используется логарифмический уровень виброскорости:

L v =20lg V/ V o (дБ)

где V- измеренное значение виброскорости, м/с,

V o =5 *10 -8 м/с – наименьшее значение виброскорости, которое начинает ощущать человек.

Спектр частот вибрации разбивается на октавные полосы со среднегеометрическими частотами:

Для общей вибрации 1,2,4,8,16, 31,5.63.

Для локальной 1,2,4,8,16, 31,5, 63,125,250,500,1000.

Вибрация, воздействующая на человека, нормируется отдельно в каждой октавной полосе отдельно для общей и локальной вибрации.

Общую вибрациюнормируется с учетом свойств источника ее возникновения и делится на категории:

Категория 1 -транспортная вибрация, воздействующая на опера­тора на рабочих местах самоходных и прицепных машин и транспор­тных средств при их движении по местности, агрофону и дорогам, в том числе при их строительстве;

Категория 2 -транспортно-технологическая вибрация, воздейст­вующая на человека-оператора на рабочих местах машин с ограничен­ной подвижностью при перемещении их по специально подготовленным поверхностям производственных помещений, про­мышленных площадок и горных выработок;

Нормируемыми параметрами вибрационной нагрузки являются средние квадратичные значения виброскорости и их логарифмические уровни для локальных вибраций в октавных полосах частот, для общей вибрации в октавных или треть октавных полосах

Гигиенические нормы вибраций по ГОСТ 10.1.012-90

Таблица 8.1.

Вид вибрации	Допустимый уровень виброскорости, дБ, в октавных полосах со среднегеометрическими частотами, Гц
						31,5
Общая транспортная:
вертикальная								-	-	-	-
горизонтальная								-	-	-	-
Транспортно-технологическая "								-	-	-	-
Технологическая	_							-	-	-	-
В производственных помещениях, где нет машин, генерирующих вибрацию	_							-	-	-	-
В служебных помещениях, здравпунктах, конструкторских бюро, лабораториях								-	-	-	-
Локальная вибрация			-

24.10.2017, 17:42

Один из неприятных факторов, который может сказываться и на самочувствии сотрудников, и в итоге на их профессиональных возможностях – это вибрация на рабочих местах. Рассказываем, как закон регулирует этот вопрос.

Где установлены нормы вибрации на рабочем месте

Один из важнейших аспектов охраны труда – вибрация, которую испытывают на себе сотрудники во время исполнения своих трудовых функций.

На практике производственная вибрация рабочих мест может быть связана:

• с транспортными средствами (вождение и/или сопровождение);
• с особенностями работы производственного оборудования, механизмов и т. п.

С 2017 года уровень вибрации на рабочем месте устанавливает Раздел IV СанПиН 2.2.4.3359-16, который называется «Санитарно-эпидемиологические требования к физическим факторам на рабочих местах». Он утверждён постановлением Главного государственного санитарного врача РФ от 21 июня 2016 года № 81.

Виды вибрации

С точки зрения гигиены труда, вибрацию указанный СанПиН делит на несколько типов, которые раскрыты ниже в таблице.

Типы и виды вибрации

Критерий	Виды и описание
По способу перехода на работника	1. Общая Влияет на тело через различные опорные поверхности. Кто стоит – через ступни, кто сидит – ягодицы, а для лежащего – через спину и голову. 2. Местная (локальная) вибрация на рабочем месте В случае сидячей работы переходит через руки, ступни и предплечья, которые в контакте с вибрирующими рабочими поверхностями.
По источнику	1. Локальная от ручного механизированного инструмента (с двигателями), устройств ручного управления машинами и оборудованием. 2. Локальная от ручного немеханизированного инструмента (например, рихтовочных молотков), приспособлений и обрабатываемых деталей. 3. Общая вибрация 1-й категории – от ж/д транспорта, экипаж самолётов, самоходных и прицепных машин, транспортных средств при движении (в т. ч. при строительстве дорог). Источники: тракторы; с/х машины и комбайны; грузовики, тягачи, скреперы, грейдеры, катки и др.; снегоочистители; самоходный горно-шахтный рельсовый транспорт. 4. Общая вибрация 2-й категории – это транспортно-технологическая вибрация, когда машина движется по специально подготовленным поверхностям производственных помещений, промышленных площадок, горных выработок. Источники: экскаваторы (в т. ч. роторные); промышленные и строительные краны; машины для загрузки печей в металлургии; горные комбайны; шахтные погрузчики, самоходные бурильные каретки; путевые машины, бетоноукладчики, напольный производственный транспорт. 5. Общая вибрация 3-й категории – это технологическая вибрация от стационарных машин или переходит на рабочие места, где нет источников вибрации. Источники: станки по обработке металла и древесины; кузнечно-прессовое оборудование; литейные машины; электрические машины; стационарные электрические и энергетические установки; насосные агрегаты и вентиляторы; оборудование для бурения; буровые станки; машины для животноводства, очистки и сортировки зерна (в т. ч. сушилки); оборудование промышленности стройматериалов (кроме бетоноукладчиков); установки химической и нефтехимической промышленности и др.

При этом общая вибрация 3-й категории по месту действия бывает:

• в постоянной рабочей зоне;
• на складах, в столовых, бытовых, дежурных и других производственных помещениях, где нет машин с вибрацией;
• в помещениях заводоуправления, конструкторских бюро, лабораторий, учебных пунктов, вычислительных центров, здравпунктов, конторских помещениях, рабочих комнатах и др. для персонала умственного труда.

Показатели вибрации

С научной точки зрения, санитарные нормы вибрации рабочих мест основаны на следующих показателях:

• корректированное виброускорение (aw, м с-2);
• корректированный уровень виброускорения (Law, дБ);
• эквивалентное виброускорение.

В результате оценку вибрации на рабочем месте проводят на основе сложных формул и соответствующих вычислений:

Измерение вибрации

Чтобы сделать правильное измерение вибрации на рабочем месте, применяют специальные методики, которые прошли аттестацию. При этом основной прибор – виброметр – должен отвечать 2-м условиям:

1. Соответствует требованиям ГОСТ ИСО 8041-2006 «Вибрация. Воздействие вибрации на человека. Средства измерений».

2. Оснащен октавными и третьоктавными фильтрами класса 1 по национальному стандарту РФ (ГОСТ Р 8.714-2010 (МЭК 61260:1995) «Фильтры полосовые октавные и на доли октавы. Технические требования и методы испытаний».

Нормы допустимой вибрации

Ниже в таблице показаны лимиты допустимой вибрации на рабочем месте.

Лимиты вибрации в рабочей зоне

Как видно, вибрацию, которая влияет на сотрудника, проверяют методом интегральной оценки по эквивалентному корректированному уровню виброускорения с учетом времени воздействия вибрации.

Учтите, что данные требования к вибрации на рабочих местах актуальны и для 40-часовой трудовой недели, и для сокращённого рабочего дня.

Нельзя работать при локальной вибрации с текущими среднеквадратичными уровнями, которые превышают нормы более чем на 12 дБ (в 4 раза) по интегральной оценке.

Кроме того, нельзя работать при общей вибрации с текущими среднеквадратичными уровнями выше норм на 24 дБ (в 8 раз) по интегральной оценке.

Причиной возбуждения вибраций являются возникающие при работе машины неуравновешенные силовые воздействия. Их источниками в компрессорной установке являются: некачественная балансировка роторов, износ подшипников, неравномерность газового потока.

Диапазон вибрационной чувствительности человека от 1 до 12000Гц с наибольшей чувствительностью от 200 до 250 Гц.

Нормы вибрации определены в СНиП 2.2.4/2.1.8.566-96 “Вибрация. Общие требование безопасности”. Допустимый уровень вибрации на рабочем месте оператора составляет 0,2 дБ. Среднее квадратичное значение виброскорости не более 2 мм/с.

Оценку вибробезопасности машины производят на основе контроля ее вибрационной характеристики. Нормируемыми параметрами вибрационной характеристики являются среднеквадратичное значение виброскорости или соответствующий логарифмический уровень (дБ) и уровень виброускорения (дБ) - для локальной вибрации в октавной полосе частот, а для общей вибрации в октавной или третьоктавной полосе.

Для того, чтобы воздействие вибрации не ухудшало самочувствие работающего и не привело к появлению виброболезни, необходимо соблюдать предельно допустимый уровень вибрации (ПДУ). ПДУ - это уровень фактора, который при ежедневной (кроме выходных дней) работе, но не более 40 часов в неделю в течение всего рабочего стажа, не должен вызывать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья. Соблюдение ПДУ вибрации не исключает нарушение здоровья у сверхчувствительных людей.

Для уменьшения вибрации в конструкции компрессорной установки предусмотрены следующие детали и работы:

Динамическая балансировка роторов во всем рабочем диапазоне на стенде с вакуумной камерой;

Применение подшипников АМП;

Применение вибродемпфирования.

Бороться с вибрацией можно как в источнике ее возникновения, так и по пути распространения. Чтобы уменьшить колебания в самой машине необходимо применять материалы, имеющие большое внутреннее сопротивление. Для борьбы с вибрацией по ГОСТ 12.1.012-90 «Вибрационная безопасность. Общие требования», установка помещается на блочный фундамент, который не должен быть связан с фундаментом помещения. Масса фундамента под компрессор подбирается таким образом, чтобы амплитуда колебаний подошвы фундамента не превышала 0,1-0,2 мм, что соответствует допустимой норме по “Нормы вибрации. Общие требования”.

Для защиты человека от вибрации необходимо ограничить параметры вибрации рабочих мест и поверхности контакта с руками работающих, исходя из физиологических требований, исключающих возможность возникновения вибрационной болезни. За это отвечают гигиенические нормы вибрации, которые установлены для длительности рабочей смены 8 часов.

Нормируемые параметры:

Среднеквадратичное значение виброскорости или соответствующий логарифмический уровень - , определяемый по формуле:

где - пороговое значение скорости.

Уровень виброускорения - , определяемый по формуле:

где - пороговое значение ускорения.

Значения скорости и ускорения определяются по формулам:

где а – перемещение, м, f – частота вибрации:

где - рабочая частота вращения ротора.

Установлены гигиенические нормы (уровень виброскорости) технологической вибрации, которая возникает при работе в производственном помещении с источниками вибраций (категория – 3, технический тип – а) (при работе стационарных машин) в октавном диапазоне со среднегеометрическим значением частоты – 1000 Гц не должны превышать 109 дБ. Такое высокое допускаемое значение уровня виброскорости выбрано, поскольку установка расположена в подземном бункере, куда персонал заходит несколько раз в год для тех. обслуживания установки.

Причины, вызывающие появление шума при эксплуатации компрессорной установки:

Течение газа в проточной части компрессора вызывает аэродинамический шум, который возникает вследствие неоднородности потока и образования вихрей;

Течение газа в патрубках компрессора, трубопроводах;

Вращающиеся лопатки рабочих колес и другие вращающиеся части.

По характеру шум широкополосный с непрерывным спектром шириной более одной октавы.

По временным характеристикам постоянный уровень звука, который за смену изменяется не более, чем на 5 дБ при измерениях на временной характеристике «медленно» шумомера по ГОСТ 17187-81 "Шумомеры. Общие технические требования и методы испытаний".

Шум не должен превышать своих предельных норм. Нормы устанавливают ПДУ звукового давления в октавных полосах, а также уровни звука в зависимости от:

1. вида работы;

2. длительности воздействия шума за смену;

3. характера спектра шума.

Предельно допустимый уровень шума (ПДУ) - это уровень фактора, который при ежедневной (кроме выходных дней) работе, но не более 40 часов в неделю в течение всего рабочего стажа, не должен вызывать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья.