Фролов А.В. Безопасность жизнедеятельности. Охрана труда

Подождите немного. Документ загружается.

261

ОБЕСПЕЧЕНИЕ БЕЗВРЕДНЫХ УСЛОВИЙ ТРУДА

для локальной вибрации не должно превышать значений, опре-

деляемых для t - 30 мин, а для общей вибрации при г= 10 мин.

Методы и средства виброзащиты подразделяются на коллектив-

ные и индивидуальные.

Наиболее эффективными являются средства коллективной защиты.

Виброзащита осуществляется следующими основными методами:

• снижением виброактивности источника вибрации;

• применением вибродемпфирующих (вибропоглощающих)

покрытий, приводящих к снижению интенсивности про-

странственной вибрации конструкции за счет рассеяния

энергии механических колебаний;

• виброизоляцией, когда между источником и защищаемым

объектом размещается дополнительное устройство, так назы-

ваемый виброизолятор. Различают виброизоляцию при си-

ловом и кинематическом возбуждении;

• динамическим гашением вибрации, при котором к защища-

емому объекту присоединяется дополнительная механичес-

кая система, изменяющая характер его колебаний. Средства

реализации этого метода: динамические виброгасители и

фундаменты (основания);

• активным гашением вибрации, когда для виброзащиты ис-

пользуется дополнительный источник вибрации, который в

сравнении с основным источником генерирует колебания той

же амплитуды, но противоположной фазы.

К средствам индивидуальной защиты относятся виброзащитные

подставки, сиденья, рукоятки, рукавицы, обувь.

Снижение виброактивности конкретного источника вибрации за-

висит от особенностей его работы. Общим подходом к решению

этой задачи является уменьшение энергии возмущающих сил за

счет уменьшения частоты вращения или размеров вращающихся

масс и соответственно линейных скоростей или перераспределение

этой энергии во времени, сделав, например, более плавным про-

цесс сгорания топлива в энергетической установке.

К эффективным средствам снижения виброактивности источни-

ка относится также замена металлических деталей на пластмассовые

БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ. ОХРАНА ТРУДА 262

(из капрона, текстолита и т. п.), обладающие большим внутренним

трением.

Для снижения вибрации машин, совершающих возвратно-по-

ступательное движение, большое значение имеет сокращение до-

пусков для уменьшения зазоров в соединениях.

Важную роль в снижении виброактивности имеет балансировка

вращающихся частей машин, которую осуществляют на специаль-

ных станках. Балансировка может быть статическая, когда неурав-

новешенные массы ротора приводятся к одной эквивалентной мас-

се,

смещенной относительно оси вращения, и динамическая, ког-

да балансировку проводят двумя массами, располагаемыми в двух

плоскостях.

Вибрации подшипников и зубчатых передач зависят от точно-

сти изготовления деталей, окружной скорости колес, нагрузки, ус-

ловий смазки. Основной способ снижения вибрации зубчатых ко-

лес

—

обеспечение высокой точности изготовления с использовани-

ем процесса шлифования зубьев. Вибрацию также можно снизить

путем демпфирования колебаний в масляном слое и изготовлени-

ем колес из материалов с высокими демпфирующими свойствами.

При вибродемпфировании снижение вибрации происходит за

счет рассеяния энергии механических колебаний в результате нео-

братимого преобразования ее в тепловую при возникающих в мате-

риале конструкции деформациях. В результате амплитуда упругих

волн, распространяющихся по конструкциям, уменьшается по мере

удаления от источника.

Применяются следующие методы демпфирования конструкций:

• изготовление деталей из материалов, обладающих большим

коэффициентом потерь: чугун, сплавы меди и марганца, не-

которые виды пластмасс (например, сплавы меди имеют ко-

эффициент потерь, равный 0,2, а текстолит — 0,4);

• нанесение на детали конструкции вибродемпфирующих

покрытий;

• использование вибродемпфирующих засыпок из сухого пес-

ка, чугунной дроби, а также жидкостных прослоек.

263

ОБЕСПЕЧЕНИЕ БЕЗВРЕДНЫХ УСЛОВИЙ ТРУДА

В свою очередь вибродемпфирующие покрытия (ВДП) подразде-

ляются на:

• жесткие, которые представляют собой слой жесткой пластмас-

сы,

нанесенной на конструкцию. В них колебательная энер-

гия поглощается вследствие деформаций растяжения и сжатия

вдоль пластины. Иногда между покрытием и демпфируемым

листом устанавливают прослойку из легкого жесткого матери-

ала, например пенопласта. Отнесение демпфирующего слоя от

пластины создает эффект рычага, увеличивает деформации

растяжения-сжатия при колебаниях пластины, а следователь-

но,

и потери колебательной энергии в покрытии. Покрытия

этого типа дают наибольший эффект на низких и средних ча-

стотах, на высоких частотах их эффективность падает;

• армированные, которые представляют собой слой вязкоуп-

ругого материала с нанесенным тонким армирующим слоем

жесткого материала (металла). Например, вибродемпфирую-

щее покрытие «Полиакрил-В» состоит из армирующего слоя

(алюминиевая фольга) толщиной 0,06 мм и липкого вязкоуп-

ругого толщиной 0,1 мм, соединяющего ВДП с деформиру-

емой пластиной;

• мягкие, которые представляют собой слой вязкоупругого ма-

териала, в котором при поперечных перемещениях поверх-

ности демпфируемой пластины возникают упругие волны

(волны сжатия), распространяющиеся по нормали к пласти-

не.

При определенных частотах, когда по толщине покрытия

укладывается целое число полуволн, покрытие интенсивно

поглощает колебания основной пластины. Такие волновые

резонансы начинаются на частотах в сотни герц, причем, так

как коэффициент потерь высок, резонансы не выражены от-

четливо. Коэффициент потерь этих материалов достаточно

высок. Эффективность мягких вибродемпфирующих покры-

тий возрастает, если в резиновом массиве сделать воздушные

полости. Для расширения диапазона рабочих частот в сторо-

ну низких частот можно увеличивать толщину слоя (2—3 тол-

щины демпфируемой пластины);

БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ. ОХРАНА ТРУДА

264

• комбинированные, которые совмещают несколько механиз-

мов поглощения и обеспечивают более широкий частотный

диапазон работы. Применяются слоеные вибродемпфирую-

щие материалы, например «сандвич» — два стальных листа,

между которыми резиноподобный слой. Коэффициент по-

терь его максимален на средних частотах.

Слой сыпучего вибродемпфирующего материала ведет себя по-

добно мягкому ВДП. Песок применяют в качестве засыпки в пусто-

телых конструкциях (их резонансные частоты при этом понижают-

ся из-за изменения массы). В качестве сыпучего вибродемпфирую-

щего материала используют также чугунную дробь, применяемую

для дробеструйных работ (диаметр до 0,5 мм), и алюминиевые гра-

нулы. Жидкостные прослойки применяют для вибродемпфирова-

ния в виде вязких жидкостей между двумя жесткими слоями. С по-

мощью жидкостных прослоек из глицерина, касторового или сили-

конового масла можно получить коэффициент потерь порядка 0,1.

Применение этого типа покрытий ограничивают трудности, связан-

ные с необходимостью обеспечения герметизации.

Виброизоляция — это уменьшение передачи колебаний от источ-

ника возбуждения защищаемому объекту при помощи устройств,

помещаемых между ними. В качестве таких устройств могут быть:

виброизоляторы (пружинные, резиновые, комбинированные и

др.);

гибкие вставки в коммуникациях воздуховодов и в местах их

прохождения через строительные конструкции; «плавающие» полы

(настил пола отделяется от перекрытия упругими прокладками) и

др.

Более эффективными являются системы виброизоляции, в ко-

торых применяются различные виды силовых приводов: гидравли-

ческие, пневматические или электромагнитные системы.

Динамическое виброгашение — это метод виброзащиты, заключа-

ющийся в присоединении к объекту виброзащиты дополнительных

устройств с целью изменения характера его колебаний.

Изменение колебаний объекта при динамическом гашении мо-

жет осуществляться как путем перераспределения колебательной

энергии от объекта к гасителю, так и увеличением рассеяния колеба-

ний. В первом случае это

—

инерционные динамические гасители, ко-

265

ОБЕСПЕЧЕНИЕ БЕЗВРЕДНЫХ УСЛОВИЙ ТРУДА

торые применяют, как правило, для подавления моногармоничес-

ких или узкополосных случайных колебаний. В случае широкопо-

лосной вибрации предпочтительным является присоединениие к

объекту дополнительных демпфирующих элементов

—

поглотите-

лей колебаний.

Вибрационная защита с помощью пассивных систем оказывает-

ся малоэффективной при возбуждении в области низких частот, а

также при действии вибрации с широким спектром. В этих случаях

все большее применение находят управляемые системы виброзащи-

ты,

получившие название активных.

Активное виброгашение сводится к компенсации дополнитель-

ным источником энергии сил, вызывающих вибрацию защищае-

мого объекта. Активные системы виброгашения применяются для

защиты технических средств в тех областях, где предъявляются

особо жесткие требования к допустимому уровню вибрации: при

виброизоляции прецизионных станков и стартовых платформ ра-

кет, для защиты пилота от перегрузок и повышения комфортности

транспортных средств.

Активные системы виброгашения содержат чувствительные

элементы, управляющие, усилительные и исполнительные устрой-

ства. В качестве чувствительных элементов используют датчики,

регистрирующие силы возбуждения или его кинематические пара-

метры — перемещение, скорость, ускорение. После усиления сиг-

налы подаются в исполнительное устройство, формирующее управ-

ляющее воздействие.

В зависимости от вида исполнительного устройства различают

гидравлические, пневматические, электромеханические, электро-

магнитные системы активной виброизоляции. Выбор типа систе-

мы определяется предъявляемыми к ней техническими требовани-

ями. При необходимости обеспечения высокой статической жес-

ткости целесообразно использовать гидравлическую систему.

Пневматические системы позволяют получать малые величины

статической жесткости. Электромагнитные системы обладают ма-

лой инерционностью и позволяют в широких пределах варьиро-

вать амплитудно-частотные характеристики.

БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ. ОХРАНА ТРУДА 266

Широкое применение метода активной виброзащиты сдержива-

ется невозможностью обеспечения широкой частотной полосы га-

шения, сложностью необходимой аппаратуры. Однако при сниже-

нии вибрации на дискретных частотах применение активных мето-

дов компенсации может быть целесообразно по техническим,

конструктивным и экономическим соображениям.

К средствам индивидуальной защиты оператора относятся плат-

формы, сиденья, рукоятки.

Виброзащитные платформы

(площадки) — наиболее приемлемые

средства защиты от обшей вибрации при работе стоя. Основной час-

тью подставки является опорная плита, на которой стоит и выполняет

работу оператор. Средства виброизоляции могут размещаться сверху

плиты, снизу плиты или с обеих сторон одновременно. В зависимо-

сти от принятой схемы их взаимного расположения виброзащитные

платформы изготавливают с опорными, встроенными, накладными

или комбинированными виброизоляторами. На практике применя-

ются различные конструктивные схемы платформ: с резиновыми,

пневмобаллонными и пружинными виброизоляторами.

Виброзащитные сиденья применяют, если оператор выполняет

работу сидя. Рабочие места, расположенные на транспортных сред-

ствах, оснащают подрессоренными сиденьями. Для эффективной

виброзащиты в диапазоне частот 2...20 Гц собственная частота си-

стемы сиденье—человек должна быть около

Гц, что соответствует

статическому перемещению такой системы под собственным весом

порядка 25 см.

Виброзащитные

рукоятки предназначены для защиты от локаль-

ной вибрации рук оператора. Например, для снижения действия

вибрации, передаваемой на руку человека отбойным молотком, он

оснащается специальной виброгасящей рукояткой, которая позво-

ляет в несколько раз снизить уровень передаваемой вибрации.

К средствам индивидуальной зашиты от вибраций относятся

также СИЗ для рук и ног. В качестве СИЗ для рук применяются ру-

кавицы и перчатки, вкладыши и прокладки.

Виброзащитные рукавицы отличаются от обычных рукавиц тем,

что на их ладонной части или в нахтадке закреплен упругодемпфи-

267

ОБЕСПЕЧЕНИЕ БЕЗВРЕДНЫХ УСЛОВИЙ ТРУДА

рующий элемент, который выполняется из поролона или губчатой

резины.

Виброзащитная обувь изготавливается в виде сапог, полусапог и

полуботинок с упрутодемпфирующим низом обуви и применяет-

ся в условиях общей вибрации.

В целях профилактики вибрационной болезни для работающих

с вибрирующим оборудованием рекомендуется специальный ре-

жим труда. Так, при работе с ручными машинами, удовлетворяю-

щими требованиям санитарных норм, суммарное время работы в

контакте с вибрацией не должно превышать 2/3 рабочей смены.

При этом продолжительность одноразового непрерывного воздей-

ствия вибрации, включая микропаузы, входящие в данную опера-

цию,

не должна превышать для ручных машин 15-20 мин.

При таком режиме труда (если прочие факторы условий труда

соответствуют санитарным нормам) рекомендуется устанавливать

обеденный перерыв не менее 40 мин и два регламентированных пе-

рерыва (для активного отдыха, проведения производственной гим-

настики по специальному комплексу и физиопрофилактических

процедур): 20 мин через 1—2 ч после начала смены и 30 мин через

2 ч после обеденного перерыва.

Для работающих в условиях вибрации при наличии других не-

благоприятных факторов (шума, температуры, вредных веществ,

излучения и др.), превышающих санитарные нормы, режимы тру-

да и отдыха должны устанавливаться на основе изучения измене-

ния работоспособности, отражающей степень неблагоприятного

воздействия всего комплекса факторов условий труда на организм

человека.

При работе с вибрирующим оборудованием рекомендуется

включать в рабочий цикл технологические операции, не связанные

с воздействием вибраций. Рабочие, у которых обнаружена вибра-

ционная болезнь, временно, до решения ВТЭК, должны быть пере-

ведены на работу, не связанную с вибрацией, значительным мышеч-

ным напряжением и охлаждением рук.

БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ. ОХРАНА ТРУДА

268

2.2.5. СПОСОБЫ ЗАЩИТЫ ОТ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ

И ИЗЛУЧЕНИЙ

Требования к условиям производственных воздействий ЭМП,

которые должны соблюдаться при проектировании, реконструк-

ции, строительстве производственных объектов, при проектирова-

нии, изготовлении и эксплуатации отечественных и импортных

технических средств, являющихся источниками ЭМП, определе-

ны СанПиН 2.2.4.1191-03.

Обеспечение защиты персонала, профессионально не связанно-

го с эксплуатацией и обслуживанием источников ЭМП, осуществ-

ляется в соответствии с требованиями гигиенических нормативов

ЭМП, установленных для населения.

Нормирование электростатического поля (ЭСП) осуществляют

по уровню электрического поля дифференцированно в зависимо-

сти от времени его воздействия на работника за смену.

Предельно допустимые уровни напряженности электростатичес-

кого поля £

плу

приведены в табл. 2.16.

Таблица

2.16

ПДУ напряженности электростатического поля, кВ/м,

в зависимости

Длительность воздействия

t, ч

ffi 1 1 < (<8

ду

= 60

Епду

60/V7

Епду = 20

При напряженностях ЭСП, превышающих 60 кВ/м, работа без

применения средств защиты не допускается.

Допустимые уровни напряженности ЭСП и плотности ионного

потока для персонала подстанций и воздушных линий (ВЛ) постоян-

ного тока ультравысокого напряжения установлены СН №

6032-91.

Нормирование постоянных магнитных полей (ПМП) осуществ-

ляется по уровню магнитного поля дифференцированно в зави-

симости от времени его воздействия на работника за смену для

269

2. ОБЕСПЕЧЕНИЕ БЕЗВРЕДНЫХ УСЛОВИЙ ТРУДА

условий общего (на все тело) и локального (кисти рук, предплечье)

воздействия.

В соответствии с санитарными нормами напряженность ПМП

на рабочем месте для общего воздействия не должна превышать

8 кА/м для предотвращения неблагоприятного действия ПМП на

работающих.

Нормирование ЭМП промышленной частоты осуществляют по

предельно допустимым уровням напряженности электрического и

магнитного полей частотой 50 Гц в зависимости от времени пребы-

вания в нем.

Пребывание в ЭП напряженностью до 5 кВ/м включительно

допускается в течение всего рабочего дня. При напряженности ЭП

свыше 5 до 20 кВ/м включительно допустимое время пребывания

(мин) в нем оценивается по формуле табл. 2.16.

Допустимые уровни напряженности электрических полей уста-

новлены в ГОСТ 12.1.002-84(1999) «Электрические поля промыш-

ленной частоты. Допустимые уровни напряженности и требования

к проведению контроля на рабочих местах».

Предельно допустимые уровни напряженности электрического

поля (ЭП) частотой 50 Гц установлены для персонала, обслужива-

ющего электроустановки и находящегося в зоне влияния создавае-

мого ими ЭП, в зависимости от времени пребывания в ЭП: пребы-

вание в ЭП напряженностью до 5 кВ/м включительно допускается

в течение рабочего дня; пребывание в ЭП напряженностью свыше

20 до 25 кВ/м не должно превышать 10 мин.

Допустимое время пребывания в ЭП напряженностью свыше

5 до 20 кВ/м вычисляется по формуле

Т= 50/£- 2,

где Т— допустимое время пребывания в ЭП при соответствующем

уровне напряженности, ч; £— напряженность воздействующе-

го ЭП в контролируемой зоне, кВ/м.

Допустимое время пребывания в ЭП может быть реализовано

одноразово или дробно в течение рабочего дня. В остальное время

напряженность ЭП не должна превышать 5 кВ/м.

БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ. ОХРАНА ТРУДА

270

Предельно допустимый уровень напряженности воздействующе-

го

ЭП

устанавливается равным

25 кВ/м.

Пребывание

в ЭП

напряженностью более

25 кВ/м без

примене-

ния средств защиты

не

допускается.

При нахождении персонала

течение рабочего

дня в

зонах

различной напряженностью

ЭП

время пребывания вычисляют

по

формуле

( Г = 8 • (t

+ tJT

+ ... + L/ГЛ

пр

£V £1 El' Е2 En' En"

где 7"

пр

—

приведенное время, эквивалентное

по

биологическому

эф-

фекту пребыванию

в ЭП

нижней границы нормируемой напря-

женности,

ч; f

, t

— время пребывания

контролируемых

зонах

напряженностью

£,, £, ч; Г

д>

, Т

Еп

—

допустимое

время пребывания

в ЭП для

соответствующих контролируемых

зон

не

должно превышать

8 ч

(приведенное время).

Различие

уровнях напряженности

ЭП

контролируемых

зон

устанавливается 1

кВ/м.

Нормирование

оценка электромагнитных полей диапазона час-

тот

от 10

до

кГц осуществляется раздельно

по

напряженности

электрического

магнитного полей

зависимости

от

времени

воздействия.

ПДУ

напряженности электрического

магнитного

полей

при

воздействии

течение всей смены составляет

500 В/м

50 А/м

соответственно.

ПДУ напряженности электрического

магнитного полей

при

продолжительности воздействия до 2

ч за

смену составляет 1000

В/м и

100

А/м

соответственно.

Нормирование электромагнитных полей диапазона частот

от

30 кГц

до 300

ГГц проводится по принципу действующей дозы, учиты-

вающей энергетическую нагрузку.

Энергетическая экспозиция электрического [(В/м)

ч]

магнит-

ного [(А/м)

ч] полей

диапазоне частот

от 30 кГц до 300 МГц

рас-

считывается

по

формулам:

ЭЭ

= В

•

Г;

ЭЭ

= Н

•

Т,