ПРОИЗВОДСТВЕНИ ВИБРАЦИИ – ОПРЕДЕЛЕНИЯ И ВИДОВЕ

ПРОИЗВОДСТВЕНИ ВИБРАЦИИ – ОПРЕДЕЛЕНИЯ И ВИДОВЕ

ПРОИЗВОДСТВЕНИ ВИБРАЦИИ

ПРОИЗВОДСТВЕНИ ВИБРАЦИИ – ОПРЕДЕЛЕНИЯ

Търсите ли качествено онлайн обучение по ЗБУТ за Вашите служители, на най-добрата цена в интернет пространството? Такова онлайн обучение по ЗБУТ може да намерите на сайта на колегите експерти по здравословни и безопасни условия на труд ЗБУТ от сайта обучения.bg

От физична гледна точка, вибрациите са колебания (трептения) на материална точка или механична система около равновесно (нулево) положение.

От физиологична гледна точка, вибрациите са трептения, при които се предава механична енергия върху човешкото тяло от страна на вибриращ източник.

Факторите, които влияят върху въздействието на вибрациите върху човека са:

• честотния спектър на вибрациите, Hz;
• големината на вибрациите, m/s;
• продължителността  на въздействие през работния ден, s;
• общото натрупано въздействие за определен период от време, m/s².

ВИДОВЕ ПРОИЗВОДСТВЕНИ ВИБРАЦИИ

1. В зависимост от честотата им, производствените вибрации биват:

• нискочестотни – до 30 Hz;
• средночестотни – от 30 до 100 Hz;
• високочестотни – над 100 Hz.

2. По начина на предаване върху човешкото тяло, производствените вибрации биват:

• вибрации предавани на системата „ръка-рамо”;
• вибрации предавани на цялото тяло.

ПРОИЗВОДСТВЕНИ ВИБРАЦИИ ПРЕДАВАНИ НА СИСТЕМАТА „РЪКА – РАМО”

1. Основни източници на производствени вибрации

Основните източници на вибрации предавани на системата „ръка-рамо” са:

• пневматичната пробивна и къртачна техника;
• бензиновите моторни резачки в дърводобива;
• вибраторите и виброускорителите в строителството; вибриращи инструменти в машиностроенето (чукове за почистване на отливки, шмиргели, шлайфмашини и др.);
• транспортните средства.

2. Измерване на производствени вибрации

Измерването се извършва съгласно БДС EN ISO 5349-1:2002 „Вибрации. Измерване и оценка на въздействието на вибрациите, предаващи се по ръката на човека”. Измервателните уреди трябва да съответстват на изискванията на ISO 8041:2005. Диапазонът на измерване е в октавни ленти от 8 до 1000 Hz.

3. Координатни системи за ръката (оси на измерване)

• положение „хващане” (ръката хваща по стандартизиран начин цилиндричен прът, ръкохватка). При измерванията се използва базово центрираната координатна система:

ос „Х”-перпендикулярно на дланта;

ос „Y”  –по оста на пръта (ръкохватката);

ос”Z”– по оста ръка-рамо.

• положение „плоска длан”(ръката упражнява натиск върху сферична повърхност. При измерванията се използва базово центрирана координатна система:

ос „Х”-перпендикулярно на сферичната повърхност (пробожда дланта  вертикално);

ос”Z”– по оста ръка-рамо.

4. Допустими стойности за производствени вибрации

Съгласно „Наредба № 3 от 05.05.2005 г. за минималните изисквания за осигуряване на здравето и безопасността на работещите при рискове, свързани с експозицията на вибрации”, стойностите на вибрациите предавани на системата „ръка-рамо” не трябва да превишават:

• дневната гранична стойност на експозиция,определена за период от 8 часа – 5 m/s²;
• дневната стойност на експозиция за предприемане на действие, определена за период от 8 часа – 2,5 m/s².

5. Оценка на експозицията на производствени вибрации

• основава се на изчислението на дневната стойност на експозиция за период от 8 часа – А(8) съгласно т.4 и 5 и приложение А на БДС EN ISO 5349-1:2002;
• дневната стойност на експозиция за период от 8 часа, се изчислява по формулата

,  m/s²;

където: А (8) – дневна стойност на експозицията на вибрациите,m/s²;

-a_hv-обща стойност на вибрациите, m/s²;

,  m/s²

– – честотно претеглени средноквадратични стойности на ускорението в m/s², измерени по трите оси X, Y, Z на вибриращата повърхност в контакт с ръката. Измерването става в диапазона от 8 до 1000 Hz по октавни ленти.

– Т – общата дневна продължителност на експозиция на вибрации, h или s;

– T₀– продължителност на 8 h (28000)s.

Ако работата е такава, че общата дневна експозиция е съставена от две и повече   операции с различна стойност на вибрациите,  дневната експозиция А(8) за комбинацията от вибрации се определя по формулата:

,    m/s²

където: n- брой на отделните операции през работния ден;

-a²_hvi– стойностите на вибрациите за i-тата операция, m/s²

-T_i-продължителност на  i-тата операция, h или s.

• Оценката на нивото на експозиция може да бъде направено чрез:

• наблюдение на специфични работни практики;
• информация за вероятната стойност на вибрациите, съответстваща на оборудването или на типа оборудване и на условията,при които то се използва;
• информация, предоставена от производителя на оборудването;
• измерване.

6. Фактори, влияещи на въздействието на производствени вибрации върху човека по време на работа.

Това са преди всичко големината на вибрациите, продължителността на въздействие в работния ден и натрупаното до този ден въздействие, т.е. физическите фактори.

Влиянието на вибрациите по време на работа върху работещите може да зависи и от :

• направлението на вибрациите, предавани по ръката;
• начина на работа и сръчността на оператора;
• възрастта на оператора или някои предразполагащи фактори свързани със здравето му;
• начина на въздействие във времето и метода на работа, т.е. продължителността на работата и периодите на почивка;
• силите на контакта, като например силите на хващане или за притискане, приложени от оператора при поддържане на машината, налягането упражнявано върху кожата;
• положението на ръцете и раменете, положението на тялото по време на вибрационното въздействие (ъгли на ставите на китките, лакътя и раменете);
• вида и състоянието на вибриращата машина, инструмента или неговите принадлежности, както и обработваната част;
• повърхността и местоположението на частите на ръцете, подложени на вибрации;
• климатичните условия, както и др. фактори, влияещи на температурата на ръцете и тялото;
• заболявания, влияещи на кръвообращението;
• фактори, влияещи на периферното кръвообращение;
• шумът.

7. Увреждания на здравето от производствени вибрации

Прекомерното излагане на въздействие на вибрации предавани по ръката довежда до:

• Нарушения на съдовата система

Вибрационното увреждане е познато в различните страни под наименованието „мъртви или бели пръсти”, „феномен на Raynaud”, ”заболяване от работа с пневматичен чук”, ”травматично-съдова спастична болест”, ”бял пръст предизвикан от вибрации”. У нас е възприет термина „вибрационна болест”. В много от случаите побеляването на пръстите се последва от цианоза (синкаво оцветяване, характерно за ІІІ стадий на болестта), както и от гангрена.

На семинара в Стокхолм (1986) e  разработена и приета система за класифициране на вибрационното заболяване, която има 4 стадия:

Таблица 1 Класификация на вибрационното заболяване

Елемент на съдовата система

• Неврологични нарушения

Изразяват се в изтръпване и сковаване на пръстите и ръцете, намалена чувствителност на допир и температура, понижаване сръчността на пръстите, както и намаляване на вибрационния усет на кожата на върха на пръстите. Семинарът от 1986 година в Стокхолм, разработва международно приета система за класификация на неврологичните заболявания, включваща 3 стадия:

Стадий 0 sn – Подложен на вибрации, но липсват симптоми;

Стадий 1 sn – Периодична скованост със или без изтръпване;

Стадий 2 sn – Периодична или продължителна скованост, намален дискриминационен усет за допир и/или сръчност за манипулиране с пръсти.

• Мускулно-скелетни нарушения

Свързани са с появата на:

• остеоартрози на китката и лакътя;
• вкостеняване от страната на сухожилните връзки, предимно на лакътя;
• мускулна слабост,болки в ръцете и намалена мускулна сила, в т.ч. и на силата на хващане.

• Нарушения в мозъчната дейност.

Изразяват се в умора, главоболие, раздразнителност, нарушения на съня, импотентност и др.

8. Връзка между вибрационното въздействие и здравето

• Продължителността на дневното въздействие на вибрациите, което може да предизвика симптоми на вибрационен синдром е обратнопропорционална на квадрата на честотно претегленото ускорение. Напр.: ако стойността на вибрациите се намали наполовина, то продължителността на дневното въздействие се увеличава с коефициент к=4;

• Вероятността човек да развие симптомите на синдрома от вибрации, предавани по „ръка-рамо” зависи от редица фактори. Тя е много малко вероятна при хора, при които А(8) в повърхнината на контакта с ръцете е по-малко от 2 m/s² и невъзможна при А(8)< 1 m/s².

Многобройните опити за оценяване въздействието на вибрациите за побеляване на пръстите на група хора, извършващи равностойна работа са показали корелационна зависимост между А(8) и продължителността на работата (D_y), довеждащи до вибрационно увреждане /бял пръст/ при 10% от изложените на въздействие. Така например при:

• A(8) = 2,5m/s² (дневната стойност на експозиция за предприемане на действие),продължителността на работата D_y =13 години;
• A(8) = 5m/s² (дневната гранична стойност на експозиция), продължителността на работата D_y = 5,8 години;
• A(8) = 10 m/s² продължителността на работата ще бъде само 2,8 години.

9. Превантивни мерки за защита на здравето и безопасността при работа с производствени вибрации

Съгласно приложение „Е” на БДС EN ISO 5349-1:2002, превантивните мерки,  които трябва да бъдат взети от отговорните лица за здравето и безопасността при работа (работодателите) са групирани в :

Превантивни медицински мерки:

• На всеки работник, който може да бъде подложен на вибрации, предавани на ръцете, преди да бъде приет на работа, трябва:
• да бъде извършен медицински преглед за проверка на физическото му състояние и
• да бъде записана информация за предишни въздействия на вибрациите.
• Всички хора, които използват вибриращи съоръжения, да бъдат запознати с риска от въздействието на вибрациите, предавани на ръката.
• Хората, които представят данни за следните медицински състояния, може да са подложени на по-голям риск и трябва внимателно да бъдат преценени, преди да използват вибриращи съоръжения:
• начална форма на феномена на Raynaud;
• заболяване, предизвикано от нарушаване кръвообращението в ръцете;
• минали наранявания на ръцете, предизвикващи нарушения в кръвообращението или деформация на костите и ставите;
• други причини за вторичен феномен на Raynaud;
• нарушения на периферната нервна система;
• нарушения на мускулно-скелетната система;
• За работници, за които съществува риск, трябва да се осигури записване на симптомите и да се осигурят медицински прегледи през определени интервали.

Превантивни технически мерки, целящи да намалят влиянието на вибрациите върху ръцете:

• Когато има възможност за избор между различни процеси, трябва да се използва процесът с най-ниско въздействие на вибрациите;
• Когато има възможност за избор между различни ръчно държани машини, трябва да се използва машината (със съответните й принадлежности), с която въздействието на вибрациите е най-ниско;
• Машината трябва да се държи в съответствие с инструкциите на производителя;
• Машините не трябва да изхвърлят газове или студени течности върху ръцете на оператора;
• Когато е възможно, ръкохватките на вибриращите машини трябва да се подгряват, когато се работи при ниски температури;
• Трябва да се избягва използването на машини с ръкохватки, чиято форма е такава, че предизвиква силен натиск върху кожата в зоната на контакт;
• Когато има възможност за избор, трябва да се избират машини, изискващи по-малки сили на контакт (сили за хващани и за натискане);
• Обикновено масата на ръчно държаните машини се намалява до минимум, при условие че другите параметри, такива като големина на вибрациите или сили на контакт не нарастват.

Използването на антивибрационни ръкавици, определени в ISO 10819:2013, може да бъде полезно, когато могат да намалят вибрациите, както е определено в тази част на ISO 5349. Все пак трябва да се очаква, че антивибрационните ръкавици осигуряват задоволителна степен на защита от вибрациите, предавани по ръката.

Превантивни административни мерки, целящи да се намали влиянието на вибрациите върху ръцете:

• Препоръчва се за работниците да бъде проведено подходящо обучение и инструктаж за правилно използване на съоръжението;
• Предполага се, че опасностите от вибрации се намаляват, когато се избягва продължително въздействие на вибрациите през дълъг период от време. За тази цел, работата трябва да се организира така, че да включва периоди без вибрации;
• Трябва да бъде осигурено отопление на работниците.

ПРОИЗВОДСТВЕНИ ВИБРАЦИИ ПРЕДАВАНИ НА ЦЯЛОТО ТЯЛО

1.  Източници

Това са преди всичко:

• багери, булдозери в откритите рудници и строителството;
• подемни кранове в машиностроенето;
• пътно-транспортни машини;
• трактори, комбайни;
• металообработващи машини;
• транспортни средства;
• военна техника (танкове, БТР и др.).

2. Измерване

• Съгласно БДС ISO 2631-1:2004 „Вибрации и удар. Оценяване на въздействието на вибрациите върху цялото човешко тяло. Част 1:Общи изисквания” разглежданите честотни обхвати са:
• от 0,5 до 80 Hz – за здравето, комфорта и възприятието;
• от 0,1 до 0,5 Hz – за болестите на движението.
• Измерванията се извършват по трите базово центрични оси на човешкото тяло „Х”,”У”,”Z” в положение:
• седнало, по отношение на облегалката и повърхността на сядане;
• изправено;
• легнало, по отношение плоскостта на лягане.

3. Норми

Стойностите на вибрациите, предавани на цялото тяло, съгласно „Наредба № 3 от 05.05.2005 г. за минималните изисквания за осигуряване на здравето и безопасността на работещите при рискове, свързани с експозицията на вибрации” не трябва да превишават:

• дневната гранична стойност на експозиция, определена за период 8 часа

А(8) = 1,15 m/s²;

• дневната стойност на експозиция за предприемане на действие, определена за период 8 часа

A(8)=0,5 m/s².

4. Оценка на експозицията

• Оценката на експозицията, съгласно приложение № 2 на Наредба № 3 се основава на изчислението на дневната експозиция A(8), изразена като еквивалентното постоянно ускорение за период от 8 часа, изчислено като най-високата от ефективните стойности, съгл. т.5, 6 и 7, приложения „А” и „Б” на БДС ISO 2631-1:2001;
• Дневната експозиция на вибрациите A(8) се изчислява по формулата:

, m/s²

където: A(8)- дневната стойност на експозиция на вибрациите, m/s²;

a_w – стойността на вибрациите (корен квадратен на средно претеглените честотни   ускорения) в една от трите оси X, Y, Z;

Т – продължителност на експозицията на стойностите на вибрациите a_w

T_o– продължителността 8 часа

к – фактор за умножение.

Дневната експозиция на вибрации A(8) се оценява поотделно за осите X,Y,Z.

к= 1,4 за оси Х, У и  a_w е получено, като е използвано честотно претегляне  W_d.

к = 1,0 за ос Z и  a_w е получено, като е използвано честотно претеглянеW_k, съгласно БДС ISO 2631-1:2001

• Ако работата е такава, че общата дневна експозиция се състои от две или повече операции с различна стойност на вибрациите, дневната експозиция A(8) за комбинация-та от операции, се определя по формулата:

,    m/s²

където: n – брой на отделните операции през работния ден;

a_wi – стойността на вибрациите за i-тата операция;

T_c – продължителност на i-тата операция

• Оценката на нивото на експозиция може да бъде направена:
• на базата на преценка на информацията,отнасяща се до нивото на генериране на вибрации от използваните работни съоръжения,предоставена от производителя им;
• чрез наблюдение на специфични работни практики;
• чрез измерване.

5. Влияние на производствени вибрации предавани на цялото тяло върху здравето

• Оценяването на способността за възприемане на вибрациите трябва да се основава, съгласно БДС ISO 2631-1:2001 на най-високата претеглена стойност на ускорението, определена по която и да е ос, и в която и да е точка на контакт, по което и да е време;
• Когато има вибрации в повече от една точка (напр. в седалката, облегалката, стъпалата) се определя глобалната обща стойност на вибрациите, като корен квадратен от сумата на квадратите на общите стойности на вибрациите в тези точки;
• Влияние на вибрациите върху комфорта и възприятието:
• Конкретните вибрационни усилия могат да бъдат разглеждани като създава-щи неприемлив дискомфорт при определени конкретни ситуации. Те са силно зависими от подробности свързани с дейността;
• Възприеманите стойности на големината на вибрациите по отношение на комфорта, напр. при пътуване с транспортни средства са: за a_w:

– по-малко от 0,315 m/s² –  не е дискомфортно

– 0,315 до 0,63 m/s²        – малко дискомфортно

– 0,50  до  1,00 m/s²        – почти дискомфортно

– 0,80  до  1,60 m/s²        – дискомфортно

– 1,25  до  2,50 m/s²        – твърде дискомфортно

– над  2 m/s²                   – извънредно дискомфортно

• Петдесет процента от чувствителните здрави хора могат едва да усетят W_k претеглена вибрация с върхова големина 0,015 m/s²;
• Средният праг на възприятие е 0,015 m/s²,а интерквартилният обхват на реакции може да бъде от 0,01 m/s² до 0,02 m/s² върхова стойност;
• Прагът на възприятието намалява леко с нарастване на продължителността на вибрациите до 1 секунда и много малко с по-нататъшното нарастване на продължителността.

6. Болести на движението:

• Претеглената стойност на ускорението се определя за вибрации по оста „Z” нa повърхнината, която е опорна за човека, за честоти от 0,1 до 0,5 Hz;
• Вибрациите се оценяват само по отношение на глобално претегленото ускорение по оста „Z”;
• Вероятността от възникване на симптоми на болести на движението нараства с нарастване въздействието на движението до няколко часа, но при по-дълъг период от време /няколко дни/ се привиква (намалява се чувствителността) към движението.

Рискът за здравето се повишава при продължително въздействие на високоинтензивни вибрации. Засяга основно лумбалната част на гръбначния стълб и свързаната с нея нервна система. Метаболитни и др. фактори (околна среда, положение на тялото, ниски температури и въздушни течения), могат да спомогнат за появяване на мускулна болка. Нарастването на продължителността на въздействие (в рамките на работния ден или ежедневно, в продължение на години) и нарастването на интензивността на вибрациите повишават вибрационната доза и риска, докато периодите на почивка водят до намаляване на риска.

ТЕХНИЧЕСКИ МЕТОДИ ЗА КОЛЕКТИВНА ВИБРОЗАЩИТА

Техническите методи за колективна виброзащита се поделят на:

1. Методи за виброзащита чрез намаляване параметрите на вибрациите по пътя на разпространението им, при наличие на контакт на оператора с вибриращия обект:

• Чрез изключване контакта на оператора с вибриращия обект, посредством:
• използване на ограждения;
• дистанционно управление;
• автоматичен контрол и сигнализация.
• При контакт на оператора с вибриращия обект:
• Чрез противофазна синхронизация на два или няколко източника на възбуждане;
• Чрез допълнителни устройства в машините и строителните конструкции прилагане на:

– виброизолация (активна, пасивна, силова, кинематична, многостепенна);

– динамично гасене на вибрациите (активно,пасивно);

• Чрез демпфериращи покрития
• Чрез изменение на конструктивните елементи на машините и строителните конструкции

2. Методи за виброзащита чрез намаляване параметрите на вибрациите чрез въздействие върху самия източник на вибрациите:

• Чрез параметрично възбуждане;
• Чрез силово възбуждане чрез:
• изменение на конструктивните елементи на източника на възбуждане;
• уравновесяване (на въртящи се маси, на постъпателно движещи се маси, на сложно движещи се маси);
• изменение честотата на вибрациите на източника на възбуждане;
• изменение характера на възбуждащите сили /моменти/, обусловени от работните процеси в машината;
• Чрез самовъзбуждане;
• Чрез кинематично възбуждане посредством:
• изменение конструктивните елементи на машините и строителните конструкции;
• намаляване неравностите на профила на пътя на самоходните и транспортни средства;

За повече информация може да видите и другите ни публикации в категории:

• ВИБРАЦИИ
• ИЗМЕРВАНЕ НА ВИБРАЦИИ

Очаквайте и следващите ни публикации!