В принципе, для защиты от инфра- и ультразвука применимы методы для защиты от шума, изложенные выше.
Для защиты от низких инфразвуковых частот звукоизоляция крайне неэффективна - требуются очень толстые и массивные звукоизолирующие перегородки. Также неэффективны звукопоглощение и акустическая обработка помещений. Поэтому основным методом борьбы с инфразвуком является борьба в источнике его возникновения.
Другими мероприятиями по борьбе с инфразвуком являются:
- * повышение быстроходности машин, что обеспечивает перевод максимума излучения в область слышимых частот, где становятся эффективными звукоизоляция и звукопоглощение;
- * устранение низкочастотных вибраций;
- * применение глушителей реактивного типа.
Ультразвук из-за очень высоких частот быстро поглощается в воздухе и материалах конструкций, поэтому он распространяется на небольшие расстояния. Для защиты от ультразвука очень эффективной является звукоизоляция и звукопоглощение. Обычно источники ультразвука заключают в кожухи из тонкой стали, алюминия (толщиной 1 мм), обклеенные внутри резиной. Применяют также эластичные кожухи из нескольких слоев резины общей толщиной 3,5 мм. Эффективность таких кожухов может достигать 60...80 дБ. Применяют также экраны, расположенные между источником и работающими.
Экранирование излучений. Экранируют либо источники излучения, либо зоны, где может находиться человек. Экраны могут быть замкнутыми (полностью изолирующими излучающее устройство или защищаемый объект) или незамкнутыми, различной формы и размеров, выполненными из сплошных, перфорированных, сотовых или сетчатых материалов. Экраны частично отражают и частично поглощают электромагнитную энергию. По степени отражения и поглощения их условно разделяют на отражающие и поглощающие экраны.
Отражающие экраны выполняют из хорошо проводящих материалов, например стали, меди, алюминия толщиной не менее 0,5 мм из конструктивных и прочностных соображений. Кроме сплошных, перфорированных, сетчатых и сотовых экранов могут применяться: фольга, наклеиваемая на несущее основание; токопроводящие краски (для повышения проводимости красок в них добавляют порошки коллоидного серебра, графита, сажи, окислов металлов, меди, алюминия), которыми окрашивают экранирующие поверхности; экраны с металлизированной со стороны падающей электромагнитной волны поверхностью.
Поглощающие экраны выполняют из радиопоглощающих материалов. Есественных материалов с хорошей радиопоглощающей способностью нет, поэтому их выполняют с помощью различных конструктивных приемов и введением различных поглощающих добавок в основу. В качестве основы используют каучук, поролон, пенополистирол, пенопласт, керамикометаллические композиции и т.д. В качестве добавок применяют сажу, активированный уголь, порошок карбонильного железа и пр. Все экраны обязательно должны заземляться для обеспечения стекания образующихся на них зарядов в землю.
Для увеличения поглощающей способности экрана их делают многослойными и большой толщины, иногда со стороны падающей волны выполняют конусообразные выступы.
Наиболее часто в технике защиты от электромагнитных полей применяют металлические сетки. Они легки, прозрачны, поэтому обеспечивают возможность наблюдения за технологическим процессом и излучателем, пропускают воздух, обеспечивая охлаждение оборудования за счет естественной или искусственной вентиляции.
Расчет эффективности экранирования довольно сложен. Поэтому на практике при выборе типов экранов и оценки их эффективности используют имеющийся богатый экспериментальный материал, представленный в справочниках в виде таблиц, расчетно-экспериментальных кривых, номограмм.
При расположении излучателей в помещениях электромагнитные волны могут отражаться от стен и перекрытий. В результате в помещении могут создаваться зоны с повышенной плотностью энергии излучения. Поэтому стены и перекрытия таких помещений необходимо выполнять с плохо отражающей поверхностью. Окрашивать стены и потолки нужно известковой и меловой краской. Нельзя использовать масляную краску (она отражает до 30 % электромагнитной энергии), облицовывать стены кафелем. Поверхности помещения, в которых находятся излучатели повышенных мощностей, облицовывают радиопоглощающим материалом.
В зависимости от технологического процесса излучающие установки целесообразно размещать в отделенных от других участков помещениях, имеющих непосредственный выход в коридор и наружу.
Для этих целей подходят угловые помещения первого и последнего этажей здания.
Источники излучения должны иметь санитарный паспорт, перед их строительством или установкой проводится расчетный радиопрогноз и осуществляется его экспериментальная проверка. При выполнении радиопрогноза необходимо учитывать возможность переизлучения от отражающих объектов на местности - железобетонных зданий и сооружений, металлических ограждений, конструкций и т.д.
Средства индивидуальной защиты. К СИЗ, которые применяют для защиты от электромагнитных излучений, относят: радиозащитные костюмы, комбинезоны, фартуки, очки, маски и т.д. Данные СИЗ используют метод экранирования.
Радиозащитные костюмы, комбинезоны, фартуки в общем случае шьются из хлопчатобумажного материала, вытканного вместе с микропроводом, выполняющим роль сетчатого экрана. Шлем и бахилы костюма сделаны из такой же ткани, но в шлем спереди вшиты очки и специальная проволочная сетка для облегчения дыхания.
Эффективность костюма может достигать 25...30 дБ. Для зашиты глаз применяют очки специальных марок с металлизированными стеклами. Поверхность стекол покрыта пленкой диоксида олова. В оправе вшита металлическая сетка, и она плотно прилегает к лицу для исключения проникновения излучения сбоку. Эффективность очков оценивается в 25...35 дБ.
Магнитостатическое экранирование заключается в замыкании магнитного поля в толще экрана, происходящим из-за его повышенной магнитопроводимости. Поэтому магнитостатический экран должен обладать большой магнитной проницаемостью. Такие экраны изготовляют из стали, железа, никелевых сплавов (пермолоя). Для получения надежного экранирования стенки экрана приходится делать сравнительно толстыми, чтобы уменьшить сопротивление магнитному потоку. В ряде случаев экраны делают из нескольких слоев, и они получаются громоздкими. Щели и прорези в экране не должны идти поперек ожидаемого направления линий магнитной индукции, т. к. это уменьшает магнитопроводимость и ухудшает экранирующие свойства экрана.
ЭС- и МС-экраны эффективны также в области низких частот ЭМП.
Предупреждение неблагоприятного действия ультразвука и сопровождающего его шума на организм работающих прежде всего должно сводиться к сокращению до минимума интенсивности ультразвуковых излучений и времени действия. Поэтому при выборе источника ультразвука для проведения той или иной технологической операции не следует использовать мощности, превышающие потребные для их выполнения; включать их надо лишь на тот период времени, который требуется для выполнения данной операции.
Установки ультразвука и отдельные их узлы (генераторы токов высокой частоты, магнитострикционные преобразователи, ванны) должны максимально звукоизолироваться путем заключения их в укрытия, изоляции в отдельные кабины или помещения, покрытия звукоизоляционным материалом и т. д. При невозможности полной звукоизоляции используется частичная изоляция, а также
звукопоглощающие экраны и покрытия. Ввиду особой опасности контактного облучения ультразвуком технологический процесс ультразвуковой обработки должен полностью исключать возможность такого воздействия или, по крайней мере, сократить его до минимума.
Ванны для ультразвуковой обработки со всех наружных поверхностей следует покрывать звукоизоляционным слоем и во время работы закрывать их крышками также со звукоизоляцией. При открывании ванн для загрузки, выгрузки или изменения положения обрабатываемых деталей необходимо выключать ультразвуковую установку. Открывание крышки ванны целесообразно сблокировать с отключением установки. При невозможности полного отключения ультразвуковых установок загрузку деталей в ванну производить в специальной металлической сетке или корзине, причем ручки этой корзины не должны соприкасаться со стенками ванны и тем более с жидкостью. Для изменения положения обрабатываемых изделий сетка (корзина)
вынимается из ванны.
Установка, повороты и снятие деталей в станках для контактной ультразвуковой обработки также производятся при выключенном состоянии. Если выключить установку нельзя, эти операции производятся специальными щипцами. В качестве отражательных экранов для предупреждения распространения ультразвуковых колебаний используют металлические и пластмассовые щиты.
Наиболее распространенными средствами индивидуальной защиты при работе с ультразвуком являются противошумы и перчатки. Последние целесообразно иметь двухслойные: снаружи резиновые, а изнутри хлопчатобумажные или шерстяные, они лучше поглощают колебания и непромокаемы.
При выявлении начальных признаков неблагоприятного воздействия ультразвука на организм работающих нужно временно прекратить работу в контакте с ультразвуком (очередной отпуск, перевод на другую работу), что приводит к быстрому исчезновению симптомов воздействия.
Все вновь поступающие на работу с ультразвуком подлежат обязательному предварительному медицинскому обследованию, а в дальнейшем - периодическим медицинским осмотрам не реже одного раза в год.
Воздействие на человека электромагнитных
Полей и излучений.
Электромагнитные поля (ЭМП) в окружающей среде создают линии электропередач, электрооборудование, электроприборы – все технические системы, генерирующие, передающие и использующие электромагнитную энергию.
Действие на организм человека ЭМП определяется частотой излучения, его интенсивностью, продолжительностью, индивидуальными особенностями организма.
Длительное воздействие на человека ЭМП промышленной частоты (50 Гц) вызывает головные боли, вялость, снижение памяти, расстройство сна, повышенную раздражительность, боли в сердце и т.д.
Необходимо ограничить время пребывания в зоне действия.
Электромагнитные излучения .
Большую часть спектра неионизирующих ЭМИ составляют радиоволны, меньшую часть – колебания оптического диапазона: инфракрасное излучение (ИК), видимое, ультрафиолетовое излучение (УФ).
ЭМИ радиочастот широко используются в связи, телерадиовещании, в медицине, радиолокации, дефектоскопии и т.д.
Воздействие ЭМИ радиочастот на организм определяется плотностью потока энергии, частотой излучения, продолжительностью воздействия, размером облучаемой поверхности, индивидуальными особенностями организма и т.д.
Следствием поглощения энергии ЭМИ организмом человека является повышение температуры органов. Воздействие ЭМИ особенно вредно для глаз и кожи.Например, облучение глаз может привести к помутнению хрусталика (катаракте), возможны ожоги роговицы.
При длительном действии ЭМИ (выше ПДУ) возможны расстройства в ЦНС, изменение обмена веществ, состава крови, может наблюдаться выпадение волос, ломкость ногтей, снижение веса. В случае аварийных ситуаций воздействие ЭМИ сопровождается сердечно-сосудистыми расстройствами с обмороками, учащением пульса и снижением артериального давления.
Воздействие ЭМИ оптического диапазона: инфракрасного, видимого (светового), ультрафиолетового излучений на человека принципиального различия не имеют. Энергии вызывают тепловой эффект наиболее поражаемого органа – кожи и глаз.
При остром повреждении кожи возможны ожоги, поражение глаз.
При воздействии инфракрасного излучения (при хроническом облучении) происходит резкое расширение капилляров, усиление пигментации кожи – красный цвет лица у рабочих: стеклодувов, сталеваров и др.
Видимое (световое) излучение ядерного взрыва, например, приводит к ожогам открытых участков кожи, временному ослеплению.
УФ излучение является жизненно необходимым фактором, оказывающим благотворное стимулирующее влияние на организм. Оптимальные дозы УФИ активизируют деятельность сердца, обмен веществ. Наиболее уязвим для УФИ – глаз. Воздействие на кожу- воспаление с покраснением, пузыри, повышение температуры, озноб, головная боль. УФИ составляет примерно 5% плотности потока солнечного излучения. Однако загрязнение атмосферы понижает ее прозрачность для УФИ.
УФИ искусственных источников (например, электросварочных дуг) может стать причиной острых и хронических проф. поражений.
Лазерное излучение (ЛИ) – особый вид ЭМИ. Отличие ЛИ от других видов ЭМИ заключается в монохроматичности (волны строго одной длины) и острой направленности луча.
Различают прямое лазерное излучение, рассеянное, зеркально отраженное.
Степень воздействия ЛИ на организм зависит от интенсивности излучения, времени воздействия. При облучении глаз легко повреждается роговица и хрусталик (нагрев хрусталика – к образованию катаракты). Повреждение кожи может быть различным: от покраснения до обугливания.
По степени опасности излучения лазеры подразделяются на полностью безопасные и опасные. Лазеры применяются в системах связи, в технологии обработки металлов, в медицине, в контрольно-измерительной технике, в военной технике и др. областях.
Похожая информация.
Защита от шума достигается разработкой шумобезопасной техники, применением средств и методов индивидуальной и коллективной защиты, строительно-акустическими методами. Средства коллективной зашиты делятся по отношению к источнику шума на снижающие шум в источнике возникновения (наиболее эффективно) и снижающие шум на путях его распространения. По способу реализации различают следующие методы зашиты:
- акустические - основаны на акустическом расчете помещения и подборе по принципу действия средств звукоизоляции, звукопоглощения, виброизоляции, демпфирования, глушителей шума;
- строительно-акустические экраны, звукоизоляция, кабины наблюдения, дистанционное управление, кожухи, уплотнения и т.д. Наиболее эффективны такие звукоизолирующие материалы, как трипласт (композиционный материал) и пластобетоны с наполнителями из хлопка, опилок древесины, соломы и т.д. Звукопоглощающими материалами являются также мрамор, бетон, гранит, кирпич, ДВП, ДСП. войлок, минераловата, материалы со щелевой перфорацией;
- архитектурно-планировочные - рациональное размещение рабочих мест; рациональный режим труда и отдыха.
Инфразвук - колебания с частотой звуковой волны менее 25 Гц. Природа возникновения инфразвуковых колебаний такая же, как и у слышимого звука, поэтому инфразвук подчиняется тем же закономерностям и для его описания используется такой же математический аппарат, как и для слышимого звука (кроме понятия, связанного с уровнем звука).
Инфразвук мало поглощается средой, поэтому распространяется на значительные расстояния.
Источником инфразвука является оборудование, которое работает с частотой циклов менее 20 в секунду.
Инфразвук вредно воздействует на центральную нервную систему и может вызывать страх, тревогу, чувство покачивания и т.д.
Диапазон инфразвуковых колебаний совпадает с внутренней частотой отдельных органов человека (6-8 Гц), следовательно, из-за резонанса могут возникнуть тяжелые последствия. Увеличение звукового давления до 150 дБА приводит к изменению пищеварительных функций и сердечного ритма. Возможна потеря слуха и зрения.
Защитные мероприятия:
- 1) снижение инфразвука в источнике возникновения;
- 2) применение средств индивидуальной зашиты;
- 3) использование устройств, поглощающих инфразвук.
Приборы контроля - шумомеры типа ШВК с фильтром ФЭ-2; ви-
броаккустическая аппаратура типа RFT.
Ультразвук - колебание звуковой волны с частотой более 20 кГц (за пределами слышимости). Низкочастотные ультразвуковые колебания распространяются воздушным и контактным путем; высокочастотные - контактным путем. Ультразвук оказывает вредное воздействие на сердечно-сосудистую, нервную и эндокринную системы; нарушает терморегуляцию и обмен веществ. Местное воздействие может привести к онемению.
Защитные мероприятия:
- 1) использование блокировок;
- 2) звукоизоляция(экранирование);
- 3) использование дистанционного управления;
- 4) применение противошумов.
В качестве приборов контроля используют виброакустическую систему типа RFT.
Ультразвук как упругие волны не отличается по свойствам от слышимого звука, однако частота колебательного процесса способствует большему затуханию колебаний вследствие трансформации энергии в теплоту.
По частотному спектру ультразвук подразделяют на низкочастотный и высокочастотный; по способу распространения - на воздушный и контактный ультразвук.
Низкочастотные ультразвуковые колебания хорошо распространяются в воздухе. Биологический эффект воздействия их на организм зависит от интенсивности, длительности воздействия и размеров поверхности тела, подвергаемого действию ультразвука. Длительное систематическое влияние ультразвука, распространяющегося в воздухе, вызывает функциональные нарушения нервной, сердечнососудистой и эндокринной систем, слухового и вестибулярного анализаторов.
У работающих на ультразвуковых установках отмечают выраженную астению, сосудистую гипотонию, снижение электрической активности сердца и мозга, чувство страха в темноте, в ограниченном пространстве, резкие приступы с учащением пульса, чрезмерной потливостью, спазмы в желудке, кишечнике, желчном пузыре. Наиболее характерны жалобы на резкое утомление, головные боли и чувство давления в голове, затруднения при концентрации внимания, торможение мыслительного процесса, бессонницу.
Контактное воздействие высокочастотного ультразвука на руки приводит к нарушению капиллярного кровообращения в кистях рук, снижению болевой чувствительности, т.е. развиваются периферические неврологические нарушения. Установлено, что ультразвуковые колебания могут вызывать изменения костной структуры с разрежением плотности костной ткани.
Профессиональные заболевания зарегистрированы лишь при контактной передаче ультразвука на руки.
Следует отметить, что производственный шум и вибрация оказывают более агрессивное действие, чем ультразвук сопоставимых параметров.
На людей и животных может воздействовать ударная волна. Прямое воздействие возникает в результате избыточного давления и скоростного напора воздуха. Ввиду небольших размеров тела человека ударная волна мгновенно охватывает человека и подвергает его сильному сжатию в течение нескольких секунд.
Мгновенное повышение давления воспринимается живым организмом как резкий удар. Скоростной напор при этом создает значительное лобовое давление, которое может привести к перемещению тела в пространстве. Косвенные поражения людей и животных могут произойти в результате ударов осколков стекла, шлака, камней, дерева и других предметов, летящих с большой скоростью.
Степень воздействия ударной волны зависит от мощности взрыва, расстояния, метеоусловий, местонахождения (в здании, на открытой местности) и положения человека (лежа, сидя, стоя). Характеризуется легкими, средними, тяжелыми и крайне тяжелыми травмами.
Защита от инфразвука
Характеристики и источники инфразвука
В воздухе инфразвук распространяется очень хорошо, так как слабо затухает.
Естественные источники инфразвука: землетрясения, извержения вулканов и т.п.
Промышленные источники инфразвука: тихоходные, крупногабаритные машины (доменная печь, воздуховоды, компрессорные установки), любые установки с частотой изменения параметров меньшей 20 раз в секунду.
Физические характеристики инфразвука:
частота f, Гц;
инфразвуковое давление Р, Па;
интенсивность инфразвуковых колебаний I, Вт/м 2 .
Физиологические характеристики инфразвука:
уровень инфразвукового давления
L P = 20 lg, дБ,
где Р - инфразвуковое давление источника шума,
Р 0 - инфразвуковое давление на пороге слышимости;
уровень интенсивности
L 1 = 10lg, дБ,
где I - интенсивность инфразвука источника шума,
I 0 - интенсивность инфразвука на пороге слышимости.
Р 0 и I 0 определяются для частот f = 1 кГц, хотя она и лежит за пределами инфразвукового диапазона.
Воздействие инфразвука на организм человека
Источником инфразвука являются: природные явления, генераторы, вентиляция и др. Неблагоприятное воздействие инфразвука на организм человека заключается в том, что он слабо задерживается средой и проникает через огромные толщи зданий, сооружений и воздействует на внутренние органы человека, приводя их в колебательные состояния. Если частота колебаний внутренний органов совпадает с частотой колебания с б ритмами мозга наступает резонанс, что может привести к разрушению внутренних органов. Инфразвук при уровне звукового давления до 60 дБ не оказывает вредного воздействия. При уровне звукового давления от 70 до 120 дБ возникает психологический дискомфорт, слабость, потеря внимания. При уровне звукового звукового давления больше 150 дБ может наступить летальный исход.
Тяжесть воздействия зависит:
от диапазона частот;
уровня инфразвукового давления;
длительности воздействия.
Меры защиты от инфразвука
В помещении, где генерируется инфразвук рекомендуется после каждых 2 ч работы делать 20-минутные перерывы. Установки источника инфразвука размещают в отдельностоящих зданиях, либо в подвалах зданий (удаляют от людей). Применяют перегородки, закрепленные на шарнирах, которые демпфируют звук. Удаление источников инфразвука от людей - основной метод, при этом расстояние должно быть более 300 м от жилых районов.
Защита от ультразвука
Характеристики и источники ультразвука
Ультразвук характеризуется следующими параметрами:
частотой f , Гц;
давлением ультразвука Р, Па;
интенсивностью ультразвуковых колебаний I, Вт/м 2
Источники: ультразвуковые установки, оборудование излучающее ультразвук наряду с другими колебаниями, природные явления.
Различают низкочастотные ультразвуковые колебания с частотой f = 11…100 кГц и высокочастотные ультразвуковые колебания с частотой 100 кГц < f < 1 ГГц.
Воздействие ультразвука на организм человека
При воздействии ультразвука на организм человека водный компонент подвергается движением называется кавитация с образованием массы пузырьков, которые затем захлопываются, что приводит к увеличению давления и разрыву живой ткани. Ультразвук переходит в разряд вредных, а затем опасных при уровне уровне ультразвуке более 115 дБ.
Меры защиты от ультразвукового излучения
Нормирование и меры защиты выполняются согласно ГОСТу 12.1.001-89 «Ультразвук. Общие требования безопасности».
Для низкочастотного ультразвука (распространяется воздушным путем) нормируется уровень давления для среднегеометрических частот 1/3- октавных полос в герцах 12500; 16000; 20000 и выше, L p , дБ, (табл. 4.2).
Для высокочастотного ультразвука (распространяется контактным путем) нормируется уровень виброскорости L v в октавных полосах частот 125000; 250000 и выше, Гц L p , дБ (табл. 4.3).
Таблица 4.2
Уровень допустимого давления ультразвука
Одним из направлений защиты от электрозвука является уменьшение его источника. Кроме того используют защиту расстояния, средства звукопоглощения (кожухи из оргстекла с внутренним звукопоглощающим покрытием) также применяют средства автоматизации и дистанционного управления процессами.
Средствами индивидуальной защиты от электрозвуков являются противошумы (наушники, беруши).
Ультразвук представляет собой механические колебания упругой среды, имеющие одинаковую со звуком физическую природу, но отличающиеся более высокой частотой, превышающей принятую верхнюю границу слышимости - свыше 20 кГц, хотя при больших интенсивностях (120-145 дБ) слышимыми могут быть и звуки более высокой частоты.
Ультразвуковой диапазон частот подразделяется на низкочастотные колебания (от 1,12 10 4 до 1,0 10 5 Гц), распространяющиеся как воздушным, так и контактным путем, и высокочастотные колебания (от 1 10 5 до 1 10 9 Гц), распространяющиеся только контактным путем.
Ультразвук, как и звук, характеризуется звуковым давлением (Па), интенсивностью (Вт/м 2) и частотой колебаний (Гц).
При распространении в различных средах ультразвуковые волны поглощаются, причем тем больше, чем выше их частота. Низкочастотный ультразвук довольно хорошо распространяется в воздухе, а высокочастотный практически не распространяется. В упругих средах (воде, металле и др.) ультразвук мало поглощается и способен распространяться на большие расстояния практически не теряя энергии.
По мере распространения ультразвуковой волны в заданном направлении происходит рассеивание и поглощение ультразвука, т.е. его затухание и переход ультразвуковой энергии в другие формы, например в тепловую, механическую и др.
Специфической особенностью ультразвука, обусловленной большой частотой и малой длиной волны, является возможность распространения ультразвуковых колебаний направленными пучками, получившими название ультразвуковых лучей. Они могут создавать на сравнительно небольшой площади значительное ультразвуковое давление. Это свойство ультразвука обусловило его широкое применение: для очистки деталей, механической обработки твердых материалов, сварки, пайки, лужения, ускорения химических реакций, дефектоскопии, проверки размеров выпускаемых изделий, структурного анализа веществ, для обработки и передачи сигналов радиолокационной и вычислительной техники и др. Ультразвук нашел применение и в медицине - для диагностики и терапии различных заболеваний, резки и соединения биологических тканей, стерилизации инструментов.
Активное воздействие ультразвука на вещество, приводящее к необратимым изменениям в нем, обусловлено в большинстве случаев нелинейными эффектами. В жидкостях основную роль при воздействии ультразвука на вещества и процессы играет кавитация, т.е. образование в жидкости пульсирующих каверн, полостей, заполненных паром или газом, которые резко захлопываются при переходе в область повышенного давления, вызывая разрушение поверхностей твердых тел, граничащих с кавитирующей жидкостью.
Воздействие ультразвука на биологические объекты различно в зависимости от его интенсивности и длительности облучения. При малых интенсивностях (до 2-3 Вт/см 2) на частотах 10 5 -10 6 Гц ультразвук производит микромассаж тканевых элементов, способствуя лучшему обмену веществ. При повышении интенсивности наблюдается ряд эффектов, которые и определяют биологическое действие ультразвука на органы и ткани организма. К таким эффектам относятся:
- механический, вызываемый знакопеременным смещением (сгущение и разрежение) среды и кавитацией;
- термический (тепловой), возникающий вследствие выделения тепла при поглощении тканями ультразвуковой энергии;
- физико-химический (фотоэлектрохимический), обусловленный окисляющим и каталитическим действием ультразвукового поля с ускорением процессов диффузии через биологические мембраны и изменением скорости биологических реакций.
Давая общую характеристику воздействия ультразвука на организм, можно заключить, что малые интенсивности ультразвука обладают стимулирующим действием, средние и высокие угнетают, тормозят и могут полностью нарушить функцию и морфологию структур организма.
На практике источниками ультразвука являются технологическое оборудование приборы и аппараты, генерирующие ультразвуковые колебания от 18 кГц до 100 МГц и выше, а также оборудование, в котором при работе ультразвуковые колебания возникают как сопутствующий фактор.
Промышленные ультразвуковые установки обычно состоят из генератора электрических импульсов и преобразователя, трансформирующего их в ультразвуковые колебания. В основном они работают в частотном диапазоне от 18 до 30 кГц при интенсивности до 60-70 кВт/м 2 .
В процессе обслуживания этих установок работающие могут подвергаться воздействую ультразвука, во-первых, при его распространении в воздухе (чаще всего вместе с шумом) и, во-вторых, при непосредственном соприкосновении с жидкими и твердыми телами, по которым распространяется ультразвук (контактное воздействие). Контактное воздействие возникает при удержании инструмента во время пайки, сварки, лужения, при загрузке изделий в ванны и т.п.
При длительной работе с низкочастотными ультразвуковыми установками, генерирующими высокочастотный шум и ультразвук, превышающие установленные нормы, могут произойти функциональные изменения центральной и периферической нервной системы, сердечно-сосудистой и эндокринной систем, слухового и вестибулярного анализаторов.
Работающие жалуются на головные боли, усиливающиеся к концу работы, с преимущественной локализацией в орбитальной и височной областях, головокружение, повышенную утомляемость, раздражительность, сонливость. У работающих наблюдается повышение порогов возбудимости болевого, слухового, вестибулярного и других анализаторов, понижение артериального давления, гипертония, явления умеренного вегетативного полиневрита рук (реже ног). У работающих, которые кроме воздействия через воздух подвергаются и контактному воздействию, симптоматика нарушения здоровья выражена больше, особенно за счет явлений вегетативного полиневрита.
Длительная работа с интенсивным ультразвуком при его контактной передаче на руки может вызвать поражение периферического и сосудистого аппарата (вегетативные полиневриты, парезы пальцев). При этом степень выраженности изменений зависит от времени контакта с ультразвуком и может усиливаться под влиянием неблагоприятных сопутствующих факторов производственной среды.
Гигиенические нормативы ультразвука определены ГОСТ 12.1.001-89 «ССБТ. Ультразвук. Общие требования безопасности» и СанПиН 2.2.4/2.1.8.582-96 «Гигиенические требования при работах с источниками воздушного и контактного ультразвука промышленного, медицинского и бытового назначения».
Гигиенической характеристикой воздушного ультразвука на рабочих местах являются уровни звукового давления (дБ) в третьок- тавных полосах (fjf n = 1/2= 1,26) со среднегеометрическими частотами 12,5-100 кГц. Допустимые уровни высокочастотных звуков и ультразвуков при эксплуатации ультразвуковых установок приведены в табл. 7.3.
Нормируемым параметром ультразвука, распространяющегося контактным путем, является пиковое значение виброскорости (м/с)
Допустимые уровни звукового давления на рабочих местах
или его логарифмический уровень (дБ), определяемый по выражению
где V - пиковое значение виброскорости, м/с; V Q - опорное значение виброскорости, равное 5 10 -8 м/с.
Допустимые уровни ультразвука в зонах контакта рук и других частей тела оператора с рабочими органами ультразвуковых приборов приведены в табл. 7.3.
Допустимые уровни контактного ультразвука следует принимать на 5 дБ ниже значений, указанных в табл. 7.4 в тех случаях, когда работающие подвергаются совместному воздействию воздушного и контактного ультразвука.
Таблица 7.4
Допустимые уровни виброскорости и ее пиковые значения на рабочих местах
Контроль уровней ультразвука требуется проводить после установки ультразвукового оборудования, его ремонта и периодически в процессе эксплуатации не реже одного раза в год.
Требования к ультразвуковой характеристике оборудования определяются ГОСТ 12.2.051-80 «ССБТ. Оборудование технологическое ультразвуковое. Требования безопасности». Предприятие-изготовитель должно указывать в эксплуатационной документации производственного оборудования ультразвуковую характеристику - уровни звукового давления в третьоктавных полосах принятого диапазона частот, измеряемые в контрольных точках на высоте 1,5 м от пола, на расстоянии 5 м от контура оборудования и не менее 2 м от отражающих поверхностей.
Измерения следует производить не менее чем в четырех контрольных точках по контуру оборудования; при этом расстояние между точками измерения не должно превышать 1 м. В паспорт оборудования вносится максимальная из измеренных величин.
Для защиты от повышенных уровней ультразвука можно использовать следующие действия: уменьшение вредного излучения ультразвуковой энергии в источнике ее возникновения; локализацию действия ультразвука конструктивными и планировочными решениями; проведение организационно-профилактических мероприятий.
Для уменьшения вредного излучения звуковой энергии в источнике рекомендуется повышать рабочие частоты источников ультразвука, что обеспечивает уменьшение интенсивности ультразвука.
С целью локализации все установки, при работе которых уровни высокочастотного шума и ультразвука превышают нормативные значения, должны быть оборудованы звукоизолирующими устройствами (кожухи, экраны), имеющими облицовку из звукопоглощающих материалов (техническая резина, гетинакс, рубероид, противошумная мастика и др.). Если эти меры не дают положительного эффекта, ультразвуковые установки следует размещать в отдельных помещениях и кабинах, облицованных звукопоглощающим материалом.
Конструктивно-планировочные решения предусматривают разработку автоматического ультразвукового оборудования с отключением его при выполнении вспомогательных операций, а также установок с дистанционным управлением. Это позволяет почти полностью устранить контактное воздействие ультразвука на работающих и до безопасного минимума сократить время возможного пребывания работающих в условиях воздействия ультразвука и высокочастотного шума.
В тех случаях, когда выключение оборудования нежелательно, для исключения контактного воздействия ультразвука необходимо применять специальный инструмент с виброизолирующей рукояткой и защищать руки резиновыми перчатками с хлопчатобумажной подкладкой. Например, при загрузке изделий в ванны для очистки используют сетки, снабженные ручками с виброизолирующим покрытием (пористая резина, поролон и т.п.).
Организационно-профилактические мероприятия заключаются в проведении инструктажа работающих о характере воздействия ультразвука, мерах защиты и безопасного обслуживания ультразвуковых установок, а также в установлении рациональных режимов труда и отдыха. При систематической работе с источниками контактного ультразвука в течение более 50% рабочего времени необходимо предусматривать два регламентированных перерыва - десятиминутный перерыв за 1-1,5 ч до и пятнадцатиминутный перерыв через 1,5-2 ч после обеденного перерыва для проведения физиопрофилактических процедур.
