Drgania mechaniczne, BHP


Drgania mechaniczne

Zmiany kinematyczne lub dynamiczne układów mechanicznych w funkcji czasu określane są mianem drgań mechanicznych. Ze względu na charakter tych zmian w czasie można je podzielić na dwie kategorie:

Drgania mechaniczne przenoszone na organizm człowieka przekazują mu pewną energię. Ze względu na odczucia człowieka za:

Przyjęto następujące określenia:

  1. drgania swobodne - odbywają się bez zewnętrznego oddziaływania i wydatkowania energii na zewnątrz,

  2. drgania wymuszone - odbywają się pod działaniem dynamicznych lub kinematycznych czynników zewnętrznych będących okresowymi funkcjami czasu, niezależnie od drgań układu,

  3. drgania ustalone - mogą być ciągłe lub przerywane o łącznym czasie trwania t > niż 30 minut/ dobę,

  4. drgania sporadyczne - o łącznym czasie trwania < 30 minut/ dobę.

Drgania i ich wpływ na człowieka można rozpatrywać w kilku aspektach:

  1. ze względu na parametry opisujące drgania,

  2. ze względu na miejsce przekazywanie ich na ciało człowieka,

  3. ze względu na jego indywidualne cechy fizjologiczne i psychologiczne.

Parametrami opisującymi drgania są:

Drgania mechaniczne możemy podzielić w różnoraki sposób w zależności od przyjętych kryteriów podziału

0x01 graphic

Rys..1. Zakres częstotliwości drgań o działaniu ogólnym i miejscowym

Mając na uwadze, że rodzaj niekorzystnych zmian w organizmie człowieka będących następstwem zawodowej ekspozycji na drgania oraz szybkość powstawania tych zmian zależą w istotnym stopniu od miejsca wnikania drgań do organizmu, drgania mechaniczne można podzielić na dwa typy:

Podział drgań mechanicznych na drgania ogólne i miejscowe nie wyklucza oczywiście możliwości innych podziałów, ale jest podziałem najbardziej istotnym z punktu widzenia oceny narażenia człowieka na drgania w środowisku pracy. Od rodzaju drgań, na które eksponowany jest pracownik, zależy reakcja jego organizmu, a zatem inne są wartości dopuszczalne ustalone ze względu na ochronę zdrowia dla drgań o działaniu ogólnym, a inne dla drgań działających na organizm przez kończyny górne.
Uwzględniając wprowadzony podział drgań mechanicznych, źródła drgań w środowisku pracy można podzielić również na dwie grupy tj.:

Źródłami drgań o działaniu ogólnym są np.:

Źródłami drgań działających na organizm człowieka przez kończyny górne są głównie:

0x01 graphic
0x01 graphic

Przykład źródła drgań o działaniu miejscowym - młot spalinowy Przykład źródła drgań o działaniu ogólnym - siedzisko operatora

Aktualnie pomiary i ocenę narażenia wykonuje się wg Polskiej Normy: PN - 83/N - 01352. Drgania. Zasady wykonywania pomiarów na stanowiskach pracy.

Przy drganiach o częstotliwości niższej od 2 Hz, ciało człowieka zachowuje się jak jednolita masa. Powyżej, każdy z narządów cechuje częstotliwość drgań własnych. Dla przykładu: 2,5 Hz - błędnik; 5 Hz - nogi; 3 Hz - ręce; 4-25 Hz - głowa; 5 Hz - miednica; 5-9 Hz - narządy jamy brzusznej; 6-8 Hz - szczęka; 8 Hz - żołądek; 12-16 Hz - krtań, tchawica; 10-18 Hz - pęcherz moczowy, 20-30 Hz - pogorszenie ostrości wzroku; 60-90 Hz - rezonans gałek ocznych; 35-250 Hz - zaburzenia naczyniowo ruchowe; 35 Hz - odbierane są przez skórę; kilkaset Hz - nerwice, zmiany kostno - stawowe. Rozpatrując reakcje organizmu człowieka na działanie drgań, ciało człowieka można zastąpić modelem mechanicznym, w którym występuje układ mas połączonych ze sobą za pomocą sprężyn i tłumików (wg Coermana). Jest on o wielu stopniach swobody i w związku z tym posiada kilka częstotliwości własnych. Na reakcje organizmu mają wpływ cechy indywidualne takie jak: wiek, płeć, wzrost, budowa ciała, stan zdrowia, pobudliwość nerwowa, stan psychiczny itd. ...

0x01 graphic

Rys. 2. Model mechaniczny ciała człowieka dla przyjętej pozycji ciała: stojącej i siedzącej

Organizm odbiera drgania w określonych obszarach, pomiędzy określonymi granicami: dolną, która odpowiada czuciu drgań o amplitudzie A = 0.008 cm (x = 0), f = 1 Hz; i górną, która jest granicą szkodliwości i odpowiada A = 80 cm (x = 80 vibrarów) i f = 1 Hz. Drgania o f = 1 Hz przyjmuje się za wzorcowe. Za jednostkę intensywności drgań x przyjmuje się vibrar. Poniższa tabela przedstawia odczucia człowieka w zależności od wartości drgań.

Przyspieszenie ziemskie g

Pale

Rodzaj wrażenia

poniżej 0.001

 

nieodczuwalne

0.001 - 0.01

0 - 10

słabo odczuwane

do 0.01

10 - 40

dobrze odczuwalne

do 1.00

40 - 40

nieprzyjemne o słabym nasileniu

do 10

50 - 60

o dużym nasileniu

> 10

60 - 80

bardzo silne, szkodliwe

  

Ocenę drgań można przeprowadzać w odniesieniu do zagadnień technicznych oraz higienicznych, czyli narażenia człowieka. Aspekt techniczny jest zagadnieniem szerokim i skomplikowanym możliwym do realizacji przez specjalistów. Z aspektem higienicznym powinni zapoznać się wszyscy użytkownicy, by być świadomym następstw tego oddziaływania, które zawierają w sobie zarówno stopień uciążliwości jak i szkodliwości.

Przed pomiarami należy dokonać wyboru punktu pomiarowego wg poniższych zasad:

Przyjęto 3 obszary reakcji organizmu:

  1. uciążliwości - wyznaczony przez spadek sprawności wydajności pracy w ciągu 8 godz. dnia pracy (dotyczy drgań ogólnych),

  2. progu odczuwania drgań - zmniejszenie komfortu (dotyczy drgań ogólnych),

  3. szkodliwości (narażenie zdrowia i bezpieczeństwa).

Wartość ta jest większa o 5 - 6 dB od wartości granicy uciążliwości (dotyczy drgań ogólnych i miejscowych ).

0x01 graphic

Rys.3. Wartości progowe oddziaływania drgań na człowieka

Powyżej granicy szkodliwości prace są niedopuszczalne. Oddziaływanie drgań na organizm człowieka zależy od:

Objawy tego oddziaływania mogą przybierać różną formę. Może dotyczyć wielu układów czy narządów. Pierwsze symptomy pojawiają się dla zmysłu czucia. Wartość progu czucia ulega podwyższeniu. Drgania w organizmie człowieka tłumione są przez tkankę miękką, a przenoszone zwłaszcza przez układ kostny. Dlatego też zmiany tego układu są najrozleglejsze. Występowanie rezonansu prowadzi do spaczenia lub zniszczenia wielu narządów lub ich funkcji.

0x01 graphic

Rys.4. Tłumienie drgań w ciele stojącego człowieka w zależności od miejsca wejścia: a/ przez ręce, b/ przez stopy

Drgania mechaniczne przenoszone z układów drgających do organizmu człowieka mogą negatywnie oddziaływać bezpośrednio na poszczególne tkanki i naczynia krwionośne, bądź też mogą spowodować wzbudzenie do drgań całego ciała lub jego części, a nawet struktur komórkowych. Długotrwałe narażenie człowieka na drgania może zatem wywołać, jak już wspomniano, szereg zaburzeń w organizmie, doprowadzając w konsekwencji do trwałych, nieodwracalnych zmian chorobowych, przy czym rodzaj tych zmian zależny jest od rodzaju drgań, na które eksponowany jest człowiek (ogólne czy miejscowe).     
Narażenie na drgania mechaniczne przenoszone do organizmu przez kończyny górne powoduje głównie zmiany chorobowe w układach:

Niekorzystne zmiany funkcjonalne prowadzą do obniżenia efektywności i jakości wykonywanej pracy, a czasami w ogóle ją uniemożliwiają.
Wg danych statystycznych z ostatnich lat liczba osób zatrudnionych w Polsce w warunkach narażenia na drgania wynosi ok. 100 tys. W warunkach zagrożenia drganiami, tj. przy przekroczonych wartościach dopuszczalnych, ustalonych ze względu na ochronę zdrowia, pracuje ok. 40 tys. osób.

Uwzględniając powszechność występowania drgań mechanicznych w środowisku pracy oraz wynikające z tego skutki, konieczne są pomiary tego czynnika na stanowiskach pracy, w celu oceny zawodowego ryzyka utraty zdrowia wynikającego z ekspozycji na drgania oraz podejmowanie działań ograniczających występujące ryzyko.

Poniżej przedstawiono informacje dotyczące zmian mających miejsce w niektórych układach człowieka pod wpływem drgań:

Kryteria oceny ekspozycji na drgania - wartości dopuszczalne
Uwzględniając że określone czynniki fizyczne, do których zalicza się też drgania mechaniczne, są czynnikami potencjalnie szkodliwymi w środowisku pracy, ustalono najwyższe dopuszczalne natężenia (NDN) tych czynników, tj. takie wartości, przy których oddziaływanie danego czynnika na pracownika w ciągu 8 - godzinnego dobowego i przeciętnego tygodniowego wymiaru czasu pracy, przez okres jego aktywności zawodowej, nie powinno spowodować ujemnych zmian w jego stanie zdrowia oraz w stanie zdrowia jego przyszłych pokoleń.
Najwyższe dopuszczalne natężenia (NDN) drgań mechanicznych, zarówno działających na człowieka przez kończyny górne jak też o ogólnym działaniu, są wyrażone jako dopuszczalne wartości sum wektorowych ważonych częstotliwościowo przyspieszeń trzech składowych kierunkowych drgań x, y, z.

Podane wartości NDN drgań mechanicznych stosuje się, jeżeli inne szczegółowe przepisy nie określają wartości niższych. W przypadku zawodowego narażenia na drgania, wartości niższe od NDN obowiązują przy zatrudnianiu kobiet w ciąży i młodocianych.
Nie wolno zatrudniać kobiet w ciąży w warunkach narażenia na drgania działające na organizm przez kończyny górne, których:

Wzbronione jest zatrudnianie młodocianych w warunkach narażenia na drgania o ogólnym oddziaływaniu na organizm człowieka, których:

Obniżenie szkodliwych skutków działania drgań może zachodzić w sposób bierny i czynny. Bierne rozwiązania polegają na:

Minimalizację drgań można uzyskać stosując środki techniczne takie jak:

Metody ograniczania zagrożeń drganiami mechanicznymi

Minimalizowanie zagrożeń powodowanych drganiami mechanicznymi może być realizowane różnymi metodami. Najogólniej metody te można podzielić na metody techniczne i metody organizacyjno-administracyjne.
W grupie metod technicznych można rozróżnić:

Zmniejszenie wibroaktywności źródeł można osiągnąć ingerując w ich konstrukcję (minimalizacja luzów, poprawa wyrównoważenia elementów wirujących, eliminacja wzajemnych uderzeń elementów współpracujących i ich właściwy montaż, właściwe mocowanie maszyn do podłoża - fundamentowanie itp.).
Tłumienie drgań na drodze ich propagacji uzyskuje się np. przez dylatację (separację) fundamentów maszyn i urządzeń od otoczenia, stosowanie materiałów wibroizolacyjnych w różnej postaci (maty, podkładki, specjalne wibroizolatory), a także - w odniesieniu do drgań miejscowych - przez stosowanie środków ochrony indywidualnej w postaci rękawic antywibracyjnych. Należy zaznaczyć, że stosowanie rękawic antywibracyjnych nie tylko ogranicza drgania transmitowane z narzędzi do rąk operatora, ale też zabezpiecza ręce przed niską temperatura i wilgocią, które to czynniki potęgują skutki oddziaływania drgań, przyspieszając rozwój zespołu wibracyjnego.
Do technicznych metod ograniczania zagrożenia powodowanego drganiami mechanicznymi zalicza się także, jak już zaznaczono, automatyzację procesów technologicznych i zdalne sterowanie źródłami drgań. Metody te pozwalają oddalić pracowników z obszarów zagrożonych drganiami mechanicznymi, zmniejszają zatem ryzyko utraty zdrowia na skutek oddziaływania drgań.
Ograniczenie zagrożeń drganiami mechanicznymi przez stosowanie metod organizacyjno-administracyjnych to głównie:

Metody organizacyjno-administracyjne powinny być stosowane zwłaszcza tam, gdzie brak jest możliwości ograniczenia zagrożeń metodami technicznymi.
W minimalizacji zagrożeń drganiami mechanicznymi niebagatelna rolę odgrywa także profilaktyka medyczna. Ma ona na celu eliminowanie przy zatrudnianiu na stanowiska operatorów maszyn i narzędzi drgających osób, których stan czynnościowy organizmu odbiega od normy, gdyż odchylenia te pod wpływem drgań mogą ulegać pogłębieniu. W stosunku do osób już pracujących w warunkach narażenia na drgania, powinny być prowadzone badania okresowe w celu możliwie wczesnego wykrywania ewentualnych zmian chorobowych i przesuwania tych pracowników na stanowiska pracy bez narażenia na drgania. Zakres i częstotliwość wstępnych, okresowych i kontrolnych badań lekarskich pracowników narażonych w miejscu pracy na działanie różnych czynników, w tym także drgań mechanicznych, określa rozporządzenie ministra zdrowia i opieki społecznej z dnia 30 maja 1996 r. w sprawie przeprowadzania badań lekarskich pracowników, zakresu profilaktycznej opieki zdrowotnej nad pracownikami oraz orzeczeń lekarskich wydawanych do celów przewidzianych w Kodeksie pracy.

8



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
2.Drgania mechaniczne, BHP materiały, ZAGROZENIA W SRODOWISKU PRACY
drgania mechaniczne, BHP, Ergonomia
karta oceny ryzyka zaw.na hałas i drgania mechaniczne, BHP i PPOŻ przygotowanie do szkoleń, Hałas
Lk Drgania mechaniczne, BHP, Bhp Ocena-Ryzyka, Listy-Kontroln e-DOC, Listy-Kontrolne-DOC
Rozporzadzenie w sprawie BHP przy pracach związanych z narażeniem na hałas lub drgania mechaniczne
Drgania mechaniczne (wibracje), BHP
Hałas i drgania mechaniczne
drgania mechaniczne
Przykład-drgania ogólne, bhp
karta oceny ryzyka zaw na hałas i drgania mechaniczne
Drgania mechaniczne teoria0001
Drgania mechaniczne ćwiczenia 2
Drgania zadanie 2, Mechatronika, Drgania mechaniczne
Rodzaje zagrożeń mechanicznych, BHP, Zagrożenia czynnikami niebezpiecznymi
instukcja bhp przy poslugiwaniu sie recznymi narzedz o nap mechanicznym, BHP

więcej podobnych podstron