Спосіб оцінки шкідливої дії локальної вібрації на організм людини

Реферат: UA 104581 U UA 104581 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель, що заявляється, належить до медицини, а саме гігієни і може бути використана для оцінки шкідливої дії локальної вібрації на організм людини. Проблема профілактики несприятливого впливу локальної вібрації і виробничого шуму на організм працівників залишається одним із найважливіших завдань гігієнічної науки, оскільки вібраційна хвороба та професійна приглухуватість, як і раніше, належать до найбільш частих професійних захворювань в умовах сучасного виробництва [1, 2, 3]. Не менш актуальним є питання вдосконалення нормативів імпульсної локальної вібрації. У світлі гармонізації Українського законодавства зі світовим та європейським інтересом до проблеми нормування пояснюється наявністю різних методологічних підходів з оцінки впливу вібрації на організм людини в країнах Європейської Співдружності (ЄС) та в Україні, яка успадкувала традиції радянської гігієнічної школи. Водночас триває накопичення клінічного досвіду та фактичного матеріалу, що свідчить про розвиток специфічної та неспецифічної вібраційної патології, у тому числі, такої що не потрапила до номенклатури, у робітників, що зазнають дії субпорогових рівнів вібрації. Це також значною мірою актуалізує питання перегляду існуючих гігієнічних норм виробничої вібрації з урахуванням даних сучасних клінічних і гігієнічних досліджень [4, 5, 6]. Історія питання сягає своїм коріннями далекого 1917 року, коли Dr Alice Hamilton з Департаменту Праці Сполучених Штатів (US Department of Labor) вперше описала клінічні симптоми, які виникають у робітників, що зазнають тривалої дії локальної вібрації під час клепальних робіт при виробництві кузовів автомобілів. Однак до 1937 року в осіб, що працювали із пневматичними молотками, симптоми вібраційної патології залишалися не описаними. У 1937 році Н.А. Вигдорчик висловив припущення, що розвиток ангіодистонічних явищ на верхніх кінцівках у "пневматиків" пов'язаний зі збільшенням частоти ударів і потужності пневмомолотків, що послугувало стимулом до подальшого вивчення цієї складної проблеми. Перші норми з обмеження вібрації, що передається на руки та оцінюється за основною частотою і амплітудою зміщення, розроблені Е. Ц. Андреєвою-Галаніною в 1955 році, проіснували до 1966 року, а запропонований нею термін "вібраційна хвороба" є загальновизнаний у країнах пострадянського простору й сьогодні. Надалі в НДІ гігієни праці й профзахворювань АМН СРСР було більш детально вивчено клініку вібраційної хвороби у клепальників і розроблено теорію енергетичного впливу вібрації на організм людини. Численними клінічними й експериментальними дослідженнями науково обґрунтовані і апробовані нові фізичні критерії для гігієнічного нормування вібрації - за спектром віброшвидкості (віброприскорення). Нині цей принцип визнаний в усьому світі. У більшості країн нормування вібрації здійснюється відповідно до директив Міжнародної асоціації зі стандартизації (ISO-International Standards Organization). У межах окремих держав можлива їхня адаптація з урахуванням особливостей ринку праці, систем безпеки та страхування. Так, загальноєвропейському стандартові, що діє на сьогодні й нормує виробничу вібрацію ISO 5349 (2001 р.) в Об'єднаному Королівстві Великобританія й Північна Ірландія, відповідає стандарт BS (British Standards) EN ISO 5349, а в Україні ДСТУ EN ISO 5349-2:2005. Показово, що система стандартів у сфері вібробезпеки, що діяла в Україні до 2008 року, була розроблена ще в радянські часи. Основоположним документом у цій системі був ГОСТ 1.012-90, який визначав типи вібрації, що діють на робочому місці, її нормовані параметри й методи вимірювання. Цей ГОСТ був затверджений у 1990 році, однак протягом наступних 10-15 років нормативна база в цій сфері змін практично не зазнавала. У 1999 році в Україні було прийнято "Державні санітарні норми виробничої загальної і локальної вібрації" (ДСН 3.3.6.03999). Серед особливостей цього нормативу слід відзначити запропонований вітчизняними вченими особливий методичний підхід до оцінки імпульсної вібрації - за піковими рівнями віброприскорення в імпульсі в перерахунку на їх кількість за восьмигодинну робочу зміну. Водночас у європейських стандартах враховується сумарний час впливу імпульсної вібрації та можливість сумації біологічних ефектів вібраційної дії за трьома осями ортогональної системи координат (Χ, Υ, Ζ). Зіставлення цих двох підходів до гігієнічної оцінки імпульсних вібрацій з урахуванням клінічних даних, виявлених у експонованих на субпорогових рівнях дії робітників, стало головним завданням розпочатих досліджень, вирішення якого дозволило б зробити правильний вибір оптимального методу для гігієнічної оцінки імпульсної локальної вібрації та обґрунтувати корективи для її гігієнічних регламентів. Важливим, на наш погляд, може виявитись урахування супутніх несприятливих факторів виробничого середовища - шуму, мікроклімату, освітлення та ін. [6, 7, 8]. Задачею корисної моделі є дослідження гігієнічної оцінки імпульсної локальної вібрації та супутніх фізичних факторів виробничого середовища на підприємствах збирання й ремонту 1 UA 104581 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 літаків типу АН-23, 24, 32, 70 і розробка рекомендацій з корекції гігієнічних нормативів імпульсної локальної вібрації з урахуванням отриманих клінічних даних. Технічний результат, який одержують в результаті вирішення задачі, полягає у визначенні потенційного ризику на організм людини, імпульсної локальної вібрації та супутніх фізичних факторів виробничого середовища. Поставлена задача вирішується тим, що у відомому способі, який включає визначення та оцінку рівнів вібраційного навантаження, згідно з корисною моделлю, проводять вимірювання рівнів віброприскорення за трьома просторовими осями Χ, Υ, Ζ, далі розраховують комбінований показник віброприскорення для кожного віброприладу окремо за формулою: 2 2 2 акомб.=(ax +ay +az ), де 2 ах - віброприскорення у м/с за віссю X, 2 ау - віброприскорення у м/с за віссю Y, 2 a3 - віброприскорення у м/с за віссю Z. Потім визначають сумарний час контакту рук робітника з кожним типом віброобладнання протягом робочої зміни (експозицію) і в залежності від нього, знаючи комбінований показник віброприскорення, визначають кількість балів потенційного ризику на організм людини. Для вирішення поставлених завдань проведено дослідження фізичних факторів виробничого середовища на робочих місцях збиральників-клепальників і слюсарівскладальників 3-го й 4-го цехів Державного підприємства "АНТОНОВ" (ДП "АНТОНОВ") і 7-го цеху Державного підприємства "Завод № 410 цивільної авіації" (Завод 410). Проведено вимірювання імпульсної локальної вібрації, виробничого шуму, освітлення, параметрів мікроклімату. Визначення параметрів імпульсної локальної вібрації проводилося за допомогою віброметра типу Октава-101-У згідно з ДСН 3.3.6.039-99 "Державні санітарні норми виробничої загальної та локальної вібрації" [9], а рівнів виробничого шуму - за допомогою прецизійного інтегруючого прибору "Larson Davis 800b" згідно з методикою, викладеною в ДСН 3.3.6.037-99 "Санітарні норми виробничого шуму, ультразвуку та інфразвуку" [10]. Калібрування приладів виконувалося до та після кожного дослідження. Кількість вимірювань на кожному робочому місці при виконанні різних технологічних операцій склало не менше трьох. Результати вимірювань параметрів локальної вібрації і виробничого шуму оцінювали відповідно до ДСН 3.3.6.037-99 і ДСН 3.3.6.039-99 з урахуванням виду трудової діяльності. Параметри мікроклімату виробничих приміщень вивчали в холодний і теплий період року з урахуванням важкості виконуваної роботи згідно з методиками, викладеними в ДСН 3.3.6.042-99 "Санітарні норми мікроклімату виробничих приміщень". Вимірювання параметрів мікроклімату на робочих місцях проводилося на початку, в середині й наприкінці робочої зміни на висоті 0,5-1,0 м від підлоги при роботі сидячи; 1,5 м від підлоги при роботі стоячи. Температуру і відносну вологість визначали за допомогою аспіраційного психрометра Асемана і сферичного термометра типу "Тензор-41"; швидкість руху повітря вимірювали сферичним кататермометром F 564. Уся вимірювальна апаратура, яка застосовувалася в дослідженнях, була перевірена ДП "Всеукраїнський державний науково-виробничий центр стандартизації, метрології, сертифікації й захисту прав споживачів Укрметртестстандарт" і мала свідоцтва держперевірки. Згідно з проведеними вимірами в обстежених цехах авіапідприємств основними несприятливими факторами виробничого середовища виявились імпульсна локальна вібрація і виробничий шум, джерелами яких були пневматичні клепальні молотки марок КМП-14, КМП-24, КМП-32, а також пневмодрилі. Відповідно до технологічного процесу клепальні молотки використовуються для розклепування металевих заклепок з метою з'єднання між собою різних деталей конструкцій і формування швів. На обстежених підприємствах використовуються клепальні молотки багатоударного типу. Сам процес клепання найчастіше парний і здійснюється двома робітниками. Обоє в однаковій мірі піддаються впливу вібрації та шуму. Один робітник працює із клепальним молотком, а другий з іншого боку конструкції притискає підтримку до ніжки заклепки. Підтримка слугує опорою для розклепування заклепок. Маса підтримки залежить від діаметра, матеріалу заклепки та способу клепання, а її конфігурація - від особливостей технологічного процесу і має певну визначену масу, утримується при клепанні в руках і не забезпечена віброгасячими прокладками. Шляхом притискання обтискача клепального молотка до борту (головки) заклепки відбувається серія ударів, у результаті чого заклепка розклепується на підтримці, з'єднуючи частини конструкції. Як кріпильний матеріал найчастіше використовують алюмінієві заклепки діаметром 4-5 мм, рідше - дюралеві заклепки діаметром 4 мм. При клепанні дія вібрації має імпульсний характер. Тривалість одного імпульсу в середньому складає 2-3 сек. Між дією вібрації при припиненні роботи молотка виникають проміжки часу, що складають від 5 секунд до кількох хвилин. Протягом робочої зміни клепальники періодично змінюють один одного, намагаючись порівну розподіляти час роботи з 2 UA 104581 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 молотком і підтримкою. Сумарне вібраційне навантаження за зміну значною мірою визначається кількістю розклепаних заклепок, яка, у свою чергу, визначає загальний спільний час дії вібрації на конкретному робочому місці. Результати вимірювання пікових значень віброприскорення в дБ при здійсненні процесів клепання й складання конструкцій у механоскладальних цехах авіапідприємств при опорному -4 2 значенні віброприскорення а=310 м/с . Виміри представлені у взаємоперпендикулярних площинах за осями Z, Χ, Υ. Отримані рівні віброприскорення виявилися нижчими за гранично допустимі для імпульсної локальної вібрації згідно з ДСН 3.3.6.039-99 і були приблизно одного порядку та не зафіксували істотних розбіжностей за напрямками (лише за віссю Ζ рівні лівої вібрації були на 1-3 дБ вище, ніж за осями X і Υ). Рівні віброприскорення при роботі з підтримками були на 5-10 дБ нижчими, ніж при роботі з клепальними молотками. При клепанні алюмінієвих заклепок пікові значення віброприскорення, виміряні на молотках, виявилися нижчими, ніж при клепанні дюралевих заклепок (Р>0,05). При вимірюванні вібрації на підтримках простежувалася та ж закономірність (Р>0,05). Кількість імпульсів (ударів) різних типів пневмомолотків за одну годину роботи складала близько 2000 ударів. Таким чином, аналіз даних свідчить про те, що фактичні рівні віброприскорення імпульсної локальної вібрації на робочих місцях збиральників-клепальників і слюсарів-складальників обстежених авіапідприємств не перевищують гранично допустимих рівнів ДСН 3.3.6.039-99, які використовуються в Україні для нормування вібрації. У зв'язку з цим питання про причини розвитку в робітників, що контактують з такими субпороговими рівнями. Локальна вібрація, специфічних і неспецифічних симптомів вібраційної хвороби, що реєструються останнім часом на даних підприємствах, видається досить актуальним. Відповідно до мети дослідження і у світлі гармонізації Українського законодавства зі світовим та європейським нами здійснено аналіз наукової літератури, що відбиває засади й критерії нормування виробничої вібрації у країнах Євросоюзу. Виявилося, що в Європейських стандартах HSE (Health and Safety Executive) використовується більш гнучка система нормування й оцінки впливу вібрації на організм людини, в основу якої покладено принцип багаторівневості потенційного ризику для здоров'я. Ця система спирається на ранжовану в 2 балах (пойнтах) оцінку рівнів віброприскорення, виражених у м/с , і враховує тривалість впливу вібрації за робочу зміну, виражену в годинах. Безсумнівною перевагою даної системи є оцінка сумарного впливу вібрації за робочу зміну, а не тільки її пікових рівнів при роботі з певним типом віброгенеруючого обладнання, а також оцінка комбінованої дії вібрації за трьома осями Χ, Υ і Z, що обчислюється за формулою: 2 2 2 акомб.=(ax +ay +az ), (1) де ах - віброприскорення за віссю X, ау - віброприскорення за віссю Y, az - віброприскорення за віссю Ζ [11]. З метою зіставлення результатів, отриманих в процесі нашого дослідження, з нормами HSE, 2 проведено перерахунок рівнів імпульсної локальної вібрації з дБ у м/с , а також відповідно до формули (1) розраховано показник комбінованої дії вібрації за трьома просторовими осями Χ, Υ і Ζ. Хронометражем робочих операцій встановлено, що середній сумарний час роботи з віброгенеручим обладнанням (клепальні молотки, підтримки) у професіях збиральникаклепальника і слюсаря-складальника становить 37,5 % робочої зміни, тобто 3 години за 8годинну робочу зміну [12]. Під час дослідження встановлено, що відповідно до ДСН 3.3.6.037-99 перевищення гранично допустимого рівня реєструється при роботі трьох основних типів пневмомолотків КМП14, КМП-24 і КМП-32. Уже на стадії підготовчих робіт (свердління, зенкування) еквівалентні рівні звуку становили 84-87 дБАекв. Коливання еквівалентних рівнів шуму на робочих місцях збиральників-клепальників і слюсарів-складальників сягали 88-110 дБАекв, що свідчило про суттєве перевищення гранично допустимого рівня діючих санітарних норм. Крім того, вивчення рівнів звуку всередині й зовні літака показало, що при роботі пневмомолотки одного й того ж типу створюють різне шумове навантаження, що обумовлено відбиттям звуку від стін замкнутого простору фюзеляжу. Основними несприятливими факторами виробничого середовища в механоскладальних цехах авіапідприємств є імпульсна локальна вібрація та середньо-і високочастотний шум. Параметри імпульсної локальної вібрації, що передається на руки робітників, не перевищують гранично допустимі рівні діючих в Україні санітарних норм ДСН 3.3.6.039-99, і водночас значно (у десятки разів) перевищують граничні рівні європейських нормативів HSE. Параметри виробничого шуму в механоскладальних цехах авіапідприємств на 8-30 дБА перевищують гранично допустимі рівні, як відповідно до діючих в Україні санітарних норм ДСН 3.36.037-99, так і до світових стандартів. Параметри інших факторів виробничого середовища 3 UA 104581 U (запиленості, виробничого мікроклімату, освітленості, концентрації в повітрі механоскладальних цехів авіапідприємств герметиків) не перевищують нормативних значень діючих в Україні санітарних норм. 5 10 15 20 25 30 35 Джерела інформації: 1. Стан професійної захворюваності на підприємствах машинобудування// Боярський М. P., Боровик І. Г., Шестаков В. Г. та ін. // Гігієнічна наука та практика: сучасні реалії: Матеріали XV з'їзду гігієністів України // За ред. А.М. Сердюка, Ю.І. Кундієва, М.Р. Гжегоцького. - Львів, 2012. С. 73-75. 2. Крылова И.В., Иванова Д.С. Производственные факторы и их влияние на здоровье рабочих машиностроения // Современные проблемы гигиены и эпи демиологии и пути их решения // Научные труды ФНЦГ им. Ф.Ф. Эрисмана. - Вып. 20. - Воронеж, 2008. С. 147-148. 3. Кундиев Ю.И. Нагорная А. Профессиональное здоровье в Украине. Эпидемиологический анализ. - К.: Авиценна, 2007. - 396 с. 4. Giersiepen К., Spallek Μ. Carpal tunnel syndrome as an occupational disease. // Dtsch Arztebl Int. - 2011. - V. 108. №14. - P. 238-242. 5. Кононова І.Г. Сучасні проблеми санітарно-епідеміологічного нагляду на підприємствах машинобудування // Український журнал з проблем меди цини праці. - 2009. - №4. – С. 32-37. 6. Гречковская Н.В., Парпалей И.А. Воздействие условий труда на заболеваемость рабочих вибро-шумоопасных профессий авиапредприятий // Лікарська справа / Врачебное дело /. - 1997 - №5 - С. 20-23. 7. Яворовський О.П., Вертеленко М.В., Шидловська Т.В. Гігієнічна оцінка шуму на робочих місцях і характеристика початкових порушень в слуховому аналізаторі у працівників "шумових професій" авіаційного машино будування. // Український журнал з проблем медицини праці. 2008. - № 3. - С. 63-70. 8.Тim South. Managing Noise and Vibration at Work //A practical guide to assessment, measurement and control // Elsevier Butterworth-Heinemann Linacre House, Jordan Hill, Oxford OX2 8DP, 30 Corporate Drive, Burlington, MA 01803, First published 2004. - 268 p. 9. ДСН 3.3.6.037-99. Санітарні норми виробничого шуму, ультразвуку та інфразвуку. 10. ДСН 3.3.6.039-99. Державні санітарні норми виробничої загальної та локальної вібрації. 11. Health and Safety Executive. [Электронный ресурс]. Режим доступу: http://www.hse.gov.uk/vibration/hav/readyreckoner.htm 12. Яворовський О.П., Шевцова В.М., Сова С.Г. Характеристика важкості і напруженності праці при вконанні складально-клепальних робіт на авіаційних підприємствах. // Український журнал з проблем медицини праці. - 2013. - №3. - С. 25-33. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 40 45 Спосіб оцінки шкідливої дії локальної вібрації на організм людини, що включає визначення та оцінку рівнів вібраційного навантаження, який відрізняється тим, що проводять вимірювання рівнів віброприскорення за трьома просторовими осями Χ, Υ, Ζ, далі розраховують комбінований показник віброприскорення для кожного віброприладу окремо за формулою: 2 2 2 акомб.=(ax +ay +az ), де 2 ах - віброприскорення у м/с за віссю X, 2 ау - віброприскорення у м/с за віссю Y, 2 az - віброприскорення у м/с за віссю Z, потім визначають сумарний час контакту рук робітника з кожним типом віброобладнання протягом робочої зміни (експозицію) і в залежності від нього, знаючи комбінований показник віброприскорення, визначають кількість балів потенційного ризику на організм людини. 50 Комп’ютерна верстка М. Мацело Державна службаінтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4