Generell industriell vibrasjon: klassifisering, typer og dens interaksjon

2024 Forfatter: Howard Calhoun | [email protected]. Sist endret: 2023-12-17 10:37

Produksjonsvibrasjoner utgjør en fare både for menneskers helse og for bygningskonstruksjoner, prosessutstyr. Under påvirkning av mekaniske vibrasjoner akselereres slitasjen på maskiner, tiden mellom reparasjonene reduseres, og nøyaktigheten til måleinstrumenter og kontrollutstyr reduseres. Overført gjennom solid fundament påvirker vibrasjoner også andre ikke-produksjonslokaler og vedlikeholdspersonell. Vurdering av skadelige svingninger er inkludert i systemet for sanitær og hygienisk vurdering av arbeidsforhold.

Generelt konsept

Produksjonsvibrasjoner oppstår som et resultat av mekanisk vibrasjon av arbeidsmaskiner, bevegelse av væsker og andre ubalanserte påvirkninger. Et økt nivå av vibrasjoner har en negativ innvirkning på menneskers helse, reduserer ytelsen, og med langvarig eksponering forårsaker yrkessykdommer. Derfor er spørsmålene om å bekjempe mekaniske vibrasjoner i sanitæranlegg av spesiell betydning.

Vibrasjon kan overføres til en person både direkte ved kontakt med utstyr eller verktøy,og indirekte - gjennom elementene i industrielle lokaler. Kravene for å kontrollere denne ugunstige faktoren og dens maksim alt tillatte verdier er angitt i en rekke regulatoriske dokumenter (SN 2.2.4-2.1.8.566-96, SP 1102-73, GOST 12.1.012-2004, SanPiN 2.2. 4.3359-16 og andre).

Visninger

Klassifisering av industriell vibrasjon gjøres i henhold til flere kriterier:

1. Etter lokalisering:

• General. Slike vibrasjoner påvirker nervesystemet, muskel- og skjelettsystemet, kardiovaskulærsystemet, mage-tarmkanalen (smerter i magen eller i den nedre epigastriske regionen). Ved langvarig eksponering kan vibrasjonssykdom oppstå - en uhelbredelig patologi.
• Lokal (lokal), overføres til lemmer på en person når den hviler på en vibrerende overflate.

2. Etter opprinnelse:

• For lokale svingninger: fra hånddrevne eller ikke-drevne verktøy.
• For generell vibrasjon: Kategori I, II og III (beskrevet nedenfor).

3. Retning i rommet: X, Y, Z-oscillasjoner. De farligste er de som er rettet langs kroppens akse.

4. Spektrum:

• Smalbånd (vibrasjonsnivået på en tredjedel av en oktav som skal kontrolleres er 15 dB høyere enn i naboseksjoner med samme bredde).
• Bredbånd (spekteret deres er kontinuerlig i mer enn 1 oktav).

5. Frekvens:

• Lavfrekvent (<4 og <16 Hz for henholdsvis generelle og lokale vibrasjoner).
• Mid-frekvens(<16 og <63 Hz); o høyfrekvent (henholdsvis <63 og <1000 Hz).

6. Etter varighet:

• Permanent.
• Periodisk (fluktuerende, intermitterende, impulsiv).

Typer generell industriell vibrasjon

Generelle vibrasjoner etter kilde er delt inn i 3 typer:

1. Transport (maskiner som traktorer, gruvetransport, skurtreskere, lastebiler, snøploger er mest utsatt for dem);
2. Transport og teknologisk (forekommer ved bevegelse langs overflaten av industrilokaler - gravemaskiner, kraner, gulvfyllingsmaskiner for lasting av ladning i ovnen, rullende materiell for bygging og reparasjon av jernbanen, betongutleggere og annet utstyr).
3. Teknologisk, som kommer fra stasjonært utstyr (maskiner, presser, pumper, vifter, bore-, kjemiske og petrokjemiske installasjoner og andre).

Funksjoner

De viktigste indikatorene som beskriver ulike typer industrielle vibrasjoner er følgende:

• Sirkulær frekvens (antall svingninger per sekund). Ved måling av vibrasjoner deles vibrasjonsspekteret inn i frekvensbånd, for hver av disse estimeres intensiteten. Til dette brukes oktavfiltre, hvis nominelle båndbredde er lik en oktav.
• Amplitude (maksim alt avvik) av vibrasjonsbevegelse.
• Den høyeste eller rms-verdien for vibrasjonshastighet og akselerasjon.

Kilder

Produksjonskilder for vibrasjon, i henhold til typen generelle vibrasjoner, inkluderer:

• smalbånd - anleggsbiler, trikker, traktorer, hogstmaskiner, trikker, jernbanevogner og lokomotiver;
• polyharmonisk (endres i henhold til en periodisk lov) - metall- og trebearbeidingsmaskiner, forbrenningsmotorer, hydrauliske turbiner og generatorer, kompressorer, tekstilmaskiner, vibrotransportører;
• tilfeldig og polyharmonisk – boremaskiner, kraner, hammerhammere og fjellbor, jord- og kullgruvemaskiner.

Lokal vibrasjon genereres av instrumenter som:

• roterende (slipere og polere, motorsager);
• rotasjonsslagnøkler;
• percussive (hoggehammere, nagler);
• impact roterende (gruvemekaniserte verktøy, stansere);
• pressing (saks med mer enn 500 slag per minutt).

Metalflismaskiner, nagler, fellere, kverner og andre arbeidere er utsatt for denne vibrasjonen.

Reasons

Årsaken til vibrasjoner er ubalanserte krafteffekter - frem- og tilbakegående eller roterende; sjokkinteraksjoner i gir, rullelager, motor- og kompressorventiler, sveivmekanismer. Mekaniske vibrasjoner kan også forekomme i robotanlegg og linjer.

Som design- og teknologifaktorer,vibrasjonsfremkallende industrilokaler, kan følgende skilles:

• feil arrangement av baser og utstyrsfundamenter;
• overdreven stivhet av strukturer (feste av arbeidsplattformer, seter, kontroller og andre elementer);
• designfunksjoner for utstyr;
• teknologiske feil ved fremstilling av komponenter (ubalanse mellom roterende svinghjul, aksler, feil ved fremstilling av deler);
• dårlig installasjon av utstyr på stedet;
• økt belastning eller hastighet under drift;
• Utidig planlagt forebyggende vedlikehold av utstyr.

Effekt på menneskekroppen

Virkningen av industriell vibrasjon på menneskers helse er kompleks:

• bein- og leddlidelser - dystrofiske lesjoner i ryggraden (osteokondrose, spondylose), redusert bentetthet (osteoporose);
• forverring av cellulær og humoral immunitet;
• kardiovaskulære sykdommer (angiospasme - innsnevring av blodårer, nedsatt blodsirkulasjon og vevsernæring, utvikling av venøs stase);
• mikrotraumatisering av vev;
• redusert aktivitet av antioksidantforsvarsenzymer;
• nevropati.

Ved langvarig lokal vibrasjon kjennes nummenhet i fingrene, sykdommer i ledd og nevroser i ekstremitetene utvikles. Generell vibrasjon påvirker også det vestibulære apparatet, mage-tarmkanalen, organersanser (nedgang i synsstyrke og hørsel) og andre systemer. De mest skadelige vibrasjonene er de hvis frekvens er i området 3-30 Hz, siden verdiene deres er nær naturlige vibrasjoner av menneskelige organer (det er et resonansfenomen). Vibrasjoner med en frekvens på 6-9 Hz kan forårsake brudd på indre organer.

Alvorligheten av påvirkningen av mekaniske vibrasjoner avhenger av følgende faktorer:

• spektral komposisjon;
• direction;
• impact site;
• varighet.

Vibrasjonssyke

Den systematiske påvirkningen av industriell vibrasjon bidrar til fremveksten av vibrasjonssykdom. Det kan kureres bare i de tidlige stadiene. Deretter, hvis det oppstår irreversible endringer i de indre organene, er det umulig å bli kvitt det.

Som subjektive tegn manifesterer denne patologien seg i form av følgende symptomer:

• svimmelhet, hodepine, blinkende "fluer" i øynene;
• sprengende smerter i armene, verre om natten;
• nummenhet, kjølighet, hvithet, hevelse i fingrene; brennende, kribling i dem;
• bad dream;
• føler seg verre;
• reduksjon i ytelse.

Andre tegn er også karakteristiske:

• hypotensjon;
• flere organsvikt forårsaket av utilstrekkelig blodtilførsel (på stadiet av dekompensasjon);
• redusert hjertefrekvens;
• metabolske forstyrrelser (hypotyreose og andre patologier);
• reduksjonfølsomhet;
• angiodystonia;
• patologier i muskel- og skjelettsystemet (myofibrose, artrose) og andre.

rasjonering

Rasjonering av produksjonsvibrasjoner utføres for å utelukke muligheten for vibrasjonssykdom hos arbeidere og ansatte. Kontrollerte parametere er regulert av GOST 12.1.012-90, som inneholder tabeller med restriktive verdier for hovedindikatorene.

Sanitære normer for industriell vibrasjon av generell og lokal type er normalisert avhengig av de geometriske middelverdiene til oscillasjonsfrekvensen. Det er flere fareklasser der forekomsten av vibrasjonssykdom er mulig. Det første tilsvarer det mest minimale nivået (optimale arbeidsforhold), der det ikke er kontakt med generell og lokal vibrasjon.

Sanitære og hygieniske tiltak for å forhindre negative konsekvenser fra mekaniske vibrasjoner inkluderer sertifisering av arbeidsplasser, foreløpig og nåværende sanitærtilsyn, kontroll over bruk av personlig verneutstyr (vibrasjonsdempende hansker, sko).

Methods

Det finnes flere metoder for å vurdere industriell vibrasjon:

• frekvens - vibrasjonsspekteret måles (middelkvadratverdiene for vibrasjonshastighet og akselerasjon beregnes i hele frekvensbånd eller 1/3 av området);
• tot alt (integral) estimat etter frekvens (justert verdi av vibrasjonshastighet og akselerasjon eller deres logaritmiske indikatorer);

integral, tar hensyn til varigheten av effekten av vibrasjon med ekvivalentverdien

Vektfaktorer er valgt i henhold til anbefalingene i CH 2.2.4/2.1.8.566-96.

Instruments

Måling av mekaniske vibrasjoner under arbeidsforhold utføres med følgende instrumenter:

• vibrometre (IShV-1, Assistant, VShV-003, modeller fra Brüel & Kjær og andre);
• vekt- og båndpassfiltre;
• vibrasjonssensorer (DN-serien produsert av Vibropribor, Brüel & Kjær og andre);
• lydnivåmålere (for å oppdage ekvivalente nivåer i vanlige frekvensbånd);
• nivåopptakere;
• magnetografer for registrering av vibrasjoner for å utføre frekvensanalyse, beregn tilsvarende nivå.

Målepunkter velges på overflater i kontakt med menneskekroppen. Hvis arbeidsplassen ikke er permanent, utføres kontrollen minst på 3 punkter med maksimal vibrasjon. For å måle generell vibrasjon velges instrumenter med høyere følsomhet. Vibrasjonssensorer er installert i tre innbyrdes vinkelrette plan.