Совершенствование средств индивидуальной защиты от шума на предприятиях строительной индустрии тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.26.01, кандидат технических наук Алимов, Николай Петрович

• Алимов, Николай Петрович
• кандидат технических наук
• 2010

Оглавление диссертации кандидат технических наук Алимов, Николай Петрович

ГЛАВА 1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР СУЩЕСТВУЮЩИХ СРЕДСТВ ЗАЩИТЫ ОТ ШУМА И ВЫБОР НАПРАВЛЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Шум, как вредный производственный фактор в строительстве.

1.2. Обзор используемых средств защиты от шума на предприятиях строительной индустрии.

1.2.1. Вкладыши.

1.2.2. Наушники.

1.2.3. Противошумные наушники, смонтированные с защитной каской.

1.4. 'Выбор направления исследований.

1.5. Выводы по первой главе.

ГЛАВА 2 КОНСТРУКТИВНЫЕ РЕШЕНИЯ СРЕДСТВ

ИНДИВИДУАЛЬНОЙ ЗАЩИТЫ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ.

2.1. Особенности средств индивидуальной защиты в строительстве.

2.2. Обзор существующих конструктивных решений средств индивидуальной защиты от шума, применение которых возможно в строительстве.

2.2.1. Противошумные вкладыши.

2.2.2. Противошумные наушники.

2.2.3.Средства крепления наушников (оголовье).

2.3. Предложения по усовершенствованию средств индивидуальной защиты от шума в строительстве.

2.4. Выводы по второй главе.

ГЛАВА 3 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ

ИССЛЕДОВАНИЯ ОЦЕНКИ ЭФФЕКТИВНОСТИ СРЕДСТВ

ИНДИВИДУАЛЬНОЙ ЗАЩИТЫ ОТ ШУМА.'.

3.1. Уточнение требований к эффективности средств индивидуальной

1 защиты на основании реальных уровней шума на предприятиях строительной индустрии.

3.2. Расчёт эффективности средств индивидуальной защиты от шума. 100 3.2.1. Математическая модель наушников.

1 • 3.2.2. Расчет эффективности наушников в зависимости от их конструктивных параметров.

3.3. Пр оведение экспериментальных исследований средств индивидуальной защиты от шума.

3.4. Расчет аудиометрической эффективности противошумных наушников.

3.5. Выводы по третьей главе.

ГЛАВА 4 ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ

ИССЛЕДОВАНИЯ.

4.1. Разработка и внедрение конструкции крепления средств индивидуальной защиты от шума.

4.2. Разработка и внедрение конструкции средств индивидуальной защиты от шума.

4.3. Методические рекомендации по выбору и применению средств индивидуальной защиты от шума.

4.3.1. Общие положения.

4.3.2. Основные требования к противошумам.

4.3.3. Выбор противошумов.

4.3.4. Маркировка.

4.3.5. Уход и эксплуатация.

4.4. Расчет экономической эффективности внедрения противошумов.

4.5. Выводы по четвёртой главе.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Совершенствование средств индивидуальной защиты от шума на предприятиях строительной индустрии»

Актуальность проблемы^ Одним из основных неблагоприятных факторов, воздействующих на работающих предприятий стройиндустрии, является шум.

В области борьбы с шумом в строительной отрасли достигнуты определенные успехи: разработаны конструкции машин, оборудования, инструментов с уменьшенными параметрами шума, освоен выпуск шумовибропоглощающих материалов, разработаны и действуют стандарты по нормированию шума, методам его измерения, установлены технические характеристики на оборудование, генерирующее высокие уровни шума и т.д.

Однако фактические уровни шума на большинстве предприятий, и особенно на предприятиях стройиндустрии, превышают предельно-допустимые уровни, регламентированные санитарными нормами. В результате растет число случаев профессионально обоснованной тугоухости, вызываемой постоянными слуховыми перегрузками. По данным Росстата (на конец 2009 года) списочная численность работников в строительстве составляет 1305135 человек. В условиях, не отвечающих гигиеническим нормативам работает 16,4 %, из них 7,1% приходится на работающих, занятых в условиях повышенного шума, ультразвука и инфразвука.

Вредное воздействие шума на здоровье работающих стало актуальной проблемой современности, так как ее решение может, с одной стороны, обеспечить безопасные условия труда на производстве, а с другой — высвободить дополнительные резервы для увеличения производительности труда, что, в конечном счете, полностью оправдает материальные затраты на защиту от шума на предприятиях строительной отрасли.

Основное назначение средств индивидуальной защиты (СИЗ) от шума — перекрыть наиболее чувствительный канал проникновения звука в организм — ухо человека. Применение СИЗ позволяет предупредить расстройство не только органа слуха, но и всей нервной системы от действия чрезмерного раздражителя. Эффективность (звуковое заглушение) противошумов, как правило, максимальна в области высоких частот, наиболее вредных для человека и часто встречающихся в строительном производстве.

Выявление масштабов и уровня превышения нормативных значений шума на данных производствах, совершенствование средств индивидуальной защиты с целью улучшения их защитных и эксплуатационных показателей, а также исследование их возможностей для снижения воздействия шума1 на работающих являются важными задачами охраны труда.

Целью работы является разработка конструкций, обоснование и оптимизация требований к эффективности (заглушающей способности) средств индивидуальной защиты для снижения негативного воздействия производственного шума на здоровье работающих.

Для достижения поставленной цели в работе решались следующие задачи: анализ используемых средств защиты от шума на' предприятиях строительной индустрии; определение конструктивных параметров; существующих средств, индивидуальной защиты от шума- в строительстве, влияющих на эффективность.шумозаглушения; уточнение требований к эффективности- средств, индивидуальной защиты на основании- реальных уровней, шума на предприятиях строительной индустрии; составление математической модели описывающей! периферийный канал распространения звука до внутреннего уха, защищенного со стороны ушной раковины звукоизолирующим наушником; проведение теоретических и экспериментальных исследований объективной и субъективной эффективностей противошумных наушников; разработка конструкций проивошумов и экспериментальные исследования эффективности шумозаглушения.

Основная идея работы заключается в установлении области рациональной' оптимизации- защитных и эксплуатационных- параметров-средств индивидуальной"защиты от шума.

Методы' исследования включали: аналитическое обобщение известных научных и технических результатов, математическую обработку экспериментальных данных методами математической статистики- и корреляционного анализа с применением ПЭВМ, лабораторные и опытно -промышленные исследования.

Достоверность: научных положений, выводов и рекомендаций обоснована применением классических положений физики звуковых колебаний и теоретического анализа, планированием необходимого объема экспериментальных исследований, и подтверждена- удовлетворяющей сходимостью теоретических результатов с результатами полученных экспериментальных исследований, выполненных в лабораторных и промышленных условиях, патентной чистотой разработанных технических решений.

Научная новизна работы:

- на основе результатов экспериментальных измерений и анализа величин уровней шума на рабочих местах предприятий строительной индустрии в- каждой нормируемой полосе частот определены уровни, и-коэффициенты превышения предельно-допустимых уровней на рабочих местах;

- в результате проведенных экспериментальных исследований определены, основные группы превышений уровней шума.на рабочих местах в строительной отрасли и уточнены требования, к эффективности противошумов для каждой из этих групп;

- доказано, что для повышения надежности защиты слуха,работающих от интенсивного производственного шума в диапазоне частот 125—1000 Гц требования к эффективности противошумов необходимо устанавливать по верхней границе диапазона вероятного превышения нормативных значений;

- предложена математическая модель периферийного- канала распространения звука до внутреннего уха, защищенного со стороны» ушной раковины звукоизолирующим наушником;

- получены формулы для учета периферических путей проникновения звука и для расчета субъективной эффективности, адекватной аудиометрическим измерениям;

- подобраны параметры отверстия' в противошуме, обеспечивающие адекватность расчетных, и опытных данных путем сравнения с результатами измерений субъективной эффективности;

- рассчитана аудиометрическая эффективность противошумных наушников для предприятий стройиндустрии.

Практическое значение работы:

- результаты теоретических и экспериментальных исследований использовались при разработке государственных стандартов в области защиты от шума.

- разработаны методические рекомендации по выбору и применению средств индивидуальной защиты от шума в строительстве;

- разработаны конструкции эффективных и удобных в использовании противошумов (патенты и авторские свидетельства № 667987, № 910149, № 799748, № 835442, № 1058998).

Реализация результатов работы:

- требования к эффективности противошумов внедрены в ГОСТ Р 12.4.208-99 «ССБТ. СИЗ органа слуха. Наушники. Общие технические требования; ГОСТ Р 12.4.209-99 «ССБТ. СИЗ органа слуха. Вкладыши. Общие технические требования»; ГОСТ Р 12.4.210-99 «ССБТ. СИЗ* органа слуха. Противошумные наушники, смонтированные с защитной каской. Общие технические требования».

- налажено серийное производство на заводе нестандартного оборудования, г. Москва;

- налажено серийное производство противошумных наушников и наушников с креплением на защитной строительной каске на производственном объединении «Салво», г. Таллин;

- шумоглушители на воздухозаборниках установлены компрессорной станции пивоваренного завода им. Бадаева г. Москва;

- результаты работы использованы при разработке стандартов ССБТ «Средства индивидуальной защиты органа слуха. Общие технические условия»; ГОСТ 12.4.051-78 «ССБТ. СИЗ органа слуха. Общие технические условия»; ГОСТ 12.4.051-80 «ССБТ. Средства индивидуальной защиты. Метод определения звукового заглушения средств индивидуальной защиты»; ГОСТ 12.4.051-87 «ССБТ. СИЗ органа слуха. Общие технические требования и методы испытаний»; ГОСТ Р 12.4.211-99 «ССБТ. СИЗ органа слуха. Противошумы. Субъективный метод измерения поглощения звука»; ГОСТ Р 12.4.212-99 «ССБТ. СИЗ органа слуха. Противошумы. Оценка результирующего значения А-корректированного уровня звукового давления при использовании средств индивидуальной защиты»; ГОСТ Р 12.4.213-99 «ССБТ. СИЗ органа слуха. Противошумы. Упрощенный метод измерения акустической эффективности противошумных наушников для оценки качества».

На защиту выносятся:

- решение проблемы охраны труда по снижению вредного воздействия шума на здоровье работающих в строительной индустрии.

- математическая модель периферийного канала распространения звука до внутреннего уха, защищенного со стороны ушной раковины звукоизолирующим наушником;

- аналитическая зависимость для расчета субъективной эффективности, адекватной аудиометрическим измерениям;

- результаты экспериментальных исследований по подбору- параметров отверстия в противошуме, обеспечивающие адекватность расчетных, и опытных данных путем сравнения с результатами' измерений субъективной эффективности;

- теоретическое и экспериментальное обоснование уточнений требований к эффективности противошумов для каждой группы превышений уровней шума на рабочих местах в строительной отрасли;,

- результаты расчета аудиометрической эффективности противошумных наушников для предприятий стройиндустрии;

Апробация.

Основные положения и результаты работы докладывались и получили одобрение на: V Международная научно-практическая конференция «Наука в информационном пространстве» Волгоград 2009 г.; конференции инженеров-экологов «Проблемы охраны, производственной и< окружающей среды» (Волгоград, 2009 г.); IV Всесоюзной межвузовской конференции «Проблемы охраны труда» Каунас. 1982 г.; Международном совещании представителей профсоюза шахтеров соц. стран. Москва», 1977 г.; Конференции о научных работах институтов охраны, ВЦСПС, Москва 1971, 1973; 1985 гг.; Всесоюзном семинаре г. Ереван. 1973 г;

Заключение диссертации по теме «Охрана труда (по отраслям)», Алимов, Николай Петрович

4.5. Выводы по четвёртой главе

1. На основании проведенных теоретических и экспериментальных исследований разработаны: звукоизолирующие устройство (с.с. № 667987), конструкции наушников (а.с. № 910149, № 878245), конструкции держателей с наушниками: (а.с. № 1058998, № 835442), устройство для крепления наушников к защитной каске: (а.с. № 799748).

2. Разработаны методические рекомендации по выбору и применению средств индивидуальной защиты от шума.

3. Годовая экономическая эффективность по вкладышам и наушникам к защитным каскам равна 13944000 руб.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе дано решение актуальной задачи оптимизации параметров средств индивидуальной защиты для снижения негативного воздействия производственного шума на работающих.

На основании проведенных теоретических и экспериментальных исследований можно сделать следующие выводы:

1. На основании полученных результатов значительного объема экспериментальных исследований и анализа величин уровней шума на рабочих местах на предприятиях строительной индустрии в каждой нормируемой полосе частот определены коэффициенты превышения предельно-допустимых уровней шума.

2. В результате проведенных исследований определены основные группы превышений уровней шума на рабочих местах в строительстве и уточнены требования к эффективности противошумов для каждой из этих групп, рассчитана аудиометрическая эффективность противошумных наушников для предприятий стройиндустрии.

3. Теоретически и экспериментально доказано, что для повышения надежности защиты от интенсивного производственного шума в диапазоне частот 125—1000 Гц требования к эффективности противошумов необходимо устанавливать по верхней границе диапазона вероятного превышения нормативных значений.

4. На основании результатов проведенных экспериментальных исследований оценен вклад периферических путей прохождения звука в ухо человека для расчета противошумов, при уровнях шума характерных для предприятий стройиндустрии и предложена формула для учета периферических путей поступления звука при расчете субъективной эффективности.

5. Предложена математическая модель периферийного канала распространения звука до внутреннего уха, защищенного со стороны ушной раковины звукоизолирующим наушником. Адекватной моделью этого канала

145 является отверстие с заданными параметрами в наушнике, пропускающем звук и вносящем определенные акустические потери.

6. На основании результатов экспериментальных исследований субъективной эффективности подобраны параметры отверстия в противошуме, которые позволяют применять формулу эффективности для расчета субъективной эффективности, адекватной аудиометрическим измерениям.

7. Теоретический анализ формулы субъективной эффективности показал большое значение усилия прижатия в обеспечении звукоизоляции и относительно незначительную роль массы. Это объясняется тем, что применяемые образцы наушников обеспечивают достаточную изоляцию со стороны ушной, раковины и звук достигает внутреннего уха через периферийные пути.

8. На основании результатов экспериментальных исследований большого числа производств строительной индустрии были разработаны методические рекомендации по выбору и применению средств индивидуальной защиты от шума.

9. В результате исследования влияния различных конструктивных особенностей противошумов. на субъективную эффективность были разработаны конструкции эффективных и удобных в использовании противошумов (авторские свидетельства № 667987, № 910149, № 799748, № 835442, № 1058998).

10. Теоретические и экспериментальные данные использовались при разработке предложений, реализованных в- шести государственных стандартах системы безопасности труда, а также в техническом регламенте «О безопасности СИЗ».

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Алимов, Николай Петрович, 2010 год

1. Айзенберг Н. Б. и др. Справочник по звукопоглощающим материалам и конструкциям. М., издание Комитета по радиовещанию и телевидению, 1967.

2. Алексеев С. П. Борьба с шумом в жилых и производственных зданиях. М., Профтехиздат, 1963.

3. Анцыферов М. С. Некоторые применения виброметрии в строительной акустике. Известия АН СССР. Серия физическая. Т. 13, № 6, 1949.

4. Азаров В.Н., Алимов Н.П., Гробов А.Б., Кузнецова Н.С. Обуточнении требований к эффективности средств индивидуальной защиты на основании реальных уровней шума на предприятиях стройиндустрии. Интернет вестник ВолгГАСУ. 2010 .

5. Алимов Н.П. Князев A.C. Расчет аудиометрической эффективности противошумных наушников. Интернет вестник ВолгГАСУ. 2010

6. Алексеев С.П. (1970) Борьба с шумом и вибрацией в машиностроении. М:. Машиностроение, 208 с.

7. Алексеев С. П. и Сегаль Н. Н. Борьба с шумом вентиляционных устройств. Дом научно-технической пропаганды, Киев, 1963.

8. Алексеев С. П. и Шнейдер Ю. И. Борьба с городскими и заводскими шумами. М., Госстройиздат, 1939.

9. Алексеев С. П. Шум., М—Л., изд-во АН СССР, 1949.

10. Алексеев С. П., Воробьев С. И. и Жаринов В. О. Звукоизоляция в строительстве. М., Стройиздат, 1949.

11. Алексеев С.П., Воробьев С.И. и Жаринов В.О. Звукоизоляция в строительстве. М., Стройиздат, 1949

12. Алексеев С. П. и Кузнецов А. В. Борьба с шумом на транспорте. Переводы рефератов статей из иностранных журналов. М., ГОСИНТИ, 1960.

13. Алимов Н. П., Князев А. С. Математическая модель средства индивидуальной защиты от шума // Комплексные проблемы охраны труда: об. науч. Работников охраны труда ВЦСПС.— М., 1985.

14. Алимов Н. П., Князев А. С., Лагунов Л. Ф. Расчет эффективности звукоизоляции индивидуальных средств//Проблемы охраны труда (Тезисы докладов IV межвузовской конференции, Н—16 сентября 1982 г.). —Каунас, 1982.

15. Алимов Н.П. Математическая модель наушников средства индивидуальной защиты от шума в стройиндустрии. Интернет вестник ВолгГАСУ. 2010

16. Алимов Н.П., Князев A.C., Лагунов Л.Ф« Расчет эффективности звукоизоляции индивидуальных средств // Проблемы охраны труда: (Тезисы докладов IV всесоюзной межвузовской конференции, 14-16 сентября 1982 г.).-Каунас, 1982.

17. Алимов Н. П., Защита обслуживающего персонала компрессорных станций от шума. Текст. /Алимов Н. П., Лагунов Л. Ф., Курбатова Г.А. // Научные работы институтов охраны ВЦСПС, вып. 69., 1971 г. с. 3740.

18. Алимов Н. П., Применение средств индивидуальной защиты от шума. Текст. /Алимов Н. П.,// Тезисы докладов Всесоюзного семинара г. Ереван. 1973 г. е., 49-51.

19. Алимов Н. П., Основные направления борьбы с шумом на мясоперерабатывающих предприятиях. Текст. /Алимов Н. П., Харькова, Яблонская, Гутлернер.// Мясная индустрия СССР №4, 1973 г. с. 21-22.

20. Алимов Н. П., Перечень средств индивидуальной защиты. Текст. /Алимов Н. П.,// ВЦИНИИОТ ВЦСПС, 1973 г. с. 43.

21. Алимов Н. П., Средства индивидуальной защиты от шума. Текст. /Алимов Н. П.,// Научные работы институтов охраны ВЦСПС, вып. 83., 1973 г. с. 12-14.

22. Алимов Н. П., Противошумы. Текст. /Алимов Н. П., Лагунов Л. Ф., // Охрана труда и социальное страхование, №3. 1974 г. с. 56-58.

23. Алимов Н. П., Уменьшение шума трубопроводов, возбуждаемых ударными нагрузками. Текст. /Алимов Н. П., Васильев, Князев А. С., Рыбаков// Общество «Знание» РСФСР. Московский дом научно-технической пропаганды им. Ф.Э. Дзержинского. 1974 г. с. 10-11.

24. Алимов Н. П., Организация и работа кабинетов охраны труда на машиностроительных предприятиях Текст. /Алимов Н. П., // Машиностроение М., 1976 г. с. 32-33.

25. Алимов Н. П., Перечень лучших средств индивидуальной защиты. Текст. /Алимов Н. П., // ВЦИНИИОТ ВЦСПС, 1976 г. с. 43.

26. Алимов Н: П., Инструкция по проектированию мероприятий- по снижению шума и осуществление их в цехах мясной промышленности. Текст. /Алимов Н. П.,. // Механизированное множительное производство ВНИИМП, 1976 г. с. 25-33.

27. Алимов Н. П., Средства индивидуальной защиты от шума в СССР. Текст. /Алимов Н. П., // Тезисы доклада на международном совещании представителей профсоюза шахтеров соц. стран. М.: Профиздат. 1977.

28. Алимов Н. П., Рекомендации по снижению шума в цехах клеежелатиновой и птицеперерабатывающей промышленности. Текст. /Алимов Н. П., // НПО «Комплекс» Москва. 1977г. с. 44-48.

29. Алимов Н. П., Рекомендации по доведению санитарно-гигиенических показателей условий труда до предельно допустимых концентраций на новых производствах клеежелатиновой промышленности. Текст. /Алимов Н. П., // НПО «Комплекс» Москва. 1978г. с. 8-9.

30. Алимов Н. П., Расчет средств защиты от общей вибрации, воздействующей в производственных условиях. Текст. /Алимов Н. П., Князев А. С., Рыбаков А.Н.// Сборник охрана труда на предприятиях г. Москвы. ДНТП им Ф.Э. Дзержинского. 1979 г. с. 223132,33