Generel industriel vibration: klassificering, typer og dens interaktion

2024 Forfatter: Howard Calhoun | [email protected]. Sidst ændret: 2023-12-17 10:22

Produktionsvibrationer udgør en fare både for menneskers sundhed og for bygningskonstruktioner, procesudstyr. Under påvirkning af mekaniske vibrationer accelereres sliddet på maskiner, tidsrummet mellem deres reparationer reduceres, og nøjagtigheden af måleinstrumenter og kontroludstyr reduceres. Overført gennem solidt fundament påvirker vibrationer også andre ikke-produktionslokaler og vedligeholdelsespersonale. Vurdering af skadelige udsving er inkluderet i systemet for sanitær og hygiejnisk vurdering af arbejdsforhold.

Generelt koncept

Produktionsvibrationer opstår som et resultat af mekaniske vibrationer fra arbejdsmaskiner, bevægelse af væsker og andre ubalancerede påvirkninger. Et øget vibrationsniveau har en negativ indvirkning på menneskers sundhed, reducerer dets ydeevne og forårsager erhvervssygdomme ved længere tids eksponering. Derfor er spørgsmålene om bekæmpelse af mekaniske vibrationer i sanitet af særlig betydning.

Vibration kan overføres til en person både direkte ved kontakt med udstyr eller værktøj,og indirekte - gennem elementerne i industrielle lokaler. Kravene til at kontrollere denne ugunstige faktor og dens maksim alt tilladte værdier er angivet i en række 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

Klassificering af industrielle vibrationer er lavet i henhold til flere kriterier:

1. Efter lokalisering:

• Generelt. Sådanne vibrationer påvirker nervesystemet, muskuloskeletale, kardiovaskulære system, mave-tarmkanalen (smerter i maven eller i den nedre epigastriske region). Ved længere tids eksponering kan vibrationssygdom opstå - en uhelbredelig patologi.
• Lokal (lokal), overføres til en persons lemmer, når den hviler på en vibrerende overflade.

2. Efter oprindelse:

• For lokale udsving: fra hånddrevne eller ikke-drevne værktøjer.
• For generel vibration: Kategori I, II og III (beskrevet nedenfor).

3. Retning i rummet: X, Y, Z-oscillationer. De farligste er dem, der er rettet langs kroppens akse.

4. Spektrum:

• Smalbånd (niveauet af vibrationer på en tredjedel af en oktav, der skal kontrolleres, er 15 dB højere end i nabosektioner med samme bredde).
• Bredbånd (deres spektrum er kontinuerligt i mere end 1 oktav).

5. Frekvens:

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

6. Efter varighed:

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

Typer af generelle industrielle vibrationer

Generelle vibrationer efter kilde er opdelt i 3 typer:

1. Transport (maskiner såsom traktorer, minetransport, mejetærskere, lastbiler, sneplove er mest modtagelige for dem);
2. Transport og teknologisk (forekommer, når man bevæger sig langs overfladen af industrilokaler - gravemaskiner, kraner, gulvfyldningsmaskiner til påfyldning af ladninger i ovnen, rullende materiel til konstruktion og reparation af jernbanen, betonudlæggere og andet udstyr).
3. Teknologisk, der stammer fra stationært udstyr (maskiner, presser, pumper, ventilatorer, bore-, kemiske og petrokemiske installationer og andre).

Funktioner

De vigtigste indikatorer, der beskriver forskellige typer industrielle vibrationer, er følgende:

• Cirkulær frekvens (antal svingninger pr. sekund). Ved måling af vibrationer opdeles vibrationsspektret i frekvensbånd, hvor intensiteten estimeres for hver. Til dette bruges oktavfiltre, hvis nominelle båndbredde er lig med en oktav.
• Amplitude (maksimal afvigelse) af vibrationsbevægelse.
• Den højeste værdi eller effektivværdi for vibrationshastighed og acceleration.

Kilder

Produktionskilder til vibration, afhængigt af typen af generelle vibrationer, omfatter:

• narrow-band - entreprenørkøretøjer, sporvogne, traktorer, høstmaskiner, sporvogne, jernbanevogne og lokomotiver;
• polyharmonisk (ændres i henhold til en periodisk lov) - metal- og træbearbejdningsmaskiner, forbrændingsmotorer, hydrauliske turbiner og generatorer, kompressorer, tekstilmaskiner, vibroconveyors;
• tilfældig og polyharmonisk – boremaskiner, kraner, hammerhammere og klippebor, jord- og kulminemaskiner.

Lokal vibration genereres af instrumenter som:

• roterende (slibere og poleremaskiner, motorsave);
• roterende slagnøgler;
• percussive (huggehamre, nitter);
• impact roterende (minedrift mekaniseret værktøj, stansere);
• pressende (saks med mere end 500 slag i minuttet).

Metalhuggere, nittere, fældere, kværne og andre arbejdere er udsat for denne vibration.

Reasons

Årsagen til vibrationer er ubalancerede krafteffekter - frem- og tilbagegående eller roterende; stødinteraktioner i gear, rullelejer, motor- og kompressorventiler, krumtapmekanismer. Mekaniske vibrationer kan også forekomme i robotanlæg og linjer.

Som design- og teknologifaktorer,vibrationsfremkaldende industrilokaler, kan følgende skelnes:

• forkert arrangement af baser og udstyrsfundamenter;
• overdreven stivhed af strukturer (fastgørelse af arbejdsplatforme, sæder, betjeningselementer og andre elementer);
• designfunktioner ved udstyr;
• teknologiske fejl i fremstillingen af komponenter (ubalance af roterende svinghjul, aksler, fejl i fremstillingen af dele);
• dårlig installation af udstyr på stedet;
• øget belastning eller hastighed under drift;
• Utidig planlagt forebyggende vedligeholdelse af udstyr.

Effekt på den menneskelige krop

Indvirkningen af industrielle vibrationer på menneskers sundhed er kompleks:

• knogle- og ledlidelser - dystrofiske læsioner i rygsøjlen (osteochondrose, spondylose), nedsat knogletæthed (osteoporose);
• forringelse af cellulær og humoral immunitet;
• kardiovaskulære sygdomme (angiospasme - forsnævring af blodkar, nedsat blodcirkulation og vævsernæring, udvikling af venøs stase);
• mikrotraumatisering af væv;
• nedsat aktivitet af antioxidantforsvarsenzymer;
• neuropati.

Ved langvarig lokal vibration mærkes følelsesløshed i fingrene, sygdomme i leddene og neuroser i ekstremiteterne udvikles. Generel vibration påvirker også det vestibulære apparat, mave-tarmkanalen, organersanser (nedsat synsstyrke og hørelse) og andre systemer. De mest skadelige vibrationer er dem, hvis frekvens er i området 3-30 Hz, da deres værdier er tæt på naturlige vibrationer af menneskelige organer (der er et resonansfænomen). Vibrationer med en frekvens på 6-9 Hz kan forårsage brud på indre organer.

Sværhedsgraden af påvirkningen af mekaniske vibrationer afhænger af følgende faktorer:

• spektral komposition;
• retning;
• impact site;
• varighed.

Vibrationssyge

Den systematiske påvirkning af industrielle vibrationer bidrager til fremkomsten af vibrationssygdomme. Det kan kun helbredes i de tidlige stadier. Hvis der efterfølgende opstår irreversible ændringer i de indre organer, er det umuligt at slippe af med det.

Som subjektive tegn manifesterer denne patologi sig i form af følgende symptomer:

• svimmelhed, hovedpine, blinkende "fluer" i øjnene;
• sprængende smerter i armene, værre om natten;
• følelsesløshed, kølighed, hvidhed, hævelse af fingrene; brændende, prikkende i dem;
• dårlig drøm;
• føler sig dårligere;
• fald i ydeevne.

Andre tegn er også karakteristiske:

• hypotension;
• svigt med flere organer forårsaget af utilstrækkelig blodforsyning (på dekompensationsstadiet);
• nedsat puls;
• stofskifteforstyrrelser (hypothyroidisme og andre patologier);
• faldfølsomhed;
• angiodystonia;
• patologier i muskuloskeletale systemet (myofibrose, artrose) og andre.

Rationering

Rationering af produktionsvibrationer udføres for at udelukke muligheden for vibrationssygdom hos arbejdere og ansatte. Kontrollerede parametre er reguleret af GOST 12.1.012-90, som indeholder tabeller med restriktive værdier for hovedindikatorerne.

Sanitære normer for industrielle vibrationer af generel og lokal type er normaliseret afhængigt af de geometriske middelværdier af oscillationsfrekvensen. Der er flere fareklasser, hvor forekomsten af vibrationssygdom er mulig. Det første svarer til det mindste niveau (optimale arbejdsforhold), hvor der ikke er kontakt med generelle og lokale vibrationer.

Sanitære og hygiejniske foranst altninger til at forhindre negative konsekvenser fra mekaniske vibrationer omfatter certificering af arbejdspladser, foreløbigt og løbende sanitært tilsyn, kontrol over brugen af personlige værnemidler (vibrationsdæmpende handsker, sko).

Metodes

Der er flere metoder til at vurdere industrielle vibrationer:

• frekvens - vibrationsspektret måles (middelkvadratværdierne for vibrationshastighed og acceleration beregnes i fulde frekvensbånd eller 1/3 af området);
• total (integral) estimat efter frekvens (justeret værdi af vibrationshastighed og acceleration eller deres logaritmiske indikatorer);

integral, der tager højde for varigheden af virkningen af vibrationer med den ækvivalente værdi

Vægtfaktorer er valgt i henhold til anbefalingerne i CH 2.2.4/2.1.8.566-96.

Instrumenter

Måling af mekaniske vibrationer under arbejdsforhold udføres ved hjælp af følgende instrumenter:

• vibrometre (IShV-1, Assistant, VShV-003, modeller fra Brüel & Kjær m.fl.);
• vægt- og båndpasfiltre;
• vibrationssensorer (DN-serien fremstillet af Vibropribor, Brüel & Kjær og andre);
• lydniveaumålere (for at detektere ækvivalente niveauer i almindelige frekvensbånd);
• niveauoptagere;
• magnetografer til registrering af vibrationer for at udføre frekvensanalyse, beregn det tilsvarende niveau.

Målepunkter vælges på overflader i kontakt med den menneskelige krop. Hvis arbejdspladsen ikke er permanent, så udføres kontrollen mindst på 3 punkter med maksimal vibration. Til måling af generel vibration vælges instrumenter med en højere følsomhed. Vibrationssensorer er installeret i tre indbyrdes vinkelrette planer.