Введение к работе
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 СИЗ — 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.
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 шума 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.
Основная идея работы заключается в установлении области рациональной оптимизации защитных и эксплуатационных параметров средств индивидуальной защиты от шума.
Методы исследования: В работе использована комплексная методика исследований, включающая аналитический обзор, патентный поиск и обобщение данных по отечественным и зарубежным конструкциям средств индивидуальной защиты от шума, физическое моделирование, натурные и опытно-промышленные испытания в лабораторных условиях, а также применение методов математической статистики и корреляционного анализа с применением ПЭВМ.
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 (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 воздухозаустановлены борниках 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: 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; V Международная научно-практическая конференция «Наука в информационном пространстве» Волгоград 2009 г.; конференции инженеров-экологов «Проблемы охраны производственной и окружающей среды» (Волгоград, 2009 г.)
Публикации. Основные результаты исследований по теме диссертации изложены в 23 работах, в том числе в 2 статьях, опубликованных в изданиях, рекомендуемых ВАК России, и 6 патентах.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованной литературы и приложений. Общий объем работы 143 страниц, в том числе: 119 страница – основной текст, содержащий 12 таблиц на 11 страницах, 35 рисунков на 32 страницах; список литературы из 127 наименований на 11 страницах; 4 приложения на 10 страницах.
