Ультразвук как волна не отличается от слышимого звука, однако частота колебательного процесса способствует большему затуханию колебаний вследствие преобразования звуковой энергии в теплоту. По частотному спектру ультразвук классифицируют:

• на низкочастотный (колебания с частотой от 10 4 до 10 5 Гц);
• высокочастотный (от 10 5 до 10 9 Гц).

По способу распространения ультразвук подразделяется на воздушный и контактный.

Источники ультразвука: ультразвуковые генераторы, акустические преобразователи, магнитострикционные преобразователи, пьезоэлектрические преобразователи. Низкочастотный ультразвук образуется при аэродинамических процессах.

Ультразвук обладает механическим, термическим, физико-химическим эффектами, используемыми в промышленности, технике, биологии, медицине и др. На акустическом действии ультразвука основывается пьезоэлектрический эффект, когда при деформации кварцевой пластины на гранях возникает электрический разряд, где последний преобразуется в переменный ток, и наоборот.

Ультразвук применяют в пищевой промышленности для стерилизации, пастеризации и дезинфекции продуктов. Молоко, обработанное ультразвуком и затем замороженное, не теряет своих свойств после размораживания. Обработка молока ультразвуком позволяет значительно снизить содержание в нем вредной микрофлоры. Кислотность такого молока не повышается в течение пяти часов. Ультразвук применяют при выработке порошкового молока, для получения эмульсий животных жиров, специй, ароматических эмульсий, для посола мяса. Благодаря ультразвуку можно получать эмульсии из несмешивающихся жидкостей. Ультразвуком обрабатывают фарш при изготовлении сосисок, сарделек и вареной колбасы. При обработке ультразвуком пекарных дрожжей в течение часа бродильная энергия их повышается в среднем на 15%. В обработанных ультразвуком дрожжах повышается содержание эргостерина, являющегося сырьем для получения высокоактивного витамина D.

В кондитерском деле ультразвук позволяет ускорять процесс кристаллизации сахарозы и получать однородную массу при изготовлении помадки. Под действием ультразвука улучшаются специфические и вкусовые качества шоколада и значительно сокращается продолжительность его обработки в отделочных машинах.

Ультразвук применяют для приготовления овощных консервов – пюре.

В рыбной отрасли с помощью ультразвука ускоряется извлечение жира из рыбьей печени, благодаря чему повышается качество медицинского рыбьего жира, в нем сохраняются ценные для человека витамины А и D.

При обработке ультразвуком виноградных ягод часть мякоти, которая раньше шла в отход, перерабатывается в чистый виноградный сок, что увеличивает выход сока.

Низкочастотные ультразвуковые колебания хорошо распространяются в воздухе, оказывая общее воздействие на организм человека, а также локальное действие при соприкосновении с обрабатываемыми деталями и средами. Длительное систематическое воздействие на человека ультразвука, уровень которого выше установленных норм, вызывает функциональные изменения в центральной и периферической нервной системах, сердечно-сосудистой системе, эндокринной системе, слухового и вестибулярного анализаторов. У работников отмечается выраженная астения, сосудистая гипотония, снижение электрической активности сердца и мозга. Изменения в ЦНС в начальной фазе проявляются нарушением рефлекторных функций мозга (чувство страха в темноте, в ограниченном пространстве; резкие приступы с учащением пульса; чрезмерная потливость; спазмы в желудке, кишечнике, желчном пузыре). Наиболее характерны вегетососудистая дистония с жалобами на резкое утомление, головные боли и чувство давления в голове; затруднения при концентрации внимания, торможение мыслительного процесса; бессонница. Локальное воздействие ультразвука приводит к нарушению капиллярного кровообращения в кистях рук, поражению нервного и суставного аппарата в местах контакта (вегетативные полиневриты, парезы пальцев, кистей и предплечья).

Нормирование ультразвука проводится по ГОСТ 12.1.001-89 “ССБТ. Ультразвук. Общие требования безопасности” и СанПиН 2.2.4/2.1.8.582-96 “Гигиенические требования при работах с источниками воздушного и контактного ультразвука промышленного, медицинского и бытового назначения”.

Гигиенической характеристикой воздушного ультразвука на рабочих местах являются уровни звукового давления в третьоктавных полосах со среднегеометрическими частотами 12,5; 16; 20; 25; 31,5-100 кГц.

Характеристикой контактного ультразвука является пиковое значение виброскорости или логарифмический уровень на среднегеометрических частотах октавных полос 16–31,5·103 кГц. Допустимые уровни воздушного и контактного ультразвука приведены в табл. 6.3 и 6.4.

Таблица 6.3

Допустимые уровни звукового давления воздушного ультразвука на рабочих местах

Таблица 6.4

Допустимые уровни звукового давления контактного ультразвука

Защита от ультразвука осуществляется согласно ГОСТ 12.1.001-89 “ССБТ. Ультразвук. Общие требования безопасности”.

Защита от воздушного ультразвука может быть обеспечена:

• использованием дистанционного управления источниками ультразвука, автоблокировки (автоматическое отключение источника ультразвука при выполнении вспомогательных операций);
• использованием звукоизолирующих устройств (кожухи, экраны) из листовой стали или дюралюминия толщиной 1 мм, покрытых звукопоглощающим материалом (рубероид, техническая резина, пластмасса типа “Агат”, антивибрит), а также гетинакса толщиной 5 мм;
• устройством экранов, в том числе прозрачных, между оборудованием и работающим;
• размещением ультразвуковых установок в специальных помещениях или кабинах, если перечисленными выше мероприятиями невозможно получить необходимый эффект.

Для защиты рук от неблагоприятного воздействия контактного ультразвука в твердых, жидких средах необходимо применять рукавицы или перчатки (наружные резиновые и внутренние хлопчатобумажные). Для снижения неблагоприятного влияния ультразвука при контактной передаче в холодный и переходный период года работающие должны обеспечиваться теплой спецодеждой.

При систематической работе с источниками контактного ультразвука в течении более 50% рабочего времени необходимо устраивать два регламентированных перерыва – десятиминутный перерыв за 1–1,5 ч до и пятнадцатиминутный перерыв через 1,5-2 ч после обеденного перерыва для проведения физиотерапевтических процедур (тепловых гидропроцедур, массажа, ультрафиолетового облучения), а также лечебной гимнастики, витаминизации.

Для защиты работающих от неблагоприятного влияния воздушного ультразвука следует применять противошумы.

К работе с ультразвуковыми источниками допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие соответствующий курс обучения и инструктаж по технике безопасности. Лица, подвергающиеся в процессе трудовой деятельности воздействию контактного ультразвука, подлежат предварительным при приеме на работу и периодическим медицинским осмотрам.

Ультразвук - акустические колебания воздуха или другой упругой среды с частотой выше 20000 Гц, неслышимые ухом человека. Низкочастотный ультразвук (до 100 кГц), распространяющийся воздушным и контактным путем, применяется в машиностроительной и металлургической промышленности для очистки, обеззараживания, дробления и обработки материалов; в медицине для резки тканей, обезболивания, стерилизации инструментов, рук медперсонала и различных предметов; высокочастотный ультразвук (от 100 кГц до 100 МГц и выше), распространяющийся только контактным путем, применяется для дефектоскопии отливок, сварных швов, а в медицине для диагностики и лечения различных заболеваний (позвоночника, суставов и др.) Лечебный и профилактический стимулирующий эффект ультразвука имеет место при уровнях интенсивности УЗ, не превышающих 80-90 дБ.

По сравнению с высокочастотным шумом ультразвук слабее влияет на слуховую функцию, но вызывает выраженные отклонения со стороны вестибулярного аппарата.У работающих с ультразвуковыми установками возможна профессиональная патология в виде астенических состояний или астеновегетативного синдрома с нарушениями функции сердечно-сосудистой системы, а при контакте рук с озвучиваемой средой - расстройства нервно-сосудистого аппарата кистей рук. При длительном и интенсивном (120 дБ и выше) воздействии УЗ наблюдается разрушение костных тканей. Разрушение структуры кости в зоне роста и особенно на границе раздела тканей (кость – надкостница) имеет место даже при действии умеренных доз ультразвука.

Ультразвуковое воздействие на организм работающего обусловлено термическим эффектом (превращением энергии ультразвука в тепловую энергию) и механическим “кавитационным” эффектом (сжатием и растяжением тканей, вследствие чего возникает переменное акустическое давление).

Профилактика : применение дистанционного управления источниками ультразвука; использование звукопоглощающих кожухов и экранов генератора, кабеля и преобразователя ультразвука; детали для очистки ультразвуком погружать в ванны в сетках с ручками, имеющими виброизолирующие покрытия; организовать два регламентированных перерывы: 10-минутный после 1 - 1,5 час от начала работы до и 15-минутный через 1,5 – 2 час после обеденного перерыва; после работы – массаж рук, тепловые (37-38°С) водные процедуры, ультрафиолетовое облучение; использование средств индивидуальной защиты – нарукавники, рукавицы или перчатки (наружные резиновые и внутренние хлопчатобумажные) и противошумы; введение в рацион питания или прием дополнительных количеств витаминов С и группы В; проведение предварительных и ежегодных периодических медицинских осмотров работающих. ПДУ ультразвука в производственных условиях не должен превышать 110 дБ

Оценивается ультразвук по двум основным его параметрам: частоте колебаний и уровню звукового давления. Частота колебаний, так же как и шум и вибрация, измеряется в герцах или килогерцах (1 кгц равен 1000 гц). Интенсивность ультразвука, распространяемого в воздушной и газовой среде, так же как и шум, измеряется в децибелах. Интенсивность ультразвука, распространяемого через жидкую или твердую среду, принято выражать в единицах мощности излучаемых магнитострикционным преобразователем колебаний на единицу облучаемой поверхности - ватт на квадратный сантимет (вт/см 2).

При распространении в жидкой среде ультразвук вызывает кавитацию этой жидкости, то есть образование в ней мельчайших пустотных пузырьков (вследствие периодического его сжатия и разрежения под действием ультразвуковых колебаний), немедленно заполняемых парами этой жидкости и растворенных в ней веществ, и их сжатие (захлопывание). Этот процесс сопровождается образованием шума.

Ультразвуковые колебания непосредственно у источника их образования распространяются направленно, но уже на небольшом расстоянии от источника (25 - 50 см) эти колебания переходят в концентрические волны, заполняя все рабочее помещение ультразвуком и высокочастотным шумом.

При работе на ультразвуковых установках значительных мощностей рабочие предъявляют жалобы на головные боли, которые, как правило, исчезают по окончании работы; неприятный шум и писк в ушах (иногда до болезненных ощущений), которые сохраняются и после окончания работы; быструю утомляемость, нарушение сна (чаще сонливость днем), иногда ослабление зрения и чувство давления на глазное яблоко, плохой аппетит, сухость во рту и одеревенелость языка, боли в животе и др. При обследовании этих рабочих у них выявляются некоторые физиологические сдвиги во время работы, выражающиеся в небольшом повышении температуры тела (на 0,5 - 1,0 о) и кожи (на 1,0 - 3,0 о), сокращении частотыпульса (на 5 - 10 ударов в минуту), понижении кровяного давления - гипотонии (максимальное давление до 85 - 80 мм рт. ст., а минимальное - до 55- 50 мм рт. ст.), несколько замедленных рефлексах и др. У рабочих с большим стажем иногда обнаруживаются отдельные отклонения со стороны здоровья, то есть клинические проявления: исхудание (потеря веса до 5- 8 кг), стойкое расстройство аппетита (отвращение к пище вплоть до тошноты или ненасытный голод), нарушение терморегуляции, инервации кистей рук (притупление кожной чувствительности), снижение слуха и зрения, расстройство функций желез внутренней секреции и др. Все эти проявления следует расценивать как результат совместного действия ультразвука и сопровождающего его высокочастотного шума. При этом контактное облучение ультразвуком вызывает более быстрые и ярко выраженные изменения в организме работающих, чем воздействие через воздушную среду. С увеличением стажа работы с ультразвуком нарастают и явления его неблагоприятного воздействия на организм. У лиц со стажем работы в этих условиях до 2 - 3 лет обычно редко выявляются какие-либо патологические изменения даже при интенсивных дозах воздействия ультразвука. Кроме того, степень неблагоприятного воздействия ультразвука зависит от его интенсивности и продолжительности облучения, как разовой, так и суммарной за рабочую смену.

Предупреждение неблагоприятного действия ультразвука и сопровождающего его шума на организм работающих прежде всего должно сводиться к сокращению до минимума интенсивности ультразвуковых излучений и времени действия. Поэтому при выборе источника ультразвука для проведения той или иной технологической операции не следует использовать мощности, превышающие потребные для их выполнения; включать их надо лишь на тот период времени, который требуется для выполнения данной операции.

Установки ультразвука и отдельные их узлы (генераторы токов высокой частоты, магнитострикционные преобразователи, ванны) должны максимально звукоизолироваться путем заключения их в укрытия, изоляции в отдельные кабины или помещения, покрытия звукоизоляционным материалом и т. д. При невозможности полной звукоизоляции используется частичная изоляция, а также звукопоглощающие экраны и покрытия.

Ввиду особой опасности контактного облучения ультразвуком технологический процесс ультразвуковой обработки должен полностью исключать возможность такого воздействия или, по крайней мере, сократить его до минимума.

Ванны для ультразвуковой обработки со всех наружных поверхностей следует покрывать звукоизоляционным слоем и во время работы закрывать их крышками также со звукоизоляцией. При открывании ванн для загрузки, выгрузки или изменения положения обрабатываемых деталей необходимо выключать ультразвуковую установку. Открывание крышки ванны целесообразно сблокировать с отключением установки. При невозможности полного отключения ультразвуковых установок загрузку деталей в ванну производить в специальной металлической сетке или корзине, причем ручки этой корзины не должны соприкасаться со стенками ванны и тем более с жидкостью. Для изменения положения обрабатываемых изделий сетка (корзина) вынимается из ванны.

Установка, повороты и снятие деталей в станках для контактной ультразвуковой обработки также производятся при выключенном состоянии. Если выключить установку нельзя, эти операции производятся специальными щипцами. В качестве отражательных экранов для предупреждения распространения ультразвуковых колебаний используют металлические и пластмассовые щиты.

Наиболее распространенными средствами индивидуальной защиты при работе с ультразвуком являются противошумы и перчатки. Последние целесообразно иметь двухслойные: снаружи резиновые, а изнутри хлопчатобумажные или шерстяные, они лучше поглощают колебания и непромокаемы.

При выявлении начальных признаков неблагоприятного воздействия ультразвука на организм работающих нужно временно прекратить работу в контакте с ультразвуком (очередной отпуск, перевод на другую работу), что приводит к быстрому исчезновению симптомов воздействия.

Все вновь поступающие на работу с ультразвуком подлежат обязательному предварительному медицинскому обследованию, а в дальнейшем - периодическим медицинским осмотрам не реже одного раза в год.

Ультразвуковыми колебаниями называются колебания с f = 20 кГц. У ультразвука та же природа, что и у звука.

Источники ультразвука: оборудование, в котором генерируются ультразвуковые колебания для выполнения технологических операций (очистка и обезвреживание деталей, дефектоскопия, сварка, сушка, технический контроль) и оборудование, где ультразвук возникает как сопутствующий фактор.
Ультразвуковые колебания делятся на:
1) низкочастотные f  100 кГц (распространение воздушным и контактным путем) выраженные сдвиги в состоянии нервной, сердечно-сосудистой, эндокринной системах, обмене веществ и терморегуляции;
2) высокочастотные 100 кГц  f  1000000 кГц
Ультразвук частотой 1000 мГц распространяется контактным путем. Здесь имеет место локальное воздействие на организм человека при соприкосновении со средами, в которых распространяются ультразвуковые колебания (ультразвуковые вибрации).
Воздействие ультразвуковой энергии 6  7 Вт/см2 может приводить к поражению периферического нервного и сосудистого аппарата в месте контакта (например, воздействие на руки в момент загрузки и выгрузки деталей из ультразвуковой ванны).
Характеристикой ультразвуковых колебаний является уровень звукового давления Ly в третьеоктавных полосах.
Для ультразвука, передающегося контактным путем нормируется пиковое значение виброскорости.
Защита от ультразвука. Применяются следующие виды защиты от ультразвука: 1) дистанционное управление, 2) автоблокировка при выполнении вспомогательных операций (загрузка и выгрузка деталей и т.п.), экранирование источника.
В качестве СИЗ (для рук) используются рукавицы, перчатки.
Контроль уровня ультразвука: Измерения проводятся в контрольных точках на высоте 1,5 м от пола, на расстоянии 0,5м от контура оборудования и не менее 2м от окружных поверхностей. Измерения проводятся не менее, чем в 4-х контрольных точках по контуру оборудования, при этом расстояние между точками - не более 1 м.
Для измерения L (уровней звукового давления) в воздушной среде, применяется аппаратура, состоящая из измерительного микрофона, электрической цепи с линейной характеристикой, третьеоктавного фильтра и измерительного прибора со стандартными временными характеристиками.
В зоне контакта с твердой средой при этом располагается измерительный тракт, состоящий из датчика, лазерного интерферометра, усилителя, схемы обработки сигналов.
Измерения проводят в зоне максимальных амплитуд колебаний.

Согласно ГОСТ 12.1.001-75 установлены допустимые уровни звукового давления на рабочих местах:(ГОСТ 12.1.001-75.Ультразвук.Общие требования безопасности. 1982 г.).

Для полос частот со среднегеометрической частотой 12500 ГЦ уровень звукового давления - 75 дБ; для 16000 Гц - 85, для 20000 и свыше - 110 дБ.

Гигиеническое нормирование воздушного и контактного ультразвука. При разработке эффективных профилактических мероприятий, направленных на оптимизацию и оздоровление условий труда работников ультразвуковых профессий, на первое место выдвигаются вопросы гигиенического нормирования ультразвука как неблагоприятного физического фактора производственной среды и среды обитания.

Материалы проведенных в ГУ НИИ медицины труда РАМН комплексных исследований послужили основанием для разработки новой системы гигиенической регламентации ультразвука, что нашло отражение в санитарных нормах и правилах «Гигиенические требования при работах с источниками воздушного и контактного ультразвука промышленного, медицинского и бытового назначения».

Санитарные нормы и правила устанавливают гигиеническую классификацию ультразвука, воздействующего на человека-опера- тора; нормируемые параметры и предельно допустимые уровни ультразвука для работающих и населения; требования к контролю воздушного и контактного ультразвука, меры профилактики. Следует отметить, что настоящие нормы и правила не распространяются на лиц (пациентов), подвергающихся воздействию ультразвука в лечебно-диагностических целях.

Таблица 12.3. Вероятность развития полиневропатии рук работающих с источниками контактного ультразвука, распространяющегося в жидких и твердых средах

Нормируемыми параметрами воздушного ультразвука являются уровни звукового давления в децибелах в третьоктавных полосах со среднегеометрическими частотами 12,5; 16; 20; 25; 31,5; 40; 50; 63; 80; 100 кГц.

Нормируемыми параметрами контактного ультразвука являются пиковые значения виброскорости или ее логарифмические уровни в дБ в октавных полосах со среднегеометрическими частотами 16; 31,5; 63; 125; 250; 500; 1000; 2000; 4000; 8000; 16 000; 31 500 кГц, определяемые по формуле:

L v = 20 lgV/V0,

V - пиковое значение виброскорости, м/с;

V0 - опорное значение виброскорости, равное 5?10 -8 м/с.

В табл. 12.4 представлены предельно допустимые уровни воздушного ультразвука на рабочих местах и контактного ультразвука в зонах контакта рук или других частей тела работающих с источни-ками ультразвуковых колебаний или средами, в которых они распространяются.

Новые нормативы построены по спектральному принципу с учетом совместного воздействия контактного и воздушного ультразвука путем установления понижающей поправки, равной 5 дБ, к ПДУ кон-тактного ультразвука, обладающего более высокой биологической активностью.

При использовании ультразвуковых источников бытового назначения (стиральные машины, устройства для отпугивания насекомых, грызунов, собак, охранная сигнализация и т.д.), как правило, работающих на частотах ниже 100 кГц, нормативные уровни воздушного и контактного ультразвука, воздействующего на человека, не должны превышать 75 дБ на рабочей частоте.

Кроме санитарных правил и норм разработан ряд нормативнометодических документов, регламентирующих, в частности, условия труда медработников, использующих ультразвуковые источники в виде аппаратуры, оборудования или инструментария.

Таблица 12.4. Предельно допустимые уровни ультразвука на рабочих местах

Примечание. 1 Предельно допустимые уровни контактного ультразвука следует принимать на 5 дБ ниже табличных данных при совместном воздействии на работающих воздушного и контактного ультразвука.

ультразвуковой диагностики, организации и проведению диагностических исследований, а также санитарно-гигиенические и медикопрофилактические мероприятия по ограничению неблагоприятного влияния контактного ультразвука на медперсонал. Например, в соответствии с гигиеническими рекомендациями площадь кабинета для проведения ультразвуковых исследований (УЗИ) должна быть не менее 20 м 2 при условии размещения в нем одной ультразвуковой диагностической установки. Помещение для проведения УЗИ должно иметь естественное и искусственное освещения, раковину с подводкой холодной и горячей воды, общеобменнуюприточновытяжную систему вентиляции с кратностью воздухообмена 1:3, допускается установка кондиционеров. В помещении следует поддерживать определенные параметры микроклимата: температура воз- духа - 22 ?С, относительная влажность 40-60%, скорость движения воздуха не выше 0,16 м/с.

При измерении воздушного и контактного ультразвука, генерируемого бытовыми приборами и оборудованием, следует руководс-

твоваться требованиями, изложенными в действующих санитарных нормах и правилах.

Профилактические мероприятия. Мероприятия по защите работающих от неблагоприятного воздействия контактного ультразвука и сопутствующих факторов производственной среды и трудового процесса включают:

1. Медико-биологический скрининг при приеме на работу с учетом субъективных (индивидуальных) и объективных (профессионально-производственных) факторов риска.

2. Применение различных режимов труда (сменных и скользящих недельных, декадных, месячных, квартальных и др.) и контрактной системы ведения работ на срок прогнозируемой продолжительности безопасности стажа.

3. Гигиенический, в том числе экспозиционный, и клиникофизиологический мониторинг.

4. Мероприятия медико-профилактического характера по оздоровлению работающих.

Медико-биологический скрининг при приеме на работу целесообразно проводить в несколько этапов:

I-й этап - социальный отбор. Согласно действующим гигиеническим нормам и правилам, основным противопоказанием для работы в условиях воздействия ультразвука является возраст моложе 18 лет.

II-й этап - медицинский отбор, включающий предварительный медицинский осмотр и проведение функциональных исследований с учетом специфики действия контактного ультразвука и факторов риска (как выявленных индивидуальных, так и конкретных профессионально-производственных, установленных при аттестации или лицензировании рабочего места, на которое предполагается трудоустройство).

Предварительный медицинский осмотр проводится в соответствии с действующим приказом. При проведении предварительных медицинских осмотров следует учитывать противопоказания для работы в «ультразвуковых» профессиях, к числу которых наряду с общими медицинскими противопоказаниями к допуску на работу в контакте с вредными, опасными веществами и производственными факторами отнесены хронические заболевания периферической нервной системы, облитерирующие заболевания артерий и периферический ангиоспазм.

Помимо медицинских противопоказаний определены индивидуальные и объективные факторы риска, способные усугублять воздействие контактного ультразвука. К субъективным (личностным) факторам риска следует отнести наследственную отягощенность по сосудистым заболеваниям, астенический тип конституции, холодовую аллергию, травмы конечностей и их отморожение в анамнезе, вегетативную лабильность, преимущественно с преобладанием тонуса симпатической нервной системы, длительный стаж работы в профессии и др.

Объективными или производственно-профессиональными факторами риска являются высокие уровни контактного и воздушного ультразвука, передача ультразвуковых колебаний через жидкую среду, большая площадь контакта с источником, загрязнение рук контактными смазками, охлаждение рук, высокий ультразвуковой индекс источников, статическая нагрузка на мышцы пальцев и кистей рук, вынужденная поза, охлаждающий микроклимат, высокие уровни суммарного индекса одночисловой оценки комплексного воздействия факторов и т.д.

Большое значение в профилактике ультразвукового воздействия имеют рациональные режимы труда, устанавливаемые для конкретного рабочего места или источника колебаний. При разработке режи-мов труда необходимо руководствоваться следующими принципами:

Сокращение суммарного времени контакта и уменьшение экспозиции ультразвукового озвучивания при превышении нормативов;

Ведение работ с регулярно прерывающимися ультразвуковыми воздействиями;

Организация двух регламентированных перерывов, первый - продолжительностью 10 мин, второй - 15 мин для активного отдыха, проведения специального комплекса производственной гимнастики, физио-профилактических процедур и т.д. Первый перерыв рационально устраивать через 1,5-2 ч после начала смены, второй - через 1,5 ч после обеденного перерыва;

Обеденный перерыв продолжительностью не менее 30 мин. Помимо сменных режимов труда, целесообразно внедрение сколь-зящих режимов - недельных, декадных, месячных, квартальных и т.д. Эти современные формы режимов труда наиболее приемлемы для медицинских работников, когда ультразвуковая нагрузка на работающих, превышающая допустимую, может быть равномерно разнесена во времени.

К мероприятиям, направленным на повышение сопротивляемости организма, в том числе и при воздействии контактного ультразвука, относятся различные виды физиопрофилактических процедур, реф-лексопрофилактика, производственная гимнастика, рациональное сбалансированное питание, витаминизация, психофизиологическая разгрузка.

Вводная гимнастика проводится до работы и рекомендуется всем без исключения работающим. Основная ее задача - поднять общий тонус организма, активизировать деятельность органов и систем, помочь быстрее включиться в рабочий ритм и сократить период врабатываемости. Комплекс включает в себя 7-9 упражнений и выполняется в течение 5-7 мин перед началом работы.

В результате многочисленных экспериментальных исследований были подобраны наиболее эффективные способы защиты рук рабо- тающих от воздействия низкочастотного и высокочастотного ультразвука, распространяющегося в твердой и жидкой средах.

Работающим с низкочастотными источниками

При распространении колебаний в твердой среде - две пары плотных хлопчатобумажных перчаток;

При распространении колебаний в жидкой среде - две пары перчаток: нижние - хлопчатобумажные и верхние - плотные рези- новые.

Работающим с высокочастотными источниками контактного ультразвука рекомендуется применять:

При распространении колебаний в твердой среде - одну пару хлопчатобумажных перчаток, или хлопчатобумажные перчатки с непромокаемой ладонной поверхностью (выполненной, например, из непромокаемых синтетических материалов), или хлопчатобумажные напальчники;

При распространении колебаний в жидкой среде - две пары перчаток: нижние - хлопчатобумажные и верхние - резиновые.

В качестве средства индивидуальной защиты от воздействия шума и воздушного ультразвука работающие должны применять противошумы - вкладыши, наушники.

Среди мероприятий по защите работающих от ультразвукового воздействия важное место занимают вопросы обучения работающих основам законодательства об охране труда, правилам техники

безопасности и мерам профилактики при работе с источниками контактного ультразвука; санитарное просвещение среди работающих, пропаганда здорового образа жизни.

Производственная вибрация. Физические характеристики. Источники производственной вибрации. Классификация. Действие на организм. Нормирование. Контроль и измерение. Защита от вредного действия вибрации.

Производственная вибрация (механические колебания твердых тел) характеризуется частотой колебаний в секунду, амплитудой, скоростью и ускорением колеблющегося тела. По месту приложения и степени распространения в теле человека вибрация условно делится на локальную (или местную ), распространяющуюся ограниченно на определенную часть тела, чаще на руки работающего (работа с вибрирующими инструментами ударно-вращательного типа: бурильными и отбойными молотками, виброуплотнителями) и общую , действующую на все тело работающего.

Вибрация может быть причиной профессионального заболевания - вибрационной болезни , основным симптомом которой является спазм мелких артериол и прекапилляров конечностей, как правило, кистей рук. Имеют место ангиотрофические нарушения (ангионевроз конечностей), снижение мышечной силы, тремор рук, вялость сухожильных рефлексов, развитие артрозов мелких суставов кисти, локтевых и плечевых суставов, изменения костной ткани. Снижается эластичность и увеличивается хрупкость костей. Нервно-мышечная проводимость ослаблена. При длительном воздействии вибрации развивается мышечная атрофия, нарастание трофических нарушений. Наблюдается повышение возбудимости мышц на фоне снижения их минеральной насыщенности.

Профилактика :совершенствование конструкции машин и инструментов, создающих вибрацию, с целью снижения амплитуды колебаний; использование амортизирующих прокладок, гасящих вибрацию; организация двух регламентированных перерывов: 20 мин через 1-2 ч. после начала работы и 30 мин через 2 ч. после обеденного не менее 40-минутного перерыва с использованием согревания, во время перерывов и после работы - согревающие гидропроцедуры, гимнастика и массаж рук для восстановления кровообращения, ультрафиолетовое облучение; использование средств индивидуальной защиты (рукавицы, обувь, специальные костюмы с виброгасящими амортизирующими материалами, что позволяет снизить вибрацию на 10 дБ); введение в рацион питания или прием дополнительных количеств (50% от суточной нормы) витаминов С, В 1 , В 12 и кальция; проведение предварительных и ежегодных периодических медицинских осмотров работающих. ПДУ локальной вибрации в производственных условиях варьирует в зависимости от их частотной характеристики (табл).

Защита от шума достигается разработкой шумобезопасной техники, применением средств и методов индивидуальной и коллективной защиты, строительно-акустическими методами. Средства коллективной зашиты делятся по отношению к источнику шума на снижающие шум в источнике возникновения (наиболее эффективно) и снижающие шум на путях его распространения. По способу реализации различают следующие методы зашиты:

• акустические - основаны на акустическом расчете помещения и подборе по принципу действия средств звукоизоляции, звукопоглощения, виброизоляции, демпфирования, глушителей шума;
• строительно-акустические экраны, звукоизоляция, кабины наблюдения, дистанционное управление, кожухи, уплотнения и т.д. Наиболее эффективны такие звукоизолирующие материалы, как трипласт (композиционный материал) и пластобетоны с наполнителями из хлопка, опилок древесины, соломы и т.д. Звукопоглощающими материалами являются также мрамор, бетон, гранит, кирпич, ДВП, ДСП. войлок, минераловата, материалы со щелевой перфорацией;
• архитектурно-планировочные - рациональное размещение рабочих мест; рациональный режим труда и отдыха.

Инфразвук - колебания с частотой звуковой волны менее 25 Гц. Природа возникновения инфразвуковых колебаний такая же, как и у слышимого звука, поэтому инфразвук подчиняется тем же закономерностям и для его описания используется такой же математический аппарат, как и для слышимого звука (кроме понятия, связанного с уровнем звука).

Инфразвук мало поглощается средой, поэтому распространяется на значительные расстояния.

Источником инфразвука является оборудование, которое работает с частотой циклов менее 20 в секунду.

Инфразвук вредно воздействует на центральную нервную систему и может вызывать страх, тревогу, чувство покачивания и т.д.

Диапазон инфразвуковых колебаний совпадает с внутренней частотой отдельных органов человека (6-8 Гц), следовательно, из-за резонанса могут возникнуть тяжелые последствия. Увеличение звукового давления до 150 дБА приводит к изменению пищеварительных функций и сердечного ритма. Возможна потеря слуха и зрения.

Защитные мероприятия:

• 1) снижение инфразвука в источнике возникновения;
• 2) применение средств индивидуальной зашиты;
• 3) использование устройств, поглощающих инфразвук.

Приборы контроля - шумомеры типа ШВК с фильтром ФЭ-2; ви-

броаккустическая аппаратура типа RFT.

Ультразвук - колебание звуковой волны с частотой более 20 кГц (за пределами слышимости). Низкочастотные ультразвуковые колебания распространяются воздушным и контактным путем; высокочастотные - контактным путем. Ультразвук оказывает вредное воздействие на сердечно-сосудистую, нервную и эндокринную системы; нарушает терморегуляцию и обмен веществ. Местное воздействие может привести к онемению.

Защитные мероприятия:

• 1) использование блокировок;
• 2) звукоизоляция(экранирование);
• 3) использование дистанционного управления;
• 4) применение противошумов.

В качестве приборов контроля используют виброакустическую систему типа RFT.

Ультразвук как упругие волны не отличается по свойствам от слышимого звука, однако частота колебательного процесса способствует большему затуханию колебаний вследствие трансформации энергии в теплоту.

По частотному спектру ультразвук подразделяют на низкочастотный и высокочастотный; по способу распространения - на воздушный и контактный ультразвук.

Низкочастотные ультразвуковые колебания хорошо распространяются в воздухе. Биологический эффект воздействия их на организм зависит от интенсивности, длительности воздействия и размеров поверхности тела, подвергаемого действию ультразвука. Длительное систематическое влияние ультразвука, распространяющегося в воздухе, вызывает функциональные нарушения нервной, сердечнососудистой и эндокринной систем, слухового и вестибулярного анализаторов.

У работающих на ультразвуковых установках отмечают выраженную астению, сосудистую гипотонию, снижение электрической активности сердца и мозга, чувство страха в темноте, в ограниченном пространстве, резкие приступы с учащением пульса, чрезмерной потливостью, спазмы в желудке, кишечнике, желчном пузыре. Наиболее характерны жалобы на резкое утомление, головные боли и чувство давления в голове, затруднения при концентрации внимания, торможение мыслительного процесса, бессонницу.

Контактное воздействие высокочастотного ультразвука на руки приводит к нарушению капиллярного кровообращения в кистях рук, снижению болевой чувствительности, т.е. развиваются периферические неврологические нарушения. Установлено, что ультразвуковые колебания могут вызывать изменения костной структуры с разрежением плотности костной ткани.

Профессиональные заболевания зарегистрированы лишь при контактной передаче ультразвука на руки.

Следует отметить, что производственный шум и вибрация оказывают более агрессивное действие, чем ультразвук сопоставимых параметров.

На людей и животных может воздействовать ударная волна. Прямое воздействие возникает в результате избыточного давления и скоростного напора воздуха. Ввиду небольших размеров тела человека ударная волна мгновенно охватывает человека и подвергает его сильному сжатию в течение нескольких секунд.

Мгновенное повышение давления воспринимается живым организмом как резкий удар. Скоростной напор при этом создает значительное лобовое давление, которое может привести к перемещению тела в пространстве. Косвенные поражения людей и животных могут произойти в результате ударов осколков стекла, шлака, камней, дерева и других предметов, летящих с большой скоростью.

Степень воздействия ударной волны зависит от мощности взрыва, расстояния, метеоусловий, местонахождения (в здании, на открытой местности) и положения человека (лежа, сидя, стоя). Характеризуется легкими, средними, тяжелыми и крайне тяжелыми травмами.

Защита от инфразвука

Характеристики и источники инфразвука

В воздухе инфразвук распространяется очень хорошо, так как слабо затухает.

Естественные источники инфразвука: землетрясения, извержения вулканов и т.п.

Промышленные источники инфразвука: тихоходные, крупногабаритные машины (доменная печь, воздуховоды, компрессорные установки), любые установки с частотой изменения параметров меньшей 20 раз в секунду.

Физические характеристики инфразвука:

частота f, Гц;

инфразвуковое давление Р, Па;

интенсивность инфразвуковых колебаний I, Вт/м 2 .

Физиологические характеристики инфразвука:

уровень инфразвукового давления

L P = 20 lg, дБ,

где Р - инфразвуковое давление источника шума,

Р 0 - инфразвуковое давление на пороге слышимости;

уровень интенсивности

L 1 = 10lg, дБ,

где I - интенсивность инфразвука источника шума,

I 0 - интенсивность инфразвука на пороге слышимости.

Р 0 и I 0 определяются для частот f = 1 кГц, хотя она и лежит за пределами инфразвукового диапазона.

Воздействие инфразвука на организм человека

Источником инфразвука являются: природные явления, генераторы, вентиляция и др. Неблагоприятное воздействие инфразвука на организм человека заключается в том, что он слабо задерживается средой и проникает через огромные толщи зданий, сооружений и воздействует на внутренние органы человека, приводя их в колебательные состояния. Если частота колебаний внутренний органов совпадает с частотой колебания с б ритмами мозга наступает резонанс, что может привести к разрушению внутренних органов. Инфразвук при уровне звукового давления до 60 дБ не оказывает вредного воздействия. При уровне звукового давления от 70 до 120 дБ возникает психологический дискомфорт, слабость, потеря внимания. При уровне звукового звукового давления больше 150 дБ может наступить летальный исход.

Тяжесть воздействия зависит:

от диапазона частот;

уровня инфразвукового давления;

длительности воздействия.

Меры защиты от инфразвука

В помещении, где генерируется инфразвук рекомендуется после каждых 2 ч работы делать 20-минутные перерывы. Установки источника инфразвука размещают в отдельностоящих зданиях, либо в подвалах зданий (удаляют от людей). Применяют перегородки, закрепленные на шарнирах, которые демпфируют звук. Удаление источников инфразвука от людей - основной метод, при этом расстояние должно быть более 300 м от жилых районов.

Защита от ультразвука

Характеристики и источники ультразвука

Ультразвук характеризуется следующими параметрами:

частотой f , Гц;

давлением ультразвука Р, Па;

интенсивностью ультразвуковых колебаний I, Вт/м 2

Источники: ультразвуковые установки, оборудование излучающее ультразвук наряду с другими колебаниями, природные явления.

Различают низкочастотные ультразвуковые колебания с частотой f = 11…100 кГц и высокочастотные ультразвуковые колебания с частотой 100 кГц < f < 1 ГГц.

Воздействие ультразвука на организм человека

При воздействии ультразвука на организм человека водный компонент подвергается движением называется кавитация с образованием массы пузырьков, которые затем захлопываются, что приводит к увеличению давления и разрыву живой ткани. Ультразвук переходит в разряд вредных, а затем опасных при уровне уровне ультразвуке более 115 дБ.

Меры защиты от ультразвукового излучения

Нормирование и меры защиты выполняются согласно ГОСТу 12.1.001-89 «Ультразвук. Общие требования безопасности».

Для низкочастотного ультразвука (распространяется воздушным путем) нормируется уровень давления для среднегеометрических частот 1/3- октавных полос в герцах 12500; 16000; 20000 и выше, L p , дБ, (табл. 4.2).

Для высокочастотного ультразвука (распространяется контактным путем) нормируется уровень виброскорости L v в октавных полосах частот 125000; 250000 и выше, Гц L p , дБ (табл. 4.3).

Таблица 4.2

Уровень допустимого давления ультразвука

Одним из направлений защиты от электрозвука является уменьшение его источника. Кроме того используют защиту расстояния, средства звукопоглощения (кожухи из оргстекла с внутренним звукопоглощающим покрытием) также применяют средства автоматизации и дистанционного управления процессами.

Средствами индивидуальной защиты от электрозвуков являются противошумы (наушники, беруши).

Предупреждение неблагоприятного действия ультразвука и сопровождающего его шума на организм работающих прежде всего должно сводиться к сокращению до минимума интенсивности ультразвуковых излучений и времени действия. Поэтому при выборе источника ультразвука для проведения той или иной технологической операции не следует использовать мощности, превышающие потребные для их выполнения; включать их надо лишь на тот период времени, который требуется для выполнения данной операции.
Установки ультразвука и отдельные их узлы (генераторы токов высокой частоты, магнитострикционные преобразователи, ванны) должны максимально звукоизолироваться путем заключения их в укрытия, изоляции в отдельные кабины или помещения, покрытия звукоизоляционным материалом и т. д. При невозможности полной звукоизоляции используется частичная изоляция, а также

звукопоглощающие экраны и покрытия. Ввиду особой опасности контактного облучения ультразвуком технологический процесс ультразвуковой обработки должен полностью исключать возможность такого воздействия или, по крайней мере, сократить его до минимума.

Ванны для ультразвуковой обработки со всех наружных поверхностей следует покрывать звукоизоляционным слоем и во время работы закрывать их крышками также со звукоизоляцией. При открывании ванн для загрузки, выгрузки или изменения положения обрабатываемых деталей необходимо выключать ультразвуковую установку. Открывание крышки ванны целесообразно сблокировать с отключением установки. При невозможности полного отключения ультразвуковых установок загрузку деталей в ванну производить в специальной металлической сетке или корзине, причем ручки этой корзины не должны соприкасаться со стенками ванны и тем более с жидкостью. Для изменения положения обрабатываемых изделий сетка (корзина)

вынимается из ванны.

Установка, повороты и снятие деталей в станках для контактной ультразвуковой обработки также производятся при выключенном состоянии. Если выключить установку нельзя, эти операции производятся специальными щипцами. В качестве отражательных экранов для предупреждения распространения ультразвуковых колебаний используют металлические и пластмассовые щиты.
Наиболее распространенными средствами индивидуальной защиты при работе с ультразвуком являются противошумы и перчатки. Последние целесообразно иметь двухслойные: снаружи резиновые, а изнутри хлопчатобумажные или шерстяные, они лучше поглощают колебания и непромокаемы.
При выявлении начальных признаков неблагоприятного воздействия ультразвука на организм работающих нужно временно прекратить работу в контакте с ультразвуком (очередной отпуск, перевод на другую работу), что приводит к быстрому исчезновению симптомов воздействия.
Все вновь поступающие на работу с ультразвуком подлежат обязательному предварительному медицинскому обследованию, а в дальнейшем - периодическим медицинским осмотрам не реже одного раза в год.

Воздействие на человека электромагнитных

Полей и излучений.

Электромагнитные поля (ЭМП) в окружающей среде создают линии электропередач, электрооборудование, электроприборы – все технические системы, генерирующие, передающие и использующие электромагнитную энергию.

Действие на организм человека ЭМП определяется частотой излучения, его интенсивностью, продолжительностью, индивидуальными особенностями организма.

Длительное воздействие на человека ЭМП промышленной частоты (50 Гц) вызывает головные боли, вялость, снижение памяти, расстройство сна, повышенную раздражительность, боли в сердце и т.д.

Необходимо ограничить время пребывания в зоне действия.

Электромагнитные излучения .

Большую часть спектра неионизирующих ЭМИ составляют радиоволны, меньшую часть – колебания оптического диапазона: инфракрасное излучение (ИК), видимое, ультрафиолетовое излучение (УФ).

ЭМИ радиочастот широко используются в связи, телерадиовещании, в медицине, радиолокации, дефектоскопии и т.д.

Воздействие ЭМИ радиочастот на организм определяется плотностью потока энергии, частотой излучения, продолжительностью воздействия, размером облучаемой поверхности, индивидуальными особенностями организма и т.д.

Следствием поглощения энергии ЭМИ организмом человека является повышение температуры органов. Воздействие ЭМИ особенно вредно для глаз и кожи.Например, облучение глаз может привести к помутнению хрусталика (катаракте), возможны ожоги роговицы.

При длительном действии ЭМИ (выше ПДУ) возможны расстройства в ЦНС, изменение обмена веществ, состава крови, может наблюдаться выпадение волос, ломкость ногтей, снижение веса. В случае аварийных ситуаций воздействие ЭМИ сопровождается сердечно-сосудистыми расстройствами с обмороками, учащением пульса и снижением артериального давления.

Воздействие ЭМИ оптического диапазона: инфракрасного, видимого (светового), ультрафиолетового излучений на человека принципиального различия не имеют. Энергии вызывают тепловой эффект наиболее поражаемого органа – кожи и глаз.

При остром повреждении кожи возможны ожоги, поражение глаз.

При воздействии инфракрасного излучения (при хроническом облучении) происходит резкое расширение капилляров, усиление пигментации кожи – красный цвет лица у рабочих: стеклодувов, сталеваров и др.

Видимое (световое) излучение ядерного взрыва, например, приводит к ожогам открытых участков кожи, временному ослеплению.

УФ излучение является жизненно необходимым фактором, оказывающим благотворное стимулирующее влияние на организм. Оптимальные дозы УФИ активизируют деятельность сердца, обмен веществ. Наиболее уязвим для УФИ – глаз. Воздействие на кожу- воспаление с покраснением, пузыри, повышение температуры, озноб, головная боль. УФИ составляет примерно 5% плотности потока солнечного излучения. Однако загрязнение атмосферы понижает ее прозрачность для УФИ.

УФИ искусственных источников (например, электросварочных дуг) может стать причиной острых и хронических проф. поражений.

Лазерное излучение (ЛИ) – особый вид ЭМИ. Отличие ЛИ от других видов ЭМИ заключается в монохроматичности (волны строго одной длины) и острой направленности луча.

Различают прямое лазерное излучение, рассеянное, зеркально отраженное.

Степень воздействия ЛИ на организм зависит от интенсивности излучения, времени воздействия. При облучении глаз легко повреждается роговица и хрусталик (нагрев хрусталика – к образованию катаракты). Повреждение кожи может быть различным: от покраснения до обугливания.

По степени опасности излучения лазеры подразделяются на полностью безопасные и опасные. Лазеры применяются в системах связи, в технологии обработки металлов, в медицине, в контрольно-измерительной технике, в военной технике и др. областях.

Похожая информация.