Drgania mechaniczne w środowisku pracy
Drgania (wibracje) to jeden z czynników fizycznych szkodliwych występujących w środowisku pracy.
Wyróżniamy dwa rodzaje drgań: mechaniczne i elektryczne. Niniejsze omówienie skupia się na kwestiach dotyczących drgań mechanicznych.
Drgania mechaniczne jako czynnik występujący w środowisku pracy, to drgania akustyczne o niskich częstotliwościach rozprzestrzeniające się w ośrodkach stałych i przekazywane do organizmu ludzkiego przez określoną część ciała będącą w bezpośrednim kontakcie ze źródłem drgań.
Jednostką miary drgań mechanicznych jest Hz (Herc).
Drgania mechaniczne są bardzo często czynnikiem celowo wprowadzanym przez konstruktorów do maszyn czy urządzeń jako niezbędny element związany z realizacją procesów technologicznych. Z tego rodzaju technologiami mamy najczęściej do czynienia w przemyśle maszynowym, hutniczym, stoczniowym, przetwórczym a także w leśnictwie, rolnictwie, kamieniarstwie, górnictwie i budownictwie.
Przykładami maszyn i urządzeń, w przypadku których drgania są jednym z elementów gwarantujących ich prawidłowe i skuteczne funkcjonowanie, są maszyny i urządzenia do wibrorozdrabniania, wibroseparacji, wibracyjnego zagęszczania materiałów, oczyszczania, mielenia i przesiewania wibracyjnego, a także do kruszenia materiałów, wiercenia, ubijania, drążenia i szlifowania.
Niezamierzonym, ubocznym skutkiem rozwiązań przewidujących wykorzystanie drgań w procesach technologicznych, są problemy zdrowotne, dotykające pracowników zatrudnionych na stanowiskach gdzie takie drgania występują.
Problemy te mają swoje źródło w zjawisku rezonansu mechanicznego. W skrócie zjawisko to polega na przekazywaniu drgań pomiędzy ciałami o tej samej częstotliwości. W tym przypadku będzie to przekazywanie drgań maszyny lub urządzenia na organizm ludzki. Narządy, mięśnie i inne tkanki, oraz płyn otrzewnowy, powietrze i gazy znajdujące się w narządach mają zdolność tłumienia drgań rezonansowych, ale gdy ta zdolność przestaje być wystarczająca, dochodzi w organizmie człowieka do wewnętrznych obrażeń mechanicznych. Wzmaga ten proces wysiłek fizyczny wkładany w pracę gdyż wzrost napięcia mięśni w czasie pracy powoduje wzrost przenoszenia drgań na ciało.
Drgania o częstotliwości do 20 Hz człowiek odczuwa jako wibracje a powyżej 20 Hz jako wibracje i dźwięki. Przekazywane są do organizmu człowieka przez części ciała mające bezpośredni kontakt z drgającym obiektem. W zależności od sposobu i zasięgu i występują w postaci drgań miejscowych albo drgań ogólnych.
Drgania miejscowe to drgania mechaniczne działające na organizm człowieka, przenoszone przez oddzielne części ciała, np. bezpośrednio przez kończyny górne.
Przykładem maszyn, urządzeń i narzędzi będących źródłem drgań miejscowych są:
-
ręczne narzędzia o napędzie pneumatycznym, hydraulicznym lub elektrycznym (młotki pneumatyczne, ubijaki mas formierskich i betonu, nitowniki, wiertarki udarowe, klucze udarowe itp.),
-
ręczne narzędzia obrotowe o napędzie elektrycznym lub spalinowym (wiertarki, szlifierki, piły łańcuchowe itp.),
-
dźwignie sterujące maszyn i pojazdów obsługiwane rękami,
-
źródła technologiczne (np. obrabiane elementy trzymane w dłoniach lub prowadzone ręką przy procesach szlifowania, gładzenia, polerowania itp.).
Drgania ogólne działają na cały organizm człowieka i są przekazywane głównie przez stopy, miednicę, plecy lub boki.
Przykładem maszyn, urządzeń i narzędzi będących źródłem drgań miejscowych są:
-
maszyny oraz urządzenia stacjonarne, przenośne lub przewoźne, które wprawiają w drgania podłoże, na którym stoi operator,
-
podłogi, podesty, pomosty w halach produkcyjnych i innych pomieszczeniach, na których zlokalizowane są stanowiska pracy,
-
platformy drgające,
-
siedziska i podłogi środków transportu (samochodów, ciągników, autobusów, tramwajów, oraz pojazdów kolejowych, czy samolotów),
-
siedziska i podłogi maszyn budowlanych (np. do robót ziemnych, fundamentowania, zagęszczania gruntów).
Najsilniejsze skutki oddziaływania wibracji występują przy częstotliwościach do 35 Hz. W zakresie 2-20 Hz mogą wystąpić problemy z oddychaniem, ból w klatce piersiowej i jamie brzusznej, mimowolne skurcze mięśni, drgania szczęki, zawroty głowy, parcie na mocz, wzrost napięcia mięśniowego.
Spowalnia też reagowanie na bodźce świetlne i dźwiękowe oraz zmniejsza się ostrości widzenia.
Po 3-4 latach pracy pojawiają się pierwsze symptomy choroby wibracyjnej, której przebieg można podzielić na dwa etapy:
-
Pierwszy, kiedy zmiany są odwracalne. Występują wówczas zaburzenia czucia końców palców oraz coraz częstsze bóle rąk, zmiany w układzie nerwowym prowadzące do nerwicy, zaburzeń snu i osłabienia pamięci oraz osłabienie całego organizmu.
-
Drugi, kiedy zwykle nie ma już szans na pełne wyleczenie choroby. Występują wówczas zaburzenia naczyniowe, czego objawem są napadowe skurcze naczyń włoskowatych, głównie po nagłym kontakcie rąk z zimnem, zaburzenia czynności wielu narządów, silne bóle głowy i klatki piersiowej, niedokrwienie i zaburzenia czynności mózgu i serca, prowadzące zmian morfologicznych.
Zgodnie z Kodeksem pracy na wszystkich stanowiskach pracy należy przeprowadzić działania polegające na ograniczaniu bądź eliminacji ryzyka zawodowego wynikającego z narażenia na czynniki szkodliwe. Oceniając ryzyko zawodowe związane z narażeniem pracowników na drgania mechaniczne należy uwzględnić między innymi:
-
poziom i rodzaj narażenia na drgania mechaniczne i powtarzające się wstrząsy,
-
czas trwania narażenia,
-
wartości największych dopuszczalnych natężeń (NDN), znajdujące się w Rozporządzeniu Ministra Rodziny, Pracy i Polityki Społecznej z dnia 12 czerwca 2018 roku w sprawie najwyższych dopuszczalnych stężeń i natężeń czynników szkodliwych dla zdrowia w środowisku pracy (Dz.U. 2018 poz. 1286),
-
wartości progów działania, po przekroczeniu których pracodawca jest zobowiązany podjąć działania mające na celu ograniczenie ryzyka zawodowego, znajdujące się w Rozporządzeniu Ministra Gospodarki i Pracy z dnia 5 sierpnia 2005 r. w sprawie bezpieczeństwa i higieny pracy przy pracach związanych z narażeniem na hałas lub drgania mechaniczne (Dz.U. 2005 nr 157 poz. 1318),
-
skutki dla zdrowia i bezpieczeństwa pracowników,
-
informacje dotyczące poziomu emisji drgań mechanicznych, dostarczanych przez producenta środków pracy,
-
informacje uzyskanych w wyniku profilaktycznych badań lekarskich pracowników,
-
odczyty wskazań aparatury kontrolno-pomiarowej,
-
wpływ niskich temperatur i zwiększonej wilgotności na pracowników narażonych na działanie drgań mechanicznych.
Obowiązek dokonywania badań i pomiarów czynników szkodliwych dla zdrowia w środowisku pracy spoczywa na pracodawcy, który przeprowadza je na swój koszt. Ich wyniki należy rejestrować i przechowywać oraz udostępniać pracownikom.
Na podstawie uzyskanych wyników, podejmuje się środki zapobiegające skutkom narażenia na drgania.
Środki ochrony zbiorowej:
-
usuwanie luzów między częściami maszyn,
-
ich prawidłowe montowanie i mocowanie do podłoża,
-
stosowanie materiałów izolacyjnych takich jak maty i podkładki pochłaniających drgania,
-
antywibracyjne siedzenia, podłogi, kierownice i dobrej jakości opony w pojazdach,
-
uchwyty antywibracyjne.
podkładki i amortyzatory | podkładki i amortyzatory | podkładki i amortyzatory |
maty antywibracyjne | uchwyt antywibracyjny | amortyzowane siedzisko w samochodzie ciężarowym |
Środki ochrony indywidualnej:
- rękawice antywibracyjne,
- obuwie antywibracyjne.
Więcej na ten temat pisaliśmy tutaj: https://www.szkolenia-bhp24.pl/strefa-wiedzy/artykuly/srodki-ochrony-indywidualnej
rękawice antywibracyjne | rękawice antywibracyjne | buty antywibracyjne |
Środki organizacyjne:
-
przyjmowanie prawidłowej postawy w trakcie wykonywanej pracy,
-
ograniczenie czasu ekspozycji na drgania poprzez skrócenie czasu pracy np. do 2/3 trwania zmiany roboczej, lub wprowadzanie przerw w pracy, przykładowo 10 minut po każdej godzinie pracy.