第四章 物理性职业危害因素及防护

第四章物理性职业危害因素及防护第一节噪声、振动危害与控制一、噪声的基本概念生理学将对人体有害或人们不需要的声音称为噪声。物理学将和谐的声音叫做乐音，不和谐的声音称为噪声。噪声是各种不同频率和不同强度声音无规则的杂乱组合，与乐音相比，噪声的波形曲线通常是无规则的。物理学的噪声是指频率、振动上杂乱、间歇或随机的声音，生理学、心理学所说的噪声，是指足以干扰人们心理或生理、影响人们生活和健康的一切声音。广义噪声是指人们不需要的一切声音。噪声具有主观性，一个人对同一个声音，在不同的时间、地点等条件下，常会做出不同的主观判断，如思考问题时谈话声或音乐也可能成为噪声。

生产过程中产生的声音的频率、强度变化没有规律，易使人产生厌烦感，故称之为生产性噪声。二、噪声的分类噪声的分类方法很多，基本的分类方法有以下三种：（1）按照发声体（声源）的特点划分，生产性噪声可分为空气动力、机械和电磁噪声三种。空气动力性噪声是指气体压力或体积的突然变化或流体流动所产生的声音，如通风机、空压机运转时进、排气口的噪声。机械噪声是机械设备运转时各零部件之间的相互碰撞、摩擦产生的交变力使设备金属板或其他运动部件发生振动而辐射出的噪声。电磁噪声是利用电磁工作的组件因磁场脉动、磁致伸缩、电磁涡流等因素发生振动而辐射出的噪声，如发电机、变压器等设备开动时所发出的噪声。三、噪声的传播特性传播声波的空间为声场，分自由场、半自由场和扩散场等。声波传播方向为声线，某时刻声波到达各点所连成的曲面称为波阵面。按波阵面形状，典型声波分为平面波、球面波和柱面波。声波传播过程中存在着衰减、反射、折射、绕射和干涉等现象。声源发出声波在媒介中传播时，声压或声强随传播距离的增加而渐衰弱，包括扩散衰减和吸收衰减两种，因波阵面扩大造成声强随距离减弱的现象扩散现象。四、噪声的危害噪声对人体的危害表现为靶器官效应和非靶器官效应两方面。靶器官效应是指对听觉器官的作用，非靶器官效应是指对其他器官或系统的致病作用。噪声靶器官分为听觉疲劳和听力损伤两类。（1）听觉疲劳。又称为暂时性听阈位移，指在一定强度噪声的作用下，人耳听觉机能暂时性的下降，经过一段时间休息，听觉机能可得到恢复的现象，其作用机理可以理解为生物机体的急性适应能力。发生听觉疲劳后，恢复听力所需要的时间长短，与噪声暴露的时间、暴露强度、暴露频率以及是否使用了特定药物、个体差异，甚至个体的生物节律等因素有关。（2）噪声的靶器官效应。主要是指噪声所导致的耳聋，又被称为听力损伤、特异性噪声病、永久性听阈位移或噪声性耳聋，表现为突发性和渐进性两类。突发性听力损伤即爆震性耳聋，常发生在短时间暴露在120dB（A）以上强噪声环境时，病理表现有鼓膜破裂、听骨断裂、内耳损伤性变化、听觉皮质损伤等，因常与职业因素相关，故又称职业性噪声聋。噪声的非靶器官效应即噪声对其他系统的危害，又称噪声的听觉外效应，主要影响神经、心血管和消化系统。如噪声能影响人的注意力，干扰睡眠，使神经系统平均兴奋水平下降，影响感觉器官的敏度、锐度，使人的分辨能力下降等。五、噪声的控制在应用工程控制措施将工作场所的噪声减至最小的场所，采用下述措施：1在源头上降噪——最好是在设计阶段就要考虑降噪；2给产生噪声的设备加上护罩——但可能会带来散热和维修方面的问题；3将噪声设备与操作人员隔离开，或加大噪声设备与操作人员间的距离；4通过在表面安装吸声材料覆层来吸收噪音，但这样会削弱反射声。5作业模式变更，如通过换班的方式来减少在高噪声场所的接触时间，以此来减少接触；6使用听力保护用具，如耳罩、耳塞等。选择合适类型的防护用具、正确使用与定期保养对确保有效的防护水平是极为重要的；7为新进员工提供的培训课程，并向他们提供书面的材料；8工作场所的噪声——由于现有的设备会老化，而又会有新设备被引入生产场所，并且企业及法规也可能会发生变更，因此要定期地更新原先的监控结果；9员工——对可能接触职业噪声的员工要进行岗前和岗中的听力测试，以此来检验听力保护规程执行的有效性；六、振动的基本概念及分类振动是指一个质点或物体在外力的作用下，沿直线或弧线围绕于一平衡位置的往复运动。生产过程中产生的一切振动，统称为生产性振动。生产性振动的分类方法很多，通常可以分为以下几类：（1）按振动作用于人体的部位，可分为局部振动和全身振动两类。局部振动是指生产中使用手持振动工具或接触受振工件时，直接作用或传递到人的手臂系统的机械振动或冲击。全身振动是指人体以立位、坐位或卧位接触而传至全身的振动。（2）按照振动的波形，可将其分为正弦振动、复合周期振动、复合振动、随机振动、冲击振动和瞬变振动等若干种。正弦振动指可用时间的正弦函数表示其位移变化的振动；复合周期振动指成倍比周期的简谐振动合成的非简谐周期振动；复合振动指由不成倍比的周期振动合成的非周期性振动；随机振动指振动周期无规则、且不能精确重复的一种振动过程，该振动的任何时间的瞬间值均不能预先确定；简单的冲击振动指动能传递到一个系统，其发生传递的时间短于该系统自振周期的振动。瞬变振动的传递时间持续可达到该系统振动周期的几倍。（3）按照振动的方向，还可将其分为垂直振动和水平振动两类。按照振动系统结构参数的特性，又可将其分为线性振动和非线性振动等。七、振动的危害（1）局部振动对机体的影响。局部振动虽然主要作用于人体手或足等局部，但其对机体的影响却是全身性的，可引起神经系统、心血管系统、骨骼及肌肉系统、听觉器官、免疫系统和内分泌系统等多方面的改变。由于振动常常与噪声同时发生，振动与噪声共同作用于人体，可加重对听力的损伤。（2）全身振动对机体的影响全身振动主要是低频率、大振幅的振动，全身振动作用下人的主观感觉因振动频率和振幅的不同而不同。低强度振动主要引起组织和器官的位移、挤压，易引起不舒适感、疲劳、头晕、注意力分散等，高强度振动易引起组织和器官的撞伤、压伤等机械性损伤，出现耳鸣、胸腹痛、注意力难于集中等现象。八、振动控制技术1控制振动的方法很多，主要可归纳为减少扰动、防止共振、采取隔振措施三类。减少扰动的措施主要指减少或消除振动源的激励，如改善机器的平衡，减少构件加工误差，提高安装质量，对薄壁结构作阻尼等。防止共振是指防止或减少设备、结构对振动源的响应，如改变振动系统固有频率，改变振动系统扰动源频率，增大阻尼，减少振动振幅等。隔振措施主要指采取措施减少或隔离振动的传递，常为在振源与需要防振的设备间安装弹性隔振装置，使振源的大部分振动被隔振装置吸收，减少振源对设备或场所的干扰。

2隔振设计（1）主动隔振将其隔离，防止振动向外传递的隔振方式；（2）被动隔振将设备进行隔离，防止周围振源传给设备的隔振方式；3隔振装置隔振装置是使系统与稳态激励源隔离开的一类弹性装置，主要包括钢弹簧减振器、橡胶隔振器、橡胶隔震垫、隔振沟等。（1）钢弹簧减振器钢弹簧减振器的力学性能稳定，对低频振动具有较好的隔振效果，能适应较广的频率范围，使用年限长，体积小，易更换，耐高温，能在潮湿和油污环境下使用。（2）橡胶隔振器橡胶隔振器具有良好的隔振缓冲性能和阻尼性能，在通过共振区时，不会出现过大振动。

4阻尼减振阻尼减振是指在金属结构上涂敷一层阻尼材料，抑制结构振动、减少噪声的一种措施。阻尼振动能够抑制共振频率下的振动峰值，减少振动沿结构的传递，降低结构噪声，有利于机械系统受到瞬间振动后尽快恢复到稳定状态。第二节电磁辐射危害与防护一、电磁辐射、电磁波电磁辐射是指能量以电磁波的形式通过空间传播的现象，而该能量是由加速移动的电荷所产生的。变化的电场产生变化的磁场，变化的磁场又产生变化的电场，变化的电场又产生变化的磁场，如此循环反复，这就产生了电磁波第二节电磁辐射危害与防护在日常工作和生活中，我们接触到的电磁辐射通常可分为射频辐射和极低频辐射。射频是可以辐射到远处空间中去的电磁波，频率范围在100kHz～300GHz之间。手机、电视塔、通信基站都产生射频电磁场。微波是一种电磁波，微波辐射通常是指频率在300MHz～300GHz之间，波长在lm以下的电磁波。第二节电磁辐射危害与防护极低频电磁场的频率范围在3～3000Hz之间。在日常的工作及生活中，我们最常见的极低频电磁场就是工频电磁场。工业上用的交流电源的频率为50Hz，我们称之为工频。工频电源(输变电线路及用电设备)因为频率太低、波长太长(波长为6000km)，不能以电磁波形式向周围形成有效的电磁能量辐射，在周围形成的是感应电场和感应磁场。第二节电磁辐射危害与防护二、电磁辐射的危害当电磁辐射能量超过一定限度后，就会出现负面效应，变有益为有害，形成电磁辐射污染。第二节电磁辐射危害与防护1.工频磁场对人体的危害工频电磁辐射对作业人员身体产生的危害，主要体现在低频磁场对人体健康的不良影响。高强度极低频磁场可在人体诱发感应电场，对神经和肌肉产生刺激并导致中枢神经系统的神经细胞兴奋。第二节电磁辐射危害与防护2.射频辐射对人体的危害射频辐射主要对神经系统、心血管系统、免疫系统、眼睛和生殖系统有影响，使人出现头昏、头痛、疲劳、乏力、嗜睡、记忆力减退和失眠等神经衰弱综合征，脱发、妇女月经失调、心悸、胸闷、脑萎缩、脑电图和心电图的某些改变、口干舌燥和消瘦等。眼睛和生殖系统对射频辐射的敏感性最强，可引起白内障、晶状体浑浊、睾丸损伤和生殖系统的障碍等。第二节电磁辐射危害与防护如果电磁辐射强度低，一般在停止接触数周后症状消失，如果长期在高场强环境中工作，则症状持续时间可以很长。受电磁辐射危害严重者，对身体的危害有可能无法恢复。第二节电磁辐射危害与防护3.微波辐射对人体的危害微波辐射对神经系统、心血管系统、眼睛和生殖系统会产生较大影响：易引起神经衰弱综合征、植物神经机能紊乱；引起低血压、心动过缓或过速、窦性心律不齐等；诱发白内障和视网膜损坏；引发精子畸变、妇女月经紊乱，严重的可致孕妇流产。另外，微波辐射还可对内分泌、消化、血液等系统产生影响，如食欲差、胃部不适、恶心等症状。微波辐射对人体免疫系统也有影响。第二节电磁辐射危害与防护4.电磁辐射对人心理的负面影响许多作业人员知道自己所处工作环境存在一定程度的电磁辐射，但是不知道实际的辐射水平，产生了心理压抑或者心理恐惧第二节电磁辐射危害与防护三、电磁辐射危害的影响因素1.与电磁辐射源