Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
профилактика ускоренного старения.doc
Скачиваний:
13
Добавлен:
15.11.2019
Размер:
3.43 Mб
Скачать

1.1. Шум и инфразвук в кабине

К числу неблагоприятных производственных факторов в кабинах автомобилей относится шум. Основными его источниками являются двигатель с вентилятором системы охлаждения и выпускным трубопроводом, ходовая часть, кузов и груз. Существенный вклад в общий уровень шума могут вносить прицеп и шумовой климат среды движения. Параметры шума увеличиваются из-за изношенности машины, плохой дороги, особенностей улицы. Многие исследователи подтверждают выявленную закономерность увеличения шума с возрастанием скорости движения и изношенности автомобиля, причем при разгоне преобладает шум от выхлопной системы двигателя. В изношенных автомобилях среди источников шума возрастает роль кузова. Результаты исследований, посвященных изучению уровней шума в кабинах автомобилей, приводятся в табл. 2.

Относительно недавно по сравнению с другими производственными факторами описаны уровни инфразвука и характер его влияния на водителей. Основными источниками инфразвука являются сам автомобиль (в первую очередь кузов, ходовая часть, груз, прицеп) и среда движения. По данным Е. Ю. Шайпак (1981), в кабинах грузовых автомобилей и автобусов на частотах 2-16 Гц уровень инфразвука составляет 107-113 дБ, а с октавы 31,5 Гц резко падает.

В легковом автомобиле при скорости 100 км/ч наибольшие уровни инфразвука отмечаются на частотах 9-12 Гц. Карпова Н. И. и др. (1981), Паунов И. (1983) сообщают,

16 —

Таблица 2

Характеристика

уровней шума в кабинах автомобилей

Тип

Частотный диапазон

Уровень

Уровень

Эквивалентный

Литературный

автомобиля

(полоса частот и (или)

звукового

(интенсивность)

уровень звука,

источник

кокретная частота), Гц

давления, дБа

звука, дБАа

дБАа

1

2

3

4

5

6

Автобусы (междугородные)

31,5-1000

92

77

Пластунов Б. А., 1978

Грузовые (средней

31,5-1000

120

ВайсманА. И., 1979

грузоподъемности)

Автобусы:

РетневВ. М., 1979

Икарус-620

31,5-1000

117

Мерседес-Бенц

31,5 - 250

87

Шкода-Чавдар

63-1000

90

Шкода-Кароса

1000-2000

80

Легковые:

Волга-М21-В

40 - 500

85

Москвич-408

40 - 500

>80

Трабант

40 - 500

>80

Грузовые (высокой

31,5- 2000b

101

РомейкоВ. Д. и др., 1973

грузоподъемности)

Грузовые:

Върбанов И., 1984

ГАЗ-51

31,5-2000

86 + 4,5

>85

ЗИЛ-130

МАЗ-500

БелАЗ

31,5-2000

99

Легковые (такси)

31,5-1000

85

Свидовый В. И. и др., 1984

Продолжение табл. 2

1

2

3

4

5

6

Автобусы (городские)

31,5-250

80

Бобоходжаев Ш. А. и др., 1988

Автобусы (городские)

31,5-125"

71

ВайсманА. И., 1988

Грузовые (высокой грузоподъемности)

125"-2000

88

Герман Г. Н. идр., 1989

Грузовые (высокой грузоподъемности)

63-500"

99

Максимов А. А., Субботин В. В., 1989

Грузовые: КРАЗ-257 МАЗ-537

31,5-2000

115

КарамоваЛ. М. идр., 1991

Грузовые (высокой грузоподъемности)

31,5-2000

89 е

Seshagiri В., 1998

Грузовые

31,5-2000

>85

GogliaV. etal., 1995

Автобусы (городские)

31,5-1000

106

Patwardhan M.S. etal., 1991

Грузовые

31,5-2000

95

FranzinelliA. etal., 1988

Автобусы (городские)

31,5-1000

70-89

Мамчик Н. П., Каменева О. В., 2002

Легковые: ВАЗ-2107

31,5-2000

86,4

Немчинов М. В., 1991

- приводятся максимальные из зарегистрированных значений; " - среднегеометрические частоты в октавах, где шум достигал максимальной величины;

с - работающее радио увеличивает интенсивность звука на 2,8 дБА; открытое окно со стороны водителя - на 1,3 дБА; сочетание первых двух условий - на 3,9 дБА; шум на дороге с 4 полосами движения на 1,6 дБА выше, чем на дороге с 2 полосами движения.

что при закрытых окнах инфразвук в автомобиле составлял 108 дБ: на частоте 8 Гц - 105 дБ, 16 Гц - 104 дБ, а с октавы со среднегеометрической частотой 31,5 Гц снижался в среднем на 10 дБ на октаву. Открытое боковое окно увеличивало уровень инфразвука в диапазоне 2-16 Гц на 8-9 дБ. При полностью открытых окнах наиболее высокий уровень звукового давления 120 дБ наблюдался на частотах 2-6 Гц. Tempest W. (1977,1978) зарегистрировал инфразвук на частотах от 2 до 31,5 Гц с уровнем 100-110 дБ в кабинах трайлеров (массой до 40 т).

1.2. Вибрация рабочего места водителя

Вибрация является одним из основных неблагоприятных производственных факторов, воздействующих на водителей автомобилей. Источниками локальной вибрации, передающейся через органы управления автомобилем, являются двигатель и трансмиссия. Уровень общей вибрации зависит от качества дорожного покрытия, скорости движения и конструктивных особенностей сиденья и ходовой части автомобиля.

Установлено, что вибрация на рабочих местах водителей автомобилей представляет собой широкополосный случайный процесс, максимальные значения которой сконцентрированы в диапазоне частот от 1 до 125 Гц, особенно 2-8 Гц (Баранов Е. М., 1980; Вайсман А. И., 1975; Шамин С. А., 1989). При езде по асфальтовой и асфальтогравийной дорогам высокочастотные колебания отсутствуют из-за поглощения их ковриком на полу. На дороге с булыжным покрытием значительно увеличивается удельный вес низкочастотных колебаний в диапазоне от 1 до 12 Гц: примерно в 2-3 раза по сравнению с ездой по асфальтовой дороге (При-года Ю. Г., 1979). В табл. 3 приводится сводка сообщений об измерениях уровней вибрации в кабинах автомобилей. Некоторые результаты изучения влияния шума и вибрации на орган слуха, нервную и опорно-двигательную системы водителей автотранспорта приведены в табл. 4.

-19-

Таблица 3

Характеристика уровней общей вертикальной вибрации на рабочих местах водителей автомобилей

Тип автомобиля

Частотный диапазон (полоса частот и (или) конкретная частота), Гц

Величина виброскорости, дБа

Величина вибро-

ускс-рения ■ м/с23

Литературный источник

1

2

3

4

5

Автобусы (междугородные)

8-16

135

Пластунов Б. А., 1978

Автобусы: Икарус-620

1-4 6-12

1,22

РетневВ. М., 1979

Грузовые (средней грузоподъемности) Легковые

1-63 1-63

4-10" 0-1ь

Баранов Е. М., 1982

Большегрузные: МАЗ БелАЗ МоАЗ

4-8 4-8 4-8

14Ь 4ь

4Ь

Суворов Г. А. идр., 1984

Автобусы: ЛАЗ-697 ЛАЗ-699 Икарус-256 Икарус-260 Икарус-280

16 31,5 63 125 250

93 84 78 70 67

Бобоходжаев Ш. А. идр., 1988

Грузовые (средней грузоподъемности) Легковые

1-63 1-63

134 127

ВайсманА. И., 1988

Грузовые (высокой грузоподъемности)

25-40

15Ь

Герман Г. Н. идр., 1989

Грузовые (высокой грузоподъемности)

1-63

12-15"

Максимов А. А., Субботин В. В., 1989

Грузовые: НД-1200 №537 НД-1200№538 НД-1200№503

16-63

112,3 115,9 111,4

Рукавишников В. С. идр., 1989

20-

1

2

3

4

5

Грузовые: КРАЗ-257 МАЗ-537

1-63

110

КарамоваЛ. М. и др., 1991

Грузовые

1-63

1,0-6,1

Anttonen H., NiskanenJ., 1994

Грузовые (средней грузоподъемности)

1-63

0,2- 0,5"

Langauer-Lewowi-ckaH.etal., 1996

Грузовые (средней грузоподъемности)

1-63

0,8-1,0

Boshuizen H. С. etal., 1992

Грузовые

1-63

> 0,32ь

Burdorf A.,SwusteP., 1993

Автобусы (городские)

1-63

>0,4ь

Bovenzi M.,ZadiniA., 1992

Грузовые (высокой грузоподъемности)

1-63

15"

PalmerK.T. etal., 2000

Автобусы (городские)

1-63

107-112

МамчикН.П., Каменева О. В., 2002

Легковые: ВАЗ-2107

6,3-20

3,30

Немчинов М. В., 1991

Грузовые: «Балканкар»

1-63

1-21ь

Украинцева Е. Ф. и др., 1991

- приводятся максимальные из зарегистрированных значений; 1 - указан диапазон превышений нормативных уровней вертикальной вибрации на различных частотах.

Таблица 4

Воздействие шума и вибрации на орган слуха, нервную, опорно-двигательную системы водителей автотранспорта

Тип автомобиля

Неблагоприятное воздействие шума и вибрации

Литературный источник

1

2

3

Автобусы

Уровни шума достигают от 89 до 106 дБ в салоне и на рабочем месте водителя, что приводит к развитию нейросенсорной тугоухости у 89% водителей

Patwardhan M. S. etal., 1991

Грузовые (высокой грузоподъемности)

Риск развития артериальной гипертензии, патологии сердечно-сосудистой системы (ССС), желудочно-кишечного тракта (ЖКТ), шейного и поясничного отделов позвоночника, головокружений, снижения слуха, геморроя возрастает с увеличением длительности водительского стажа

KodaS. etal., 2000

21 —

Продолжение табл. 4

1

2

3

Грузовые

Уровни шума превышают 95 дБА в салоне и на рабочем месте водителя в течение всей 8-часовой рабочей смены, что приводит к развитию нейросенсорной тугоухости (снижение слуха в первую очередь на частотах 1000,2000,4000 Гц)

Franzinelli A. etal., 1988; Seshagiri В., 1998

Уровни вибрации на рабочем месте водителя превышают предельно допустимые уровни (ПДУ) Международного стандарта ISO 2631/1 более чем в 2-3 раза, что приводит к развитию патологии поясничного отдела позвоночника

NakataM., NishiyamaK., 1986; Palmer К. Т. etal., 2000; Sorainen E. etal., 1998

Водители грузовиков чаще других категорий водителей подвергаются уровням вибрации 2 м/с2, что приводит к профессиональной патологии опорно-двигательного аппарата, в первую очередь позвоночника

Devereux J. J. etal., 1999; Langauer-Lewowicka H. et all., 1996

Автобусы (городские)

Уровни вибрации выше ПДУ (ISO 2631/1) вызывают грыжи дисков поясничного отдела позвоночника, люмбалгии и люмбоишиалгии

Bovenzi M., ZadlniA., 1992

Автобусы

Постоянное превышение ПДУ общей вибрации на рабочем месте приводит к появлению жалоб на боль в ногах, в пояснице. Рекомендуется соблюдать ПДУ общей вибрации, предложенный ISO 2631/1

Strauss J. etal., 1988

Грузовые

Помимо повышенных уровней общей вибрации водители подвергаются воздействию неблагоприятного микроклимата и работают в вынужденной позе, что увеличивает риск развития патологии поясничного отдела позвоночника

De Gaudemaris R. etal., 1986

Поясничный остеохондроз профессионального генеза является причиной заболеваемости с временной утратой трудоспособности (ЗВУТ) у 35,5% водителей. Среди заболевших 91,3% теряют профессиональную пригодность, из них 89% водителей могут работать в другой профессии полный рабочий день, а 8,2% - на условиях неполной занятости.

MandicV. etal., 1991

Грузовые (высокой грузоподъемности)

Воздействие уровней общей вибрации выше ПДУ (ISO 2631/1) вызывает поражение шейного и пояснично-крестцового отделов позвоночника, чаще других поражаются сегменты Ц-Ци Ц-Ц, также возможно развитие плечелопаточного периартроза

HagnerW., 1986, 1988; NakataM., 1987

Грузовые

Производственная вибрация в сочетании с охлаждением из окна может вызывать поражение локтевого нерва

Abdel-SalamA. etal., 1991

-22

Окончание табл. 4

1

2

3

Грузовые (высокой грузоподъемности)

При воздействии высоких уровней общей вибрации в сочетании с работой сутками и вынужденной рабочей позой у водителей развивается патология пояснично-крестцового отдела позвоночника

Boshuizen H. С. etal., 1990; Miyamoto M. et all., 2000

Грузовые

При воздействии уровней общей вибрации выше 0,8 м/с2у водителей старше 35 лет, проработавших 5 и более лет, развивается патология поясничного отдела позвоночника

Boshuizen H. С. etal., 1992

Уровни вибрации на рабочем месте водителя превышают ПДУ при 8-часовой экспозиции в день и при 42-часовой экспозиции в неделю, что приводит к развитию профессиональной патологии

Burdorf A.,SwusteP., 1993;GoranovaL, Ivanovich E., 1990

Уровни общей вибрации на рабочем месте составили 1 -6 м/с2 и были причиной патологии поясничного отдела позвоночника

Anttonen H., NiskanenJ., 1994

Автобусы (городские) Грузовые

Повышенные уровни общей вибрации в сочетании с вынужденной рабочей позой увеличивают риск развития патологии поясничного отдела позвоночника и угнетают репродуктивную функцию

BovenziM., 1996

Грузовые

Общая вибрация, погрузочно-разгрузочные работы и вынужденная рабочая поза являются профессиональными факторами риска развития пролапса межпозвонкового диска шейного отдела позвоночника у водителей

Jensen M.V. etal., 1996

Автобусы (городские)

Воздействие общей вибрации, высокой тяжести и напряженности труда, вынужденной рабочей позы и нерационального режима труда и отдыха приводит к развитию патологии шейного и поясничного отделов позвоночника у 80,5% водителей

Anderson R., 1992; GourdeauP., 1997

Грузовые

Низкочастотная общая вибрация поражает мышцы спины, сосуды и вызывает (давление дисков спинного мозга и корешков спинномозговых нервов

Тарасова Л. А. и др., 1989; Lings S., Leboeuf-YdeC, 1998, 2000; Magnusson M. L. etal., 1996; Pope M.H., HanssonT. H., 1992; PopeM. H.etal., 1998

— 23 —

1.3. Токсичные вещества воздуха рабочей зоны в кабинах

Основными источниками загрязнения воздушной среды кабины автомобиля токсичными веществами являются двигатель, картер, карбюратор, бензобак, воздух придорожной зоны, реже груз и пассажиры. Безусловно, главный загрязнитель — отработавшие газы двигателя самого автомобиля и газы, попадающие в кабину из придорожной зоны. Следует иметь в виду и значительное колебание концентрации токсичных веществ в придорожной зоне в зависимости от интенсивности, скорости движения, наличия остановок, перекрестков, конструкции двигателей и вида топлива, температуры окружающей среды, градостроительных факторов. Подтверждением этому является факт резкого изменения концентрации токсичных веществ в зоне дыхания водителя в зависимости от качества регулировки двигателя, длины выхлопной трубы, степени герметизации кабины (Вайсман А.И., 1979, 1988).

Принимая во внимание, что главным компонентом, загрязняющим кабину, являются отработавшие газы двигателя, остановимся на них подробнее. По имеющимся данным, они состоят из большого количества самых разнообразных веществ, которые условно можно разделить на несколько групп. Во-первых, это углеродсодержащие продукты (оксид углерода, углеводороды, сажа), повышение концентрации которых происходит в основном в результате неполного сгорания топлива. Во-вторых, это продукты окисления азота, образованию которых способствует высокое давление и температура в цилиндрах двигателя. В-третьих, это вещества, которые своим образованием обязаны наличию в топливе различных примесей и присадок (оксиды свинца, бария, серы, меркаптан и др.). Данные измерений содержания токсичных веществ в зоне дыхания водителей приводятся в табл. 5.

24-

Таблица 5

Характеристика загрязненности воздушной среды кабин автомобилей токсичными веществами

Тип

Наименование

Концентрация

Литературный

автомобиля

определяемого

в воздухе рабочей

ИСТОЧНИК

вещества

зоны, мг/мза

1

2

3

4

Автобусы (междугородные)

оксид углерода

35,9 ±2,3"

Пластунов Б. А., 1978

Автобусы:

Вайсман А. И.,

Икарус-620

оксид углерода

9,9 ±1,4"

1979

(двигатель в кабине)

акролеин

0,83±0,12ь

Икарус-260

оксид углерода

6,02 ± 0,45ь

(двигатель вне кабины)

акролеин

0,02 ± 0,005"

Автобусы: ЛИАЗ

оксид углерода

66

Момынова С. К. и др., 1979

Автобусы:

РетневВ. М.,

ЗИС-155

оксид углерода

19 (начало смены)

1979

31 (конец смены)

40 (зимой)

ЛИАЗ-158

оксид углерода

88

ЛАЗ-695

оксид углерода

65

ЗИЛ-158В

оксид углерода

125

ЛИАЗ-677

оксид углерода

50

ЛАЗ-695Е

оксид азота

3,2

бензин

400

акролеин

5,6

Легковые: ГАЗ-21 Волга

оксид углерода

125

Автобусы:

Новиков Г. В.

ПАЗ

оксид углерода

32,9

и др., 1984

ЛАЗ

оксид углерода

140

Легковые: ГАЗ-24 Волга

оксид углерода

3

Свидовый В. И. и др., 1984

— 25 —

Продолжение табл. 5

1

2

3

4

Автобусы (городские):

бензин

0,113Ь

ChanLY.etal.,

без кондиционера

2003

толуол

0,486"

ароматические

0,158"

летучие

соединения

с кондиционером

бензин

0,135"

толуол

0,581"

ароматические

0,189"

летучие

соединения

Легковые

бензин

0,336"

толуол

1,445"

ароматические

0,471"

летучие

соединения

Легковые

бензин

0,5"

FrommeH., 1995

ароматические

65

летучие

10-12"

соединения

Автобусы (городские)

пыль

6,86

PramlG.,

1,55"

Schierl R., 2000

Грузовые (дизельный

оксид азота

5,17

Бурханов А. И.

двигатель оснащен

диоксид азота

0,77

и др., 1985

нейтрализатором)

формальдегид

0,2

Легковые:

бензин

0,35

FrommeH. etal.,

Фольксваген «Гольф»

0,216Ь

1998a, 1998b

оксид углерода

0,33 (летом),

0,70 (зимой)

0,06" (летом)

0,05" (зимой)

бенз(а)пирен

0,000001 "(летом)

0,0000032" (зимой)

полициклические

0,0000102" (летом)

ароматические

0,0000287" (зимой)

углеводороды

простой углерод

0,141"

0,082"

— 26 —

Продолжение табл. 5

1

2

3

4

Автобусы (городские)

оксид углерода

0,036"

JoW. К, Park К. Н.,

1998, 1999

бензин

0,17"

Легковые

метилтетрабутиловый

0,485"

эфир

оксид углерода

0,048"

бензин

0,449"

толуол

1,07"

этилбензин

0,092"

ароматические летучие

0,169"

соединения

Автобусы (городские)

формальдегид

0,212"

JoW. K.,LeeJ.W,

ацетальдегид

0,091"

2002

Легковые

формальдегид

0,20"

ацетальдегид

0,089"

Автобусы (городские)

бензин

0,048"

LauW. L,

Легковые

бензин

0,061"

Chan L.Y., 2003

Грузовые (высокой

метилтетрабутиловый

6,4" (август)

VainiotaloS. etal.,

грузоподъемности)

эфир

4,3" (октябрь)

1998

Автобусы:

Бобоходжа-

городские

оксид углерода

26,5 ±3,0"

ев Ш. А. и др.,

1988

оксид азота

8,9 ±2,2"

пыль

2,8 ± 0,2"

междугородные

оксид углерода

18,8 ±1,2"

оксид азота

0,6 ±0,2"

Грузовые (с дизельным

оксид углерода

100

ВайсманА. И.,

двигателем)

акролеин

5,6

1988

Легковые:

на газовом топливе

оксид углерода

53

на бензине

оксид углерода

56

Грузовые:

углеводороды

15,2

КарамоваЛ. М.

КРАЗ-257

оксид азота

0,4

и др., 1991

МАЗ-537

оксид углерода

7,2

сернистый ангидрит

2,6

— 27 —

Окончание табл.5

1

2

3

4

Грузовые

пыль ароматические углеводороды

0,3 0,1

Guillemin M. Р. etal., 1992

Автобусы (городские)

пыль свинец формальдегид

1,67 ±0,26" 0,0012 ±0,0003" 0,18±0,03ь

Сиденко А. Т. и др., 1991

- приводятся максимальные из зарегистрированных значений; b - приводятся средние значения измеренных концентраций.

Установлено, что длительный контакт с выхлопными газами у профессиональных водителей автобусов вызывает снижение уровня гемоглобина крови (Potula V., Ни Н., 1996). Авторы объясняют этот эффект и его корреляционную взаимосвязь с содержанием в крови свинца подавляющим гемопоэз действием бензина и (или) токсичных соединений свинца.

1.4. Микроклимат кабин автомобилей

Проблема нормирования микроклимата кабин весьма специфична в связи с тем, что водитель постоянно сидит в кресле, вблизи ограждений кабины, уменьшается его теплоотдача и изменяется рациональный обмен тепла. Водитель подвергается воздействию перепадов температур при выходе из кабины. Микроклимат в кабине зависит от особенностей систем отопления, вентиляции, а также ряда конструктивных параметров самого автомобиля (герметичность кабины, расположение двигателя, его теплоизоляция, теплоемкость и теплопроводность материалов, степень остекления кабины). Существенную роль в формировании микроклимата в автобусах и легковых автомобилях может играть количество перевозимых пассажиров, число и частота остановок с открытием дверей, режим работы двигателя и т. д. Поскольку микроклиматические условия на рабочем

28 —

месте водителя в значительной мере зависят от наружных метеорологических условий, большое значение имеют время года, климатическая зона, рельеф местности, категория дороги, качество организации движения и другие факторы. Результаты исследований параметров микроклимата кабин автомобилей различного типа приводятся в табл. 6.

В теплообмене воздуха на рабочем месте водителя при нагревающем микроклимате участвуют также потоки инфракрасного излучения от оборудования и ограждений кабины, и дополнительное тепло из салонов автобусов. По данным А. Т. Сиденкоидр. (1991), уровни остаточной тепловой облученности водителей от элементов ограждения и стекол составляют от 140 до 350 Вт/м2. Результаты изучения неблагоприятного влияния микроклимата кабин автомобилей на организм водителя приводятся в табл. 7.