[masoomi]

ارتعاش در محيط کار

تنظیم: بهداشت حرفه ای تهران


مقدمه

به طور كلي تمام وسايل ماشيني كه در صنعت ، كشاورزي و حمل و نقل بكار مي‌روند انسان را در معرض ارتعاش قرار مي دهند، ارتعاشات ايجاد شده مي‌توانند مختل آسايش و راحتي و موجب تقليل كار موثر شوند و روي سلامتي و ايمني افراد اثر بگذارند. و همچنين از عوامل مشتركي كه در صنعت توليد سروصدا مي‌كنند همين ماشين‌هاي مرتعش مي‌باشند.

ارتعاش يك حركت نوساني حول نقطه تعادل است. نظريه ارتعاش حركت نوساني اجسام، نيروهاي مربوط و اثرات ناشي از انتقال آن را به بدن انسان بررسي مي كند. كليه اجسامي كه داراي جرم و خاصيت كشاني مي باشند، قادر به ارتعاش هستند. بنابراين بيشتر ماشين آلات و ابزارهاي گوناگون به نسبت هاي متفاوتي تحت تاثير ارتعاش قرار مي گيرند.

ارتعاش ممكن است دوره اي يا غير دوره اي باشد. ارتعاش دوره اي خود ممكن است ساده يا مختلط باشد. ارتعاش دوره اي ساده، هنگامي بوجود مي آيد كه جسم نوسان كننده حركات منظم و پي در پي نوساني حول نقطه تعادل انجام دهد و معادله حركت آن يك معادله ساده سينوسي است. ارتعاش مختلط دوره اي شكل سينوسي ساده نداشته ولي بطور منظم تكرار مي شود.

ارتعاش هاي دوره اي ساده و مختلط، ارتعاش هم آهنگ را تشكيل مي دهند. ارتعاش هاي غير دوره اي، نوساناتي است كه آهنگ مشخصي ندارد. بسياري از ارتعاشهاي مكانيكي مهم در رديف بسامد 2000-1 هرتز قرار مي گيرند. ارتعاشات توليد شده در صنايع بيشتر به صورت غير دوره‌اي هستند.

با توجه به اينكه ارتعاش نيز جزء عوامل زيان‌آور و بيماري زاي محيط كار محسوب مي‌شود، لذا پايش هاي محيطي و زيستي در مورد ارتعاش از سوي مواد قانوني 85، 92 و 95 قانون كار و مواد 88 و 90 قانون تأمين اجتماعي حمايت مي‌شود.

مروري بر پژوهش‌هاي انجام شده

در طول 30 سال گذشته تحقيقات متعددي در مورد تأثيرات تماس با ارتعاش انجام شده است و معلوم شده كه بيماري‌هاي مهره‌اي كمري با از بين رفتن ديسك‌شان، از اثرات پاتولوژيكي متداول ارتعاش است.

در اوايل سال 1980 ميلادي كارشناسان سازمان بين‌المللي كار ارتباط بين بيماري مهره‌هاي كمري منتج شده از ارتعاش با فركانس پائين را براي اپراتورهايي كه با ماشين‌ها و تراكتورها كار مي‌كردند، شناسايي كردند.

طبق ارقام اعلام شده در امريكا بيش از 7 ميليون نفر كارگر در معرض ارتعاش تمام بدن و يك ميليون نفر در معرض ارتعاش دست و بازو قرار دارند. در كشور ما نيز تعداد بسيار زيادي از كارگران در معادن و صنايع مختلف با اين معضل مواجه هستند.

برامر در سال 1986 پيدايش عارضه Vibrotactile و درك لمس سه‌بعدي يا فضايي را در كارگراني كه با ابزارهاي ارتعاش كننده دستي كار مي‌كردند بررسي نمود و به اين نتيجه رسيد كه علايم و نشانه‌هاي نورولوژيكي كارگراني كه تماس مزمن با ارتعاش دست ـ بازو را داشته‌اند، فيبرهاي عصبي محيطي و گيرنده‌هاي مكانيكي، هر دو را تحت تأثير قرار مي‌دهد.

گزارش‌هايي از تغييرات تخريب كننده در استخوان‌هاي انگشتان و مچ كارگران استفاده كننده از ابزارهاي ارتعاش كننده در دست است. براين اساس كوملين در سال 1973 دريافت كه 7 نفر از 35 نفر چوب‌برهاي مورد مطالعه‌اش وجود كيست‌ها و واكيولس را در استخوان‌هاي متاكارپال و يا فالانژها و يا در هر دو به صورت راديولوژيكي نشان داده‌اند.

خطرات ناشي از ارتعاش
عوارض ناشي از ارتعاش از دو جنبه مورد بررسي قرار مي گيرند. يكي جنبه تاثيرگذاري كوتاه مدت ارتعاش كه آن را جنبه ايمني نام مي نهند و ديگري جنبه بلند مدت كه تحت عنوان جنبه بهداشتي از آن نام مي برند.

الف) جنبه ايمني: ارتعاشات به خصوص در طيف فركانسي 1 تا 30 هرتز باعث ايجاد نوسانات جزيي بين فرد با نقطه ديد يا محل تماس فيزيكي وي با كار مي گردد. به هم خوردگي آني تعادل بدن، افزايش نوسان بدن و لرزش دست از جمله عوارض ديگري است كه به دنبال مواجهه با ارتعاش تمام بدن يا ارتعاش عضلات يا تاندونهاي آنها باعث افزايش انقباض يا گرفتگي در آنها مي گردد كه در نهايت مي تواند سبب تداخل در وضعيت اعضاء كاري گردد. احساس ضعف و ديگر تغييرات در بازو و ساق پا نيز ايجاد مي شود.

از جمله اثرات زيانبار ديگر ارتعاشات آن است كه در گستره 25-10 هرتز سبب كاهش تيزبيني مي شوند و مي توانند سطح عملكرد حركتي و كنترلي وظايف ديداري كار را كاهش دهند. ضمن اينكه بر عملكرد حركت و كنترل ماهيچه اي اثري نامطلوب دارند و باعث مي‌شوند هنگام كار، خطاهاي كاري افزايش يابد. با توجه به مطالب فوق مي توان به اهميت ارتعاش در كاهش تسلط فرد بر ابزار كار و نحوه انجام كار پي برد. به دنبال كاهش تسلط كارگر و پايين آمدن سطح عملكرد انساني، زمينه وقوع حوادث پديدار مي گردد. بنابراين بايد روي جنبه ايمني ارتعاش بررسي و تامل صورت گيرد.

ب) جنبه بهداشتي: انتقال انرژي مكانيكي از يك منبع مرتعش مي‌تواند باعث اختلال در راحتي يا آسايش، اختلال در اعمال فيزيولوژيك بدن و نيز ضايعات اسكلتي و ناراحتي‌هاي دستگاه گوارش شود.

يكي از انواع بيماريهاي ناشي از ارتعاش بيماري حركت مي‌باشد كه در دريا به بيماري دريا گرفتگي معروف است. بيماري‌هاي ناشي از تكان، در اثر تكانهاي آهنگين يا نامنظم در جهت‌هاي گوناگون ايجاد مي‌شود. جذب انرژي ارتعاش با بسامد 30 تا 300 هرتز توسط نسوج دست به پديدة سپيد انگشت منجر مي‌شود. سپيد انگشت شايع‌ترين عارضه ناشي از ارتعاش مي‌باشد و بيشتر در انگشتان دست‌ها ديده مي‌شود و علت آن كم‌خوني موضعي انگشتان دست در اثر ارتعاش و فشار وارده از گرفتن ابزار مي‌باشد.

تماس با ارتعاش سبب بروز واكنش‌هاي فيزيولوژيك مي‌شود. مهمترين واكنش فيزيولوژيك در برابر ارتعاش با شدت متوسط، افزايش ضربان قلب است (10 تا 15 ضربه در ده دقيقه، بيشتر از وضعيت استراحت). برخي مطالعات افزايش ميزان تنفس و مصرف اكسيژن را نيز گزارش كرده‌اند. بروز اين تغييرات فيزيولوژيك ممكن است با افزايش فعاليت ماهيچه‌اي ناشي از انتقال انرژي ارتعاشي، رابطه داشته باشد.

اهداف اندازه گيري ارتعاش

ال‍ف) عيب يابي و بازرسي فني ماشين‌آلات.

ب) كنترل ارتعاش.



براي ارزيابي و بررسي ارتعاش در ماشين‌آلات، اساس بر اندازه‌گيري سرعت گذارده مي‌شود. براي اندازه‌گيري سرعت ماشين‌آلات از Vibrometer استفاده مي‌شود. اين دستگاه قادر است شتاب و سرعت، تراز شتاب و تراز سرعت را اندازه گيري نمايد. در واقع سرعت سنج اين دستگاه مبدلي است كه سرعت حركت ارتعاش را اندازه گيري مي‌كند و از يك سيم پيچ تشكيل شده است كه در محور مغناطيسي يك آهنربا قرار دارد.

هنگامي كه سيم پيچ در نتيجه ارتعاش دريافت شده به حركت در مي‌آيد، سبب القاء ولتاژي مناسب با سرعت دريافتي مي‌شود. از معايب اين دستگاه نسبت به شتاب سنج‌ها اين است كه ميدان هاي مغناطيسي موجود در محيط كاربر صحت اندازه گيري آن تأثير مي‌گذارند. معادله سينوسي سرعت ارتعاش به صورت زير است كه نسبت به مساحت به اندازه تقدم فاز دارد.

اندازه گيري و ارزيابي ارتعاش:

براي اندازه گيري و ارزيابي ارتعاش، شناخت كامل نسبت به روش هاي اندازه گيري خصوصيت محيط كار و چگونگي مواجهه كارگر اهميت دارد. مهترين نكاتي كه بايد قبل از اقدام به اندازه گيري و ارزيابي در نظر گرفته شود شامل موارد زير است:

الف) هدف اندازه گيري: هدف اندازه‌گيري شامل ارزيابي ارتعاش دستگاهي مي باشد.

ب) وسيله اندازه گيري: اندازه‌گيري ارتعاش دستگاهي توسط ارتعاش سنج B&K مدل 2513 انجام گرفت .

ج) كاليبراسيون: ساده‌ترين روش كاليبراسيون براي ارتعاش سنج B&K صفر كردن دستگاه در مكاني است كه هيچ گونه ارتعاش ندارد ، صفر کنيم.

د) گردآوري اطلاعات دقيق از كارگاه: بدليل وجود پرس‌هاي اتوماتيك و نيم اتوماتيك كه منبع توليد ارتعاش در اين شركت مي‌باشند اندازه‌گيري دركارگاه پرس انجام مي‌گيرد.

اجزای دستگاه ارتعاش سنج

H/A : برای اندازه گيري ارتعاش دست و بازو

Sev : برای اندازه گيري شت ارتعاش ماشين

Lin : برای تجزيه ارتعاش درفرکانس های مختلف

Acc :برای اندازه گيري شتاب ارتعاش

Vel : برای اندازه گيري سرعت ارتعاش

کليد چند زمانه سمت راست مقاديرزير را نشان می دهد .، RMSmax ، RMS1s Peakleq ،Peak1s

برای چک باتری دکمه باتری را فشار می دهيم اگر نشانگر در محدوده تعريف شده بود باتری شارژ کافی برای اندازه گيري را دارد .

برای اندازه گيری آهنربای سنسور را روی بدنه مرتعش دستگاه قرار می دهيم و بعد از انتخاب شدت ارتعاش و رنج اندازه گيري اعداد را در حالات مختلف می خوانيم .

استاندارد ارتعاش دستگاه

موسسه ISO براي شتاب ارتعاش دستگاه ها با توجه به توان موتور دستگاه، حدود مجازي ارائه نموده است. اگر شتاب ارتعاش دستگاه بيش از اين حد مجاز باشد دستگاه از نظر ارتعاش بالانس نبوده و بايد اقدامات كنترلي جهت كاهش ارتعاش صورت پذيرد و در واقع هدف از اندازه‌گيري ارتعاش صنعتي عيب‌يابي دستگاه است.

جدول2 : حدود مجاز شتاب ارتعاش دستگاه با توجه به توان موتور دستگاه‌ها طبق استاندارد ISO

توان موتور دستگاه برحسب KW


حد مجاز شتاب ارتعاشي

كمتر از15


8/1

75-15


8/2



با توجه به استاندارد ارائه شده ارتعاش دستگاه هاي مورد ارزيابي بالاتر از حد استاندارد مي‌باشد و اين ارتعاشات بايد هم از نظر خطرات سلامتي براي كارگران و هم خطرات ساختماني كارگاه و نيز فرسودگي بدنه دستگاه ها مورد توجه قرار بگيرد. در بخش كنترل ارتعاش اين موضوع مورد بررسي قرار خواهد گرفت.

اهداف كنترل ارتعاش

1. حفاظت دستگاهها و بناها از تخريب و استهلاك ناشي از ارتعاش.

2. حفاظت افراد در برابر صدمات ناشي از ارتعاش.

3. كنترل صدا ناشي از ارتعاش.

اصول پيشگيري از اثرات ارتعاش

1- كنترل ارتعاش در موقع طراحي و ساخت دستگاهها.

2- كنترل ارتعاش به روش فني در منبع توليد.

3- نصب ميراكننده در محل‌هاي تماس با بدن روي دستگاه.

4- كنترل دستگاه ها از راه دور.

5- اقدامات مديريتي نظير كاهش مواجهه، گردشي نمودن شغل و تغيير شغل.

6- استفاده از وسايل حفاظت فردي نظير كفش، دستكش، زيرپايي ضد ارتعاش.

7- اقدامات پزشكي نظير ارزيابي سلامت كارگر در معاينات قبل از استخدام، پايش سلامت در معاينات دوره‌اي و تشخيص زودرس عوارض.

كنترل ارتعاش در مرحله طراحي و ساخت

ارتعاش دستگاه هاي صنعتي به دو دليل توليد مي‌گردد . اول، ارتعاشي كه بدليل ماهيت كار بوده و جزئي از كارآيي دستگاه است مانند ارتعاش يك دستگاه ميكسر (مخلوط‌كن) كه براي عمل مخلوط كردن مواد مي بايستي محيط مرتعش باشد. دوم، ارتعاشي كه بدليل اتلاف انرژي مكانيكي ايجاد مي‌گردد. اين نوع ارتعاش همانند صدا و گرما راهي براي اتلاف انرژي دستگاه‌هايي است كه بازدهي كافي ندارند.

براي هر دو گروه بايستي كارخانجات سازنده با الگوهاي فني تدابيري بيانديشند كه ارتعاش توليدي آنها كمتر باشد. اگر چه سازندگان خود به اين نكته واقفند كه اين گونه دستگاهها مقبوليت كمتر و عمر كوتاه‌تري دارند، ولي در بسياري از موارد در كنترل فني موفقيت چنداني ندارند. مناسب‌ترين راه اين است كه شركت‌هاي سازنده خود اقدام به رفع معايب و كنترل ارتعاش نمايند. از نظر تجارتي، در معرفي دستگاهها عاملي به نام ضدارتعاش بودن وسيله نيز مدنظر قرار مي‌گيرد.

كنترل ارتعاش در منبع

يكي از معمول‌ترين و موثرترين روشهاي كنترل ارتعاش مي‌باشد. يكي از بيشترين منابع معمول در ارتعاش مكانيكي در ماشينهاي گردنده، عدم توازن مي‌باشد. عدم موازنه ممكن است به علت افزايش تعداد منابع باشد، اما راه‌حل آن به سادگي با بالانس كردن قسمت‌هاي گردنده انجام مي‌شود كه غالباً اين امر به سادگي با كاهش ديناميكي در دامنه ارتعاش صورت مي‌گيرد. گاهي مي‌توان با سفت كردن لبه‌هاي تكيه‌گاه، فركانس‌هاي طبيعي سيستم را تغيير داده و از ايجاد تشديد ناخواسته جلوگيري كرد.

نصب ميراكننده در محل‌هاي تماس با بدن بر روي دستگاه

قرار دادن يك مادة ميراكننده بين بدنه خارجي دستگاه و دست كاربر، روش موثر و متداول براي كاهش سطح ارتعاشات ابزاردستي است. در اين روش ميرايي به دو شكل قرار دادن مادة ميراكننده بين بدنه ابزار و دسته آن و پوشش ابزار با لاستيك تأمين مي‌شود.

كنترل دستگاه از راه دور

اين روش بي‌شك موثرترين روش حذف انتقال ارتعاش هاي حاصل از ابزارها به بدن است. اين روش در عين حال گران ترين روش است. براي بسياري از دستگاه هاي مرتعش صنعتي و معادن مي‌توان از اين روش براي هدايت دستگاهها استفاده نمود. اين روش مي‌تواند با استفاده از سيم براي دستگاههاي ثابت و هدايت بوسيله بي‌سيم براي وسايل متحرك طراحي شود.

كاهش زمان اثرگذاري

در صورتي كه روش‌هاي ديگر قابل اجرا نباشند يا موثر عمل ننمايد. كاهش زمان مواجهه روزانه تنها راه حل مي‌باشد. اين امر از طريق اتخاذ روشهاي مديريتي از جمله چرخش شغلي و در نظر گرفتن زمان‌هاي استراحت عملي مي‌باشد.

استفاده از وسايل حفاظت فردي

استفاده از لوازم حفاظت فردي نظير كفش و دستكش ضدارتعاش مي‌تواند به همراه ساير روشها اهميت داشته باشد. برخلاف محدوديت‌هاي استفاده از لوازم حفاظت فردي در مقابل ساير عوامل مخاطره‌زا از اين روش مي‌توان در كنترل ارتعاش، بدون مقاومت كارگر يا ايجاد عوارض و حتي بدون محدوديت درا نجام كار استفاده نمود.