Проблемы улучшения условий труда в стрелковых тирах на предприятиях машиностроительного комплекса

В опытной кабине испытателя вооружения со звуковыми импульсами для оценки эффективности шумозащиты определялись эквивалентные октавные уровни звука без учета временной характеристики прибора SVAN-947, результат представлены на рис. 16.

Рисунок. 15. – Снижение уровня звука (звукового давления) в опытной кабине испытателя вооружения при использовании средств индивидуальной защиты и шумозащитных конструкций по отраженному звуку

Замеры выполнялись до момента изменения эквивалентного уровня звука не более чем на 0,5 дБА при выполнении типовой технологической операции – 6 серий импульсов, каждая серия состояла из 12 импульсов.

Рисунок 16. Эквивалентные октавные уровни звукового давления при от образцов спортивно-охотничьего оружия (без учета СИЗ)

На рис. 16 эквивалентные уровни звука составили LАэкв = 130 и 126 дБАэкв соответственно в пустой и обработанной кабине.

Дальнейшее использование методического подхода по экспресс-диагностике условий труда испытателей вооружения позволило выполнить анализ действительных данных (табл. 4). Допустимые условия труда наблюдаются у работника № 2, 1 и 4 (в порядке возрастания степени вредности). Условия труда не вполне благоприятные – на пятом рабочем месте. На третьем рабочем месте – условия труда неблагоприятные.

Таблица 4. Рассчитанные значения показателя «Условия труда»

№ рабочего места	Уровни переменной «Условия труда»						Шкала условий труда в коллективе
	1	2	3	4	5	6
1	0,000	0,700	0,300	0,000	0,000	0,000	2
2	0,000	0,900	0,100	0,000	0,000	0,000	1
3	0,000	0,000	0,000	1,000	0,000	0,000	5
4	0,000	0,579	0,421	0,000	0,000	0,000	3
5	0,000	0,000	0,662	0,338	0,000	0,000	4

Следовательно, принимать меры по их улучшению необходимо в первую очередь на третьем рабочем месте. Запрограммированный подход показал, что если на третьем рабочем месте выдать работнику наушники с максимальной степенью эффективности 32 дБ, например, марки «Peltor», а отношение ПДКм.р./ПДКфакт (по СО) повысить до 0,8, то его условия труда перейдут в разряд «не вполне благоприятные», то есть вредность уменьшится на разряд. Анализ результатов табл. 4 позволит руководителю принимать решение о первоочередности проведения мероприятий, направленных на улучшение условий труда у работников коллектива.

Реализация выполненных в этой обобщающей главе мероприятий позволяет выполнять мониторинг и улучшение условий труда не только на рабочих местах испытателей вооружения и взаимозаменяемых их контролеров в тирах предприятий машиностроительного комплекса при испытании оружия, но также и в стрелковых тирах управлений внутренних дел (УВД) регионов, которые существуют в каждом крупном городе. То есть в тирах, где ведутся учения не единожды в год, а постоянно. Анализ в главе 2 условий труда в тире УВД г. Челябинска показал, что условия труда в них аналогичны производственному тиру, то есть также наблюдается превышение уровня шума, загрязненность, вследствие недогара пороха, и особенно повышенная напряженность, связанная со стрельбой на меткость. Общее число рабочих мест с улучшаемыми условиями труда увеличится от около 80 (с учетом контролеров испытателей вооружения) до 1000 в рамках, например, Удмуртской республики.

Заключение по шестой главе:

1. Представлена методика расчета параметров шумозащитных конструкций сотового типа в зависимости от спектра шума в рабочей зоне испытателей вооружения, учитывающая значения максимальных уровней звукового давления в октавных полосах частот при испытании спортивно-охотничьего оружия.

2. В главе показано, что использование разработанных конструкций приводит к снижению отраженного уровня звука на 4–9 дБА в зависимости от акустической характеристики шума.

3. В главе показано, что время реверберации для опытного и соразмерного с тиром помещения, а, следовательно, и для тиров, может быть нормализовано обработкой окружающих поверхностей сотовыми конструкциями, что приведет к снижению класса условий труда по напряженности в части «нагрузка на слуховой анализатор» с 3.2. до 2-го.

4. Разработана методика оценки улучшения условий труда испытателей вооружения по шумовому фактору за счет шумозащитных конструкций с учетом снижения в рабочей зоне испытателей отраженного звука и эксплуатационных характеристик используемых средств индивидуальной защиты и позволяющая снижать класс условий труда на одну степень.

5. На примере кабины испытателей вооружения показано, что снижение эквивалентных октавных уровней звука без учета временной характеристики прибора при стрельбе из спортивно-охотничьего оружия составляет 4 дБАэкв.

6. Представлена практическая реализация разработанной методики экспресс-оценки условий труда испытателей вооружения на основе нечетко-множественного подхода, позволяющая выявлять приоритетные мероприятия по охране труда.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе дано теоретическое обоснование и решение имеющей социальное и хозяйственное значение научно-технической проблемы (создание безопасных условий труда), заключающееся в разработке шумозащитных конструкций сотового типа применительно к условиям с импульсным шумом, реверберацией и загазованности на рабочих местах испытателей вооружения в стрелковых тирах, создании методик их проектирования, позволяющих обеспечить более высокий уровень безопасности работ в них при интенсивном шуме, а также методики экспресс-оценки и улучшения условий труда. Обоснованы научные положения для теоретического расчета собственных частот конструкций, разработаны средства и методы исследования их звукопоглощения в специальной реверберационной камере, получены результаты оценки их звукопоглощения в зависимости от давления вакуума внутри них, результаты эффективности их использования в опытной кабине испытателя вооружения и соразмерном с тиром гулком помещении, а также разработано устройство для исследования акустических параметров стрелковых тиров закрытого типа до и после проведения шумозащитных мероприятий на основе оценок спектров реверберации, влияющей на снижение напряженности труда.

Основные результаты диссертационной работы

1. Идея диссертации заключалась в том, чтобы изучить основные виды ОВПФ, выделить превалирующий фактор (факторы) и разработать научные основы снижения превалирующего ОВПФ таким образом, чтобы средства защиты в совокупности с другими средствами снижали его уровни до допустимых норм.

2. Обследования состояния условий труда были проведены на 4-х предприятиях и организациях г. Тула, г. Ижевск, г. Вятские Поляны, при этом проанализировано 37 рабочих мест испытателей вооружения.

3. Анализ условий труда позволил выявить, что для всех обследованных объектов доминирующим фактором, влияющим на условия труда, является непостоянный импульсный шум, на многих рабочих местах зарегистрировано также превышение нормативных параметров по окиси углерода, соединениям ртути, тяжести, напряженности трудовой деятельности, величине КЕО (так как тиры находятся на нулевых этажах зданий); показатели микроклимата находятся в норме.

4. Для всех обследованных рабочих мест при одновременной и периодической стрельбе из 2-х и более единиц оружия фактические и расчетные уровни звука в зоне испытателя превышают предельно допустимый уровень в 75 дБА на 32–51 дБА, что соответствует классам условий труда на таких рабочих местах как 3.4 (вредные четвертой степени) и 4-ый, то есть опасные для жизни. В воздух рабочей зоны при типовой серии испытаний выделяется 103,3 мг/м3 взвешенных веществ и 0,242 мг/м3 свинца и его неорганических соединений.

5. Тугоухость испытателей вооружения (кохлеарный неврит) имеет от слабой до умеренной степени выраженности в зависимости от стажа работы. Потери слуха по среднеарифметическим показателям их значений на звуковых частотах 500, 1000 и 2000 Гц зависят от стажа работы по линейному закону y = 0,443·x + 9,464 с уровнем достоверности аппроксимации R2 = 0,502.

Решение проблемы улучшения условий труда испытателей вооружения в стрелковых тирах необходимо достигать путем снижения шума на основе разработки средств коллективной защиты (шумозащитных материалов) и рационального, обоснованного на основе фактических спектров шума, использования средств индивидуальной защиты.

6. В работе на основе отечественных и зарубежных источников выполнен системный анализ шумозащитных конструкций, а также методов и средств исследования их звукопоглощения, позволивший выявить возможность создания, разработки теоретических основ расчета и проведения экспериментальных работ неисследованных ранее шумозащитных вакуумированных сотовых конструкций, способных использоваться в качестве локально-реагирующих для снижения шума и нормализации акустической обстановки в стрелковых тирах.

7. Создана запатентованная шумопоглощающая конструкция, устойчивая к загрязненности и обладающая величиной звукопоглощения на уровне 0,67 на частотах 1250-1600 Гц с уровнем достоверности P=0,95 – вакуумированные сотовые конструкции.

8. Разработаны теоретические основы определения собственных частот максимального звукопоглощения вакуумированных сотовых конструкций на основе физической модели «объемный резонатор – пластинка-картон – мембрана-пленка», исходные положения которых предполагают, что изменение коэффициента упругости материала пропорционально изменению давления вакуума внутри конструкции.

9. Анализ разработанной информационной модели измерительного комплекса по измерению информативных сигналов позволил создать регистрирующе-измерительную систему на базе запатентованной специальной реверберационной камеры с источником постоянного (громкоговоритель, излучающий тестовый сигнал с плавно изменяющейся частотой) или импульсного шума (стартовый револьвер), позволяющей записывать в прямом режиме и обрабатывать акустические сигналы при исследовании звукопоглощения материалов в ограниченном, объемом 2 м3 пространстве или опытной кабине испытателей вооружения.

10. Разработан способ оценки акустических сигналов, возникающих при оценке звукопоглощения материалов в специальной реверберационной камере, использующий последовательный 1/n октавный анализ и позволяющий точнее выявлять звукопоглощающие свойства конструкций, обладающих селективным звукопоглощением, а также оценивать искомую форму кривой реверберации при исследовании акустических параметров гулких, аналогичных по условиям реверберации помещений, тиров.

11. Экспериментально исследована эффективность звукопоглощения вакуумированных и невакуумированных сотовых конструкций в условиях воздействия на них постоянного шума: 1) в конструкциях без вакууметрического давления фактор «плотность материала» на частотах ниже среднегеометрической 1250 Гц значим, на частотах выше 1250 Гц – незначим на основании сравнения абсолютных значений коэффициентов фактора и его стандартных ошибок; 2) в конструкциях с вакууметрическим давлением 20 кПа фактор «плотность материала» на частотах ниже среднегеометрической 1000 Гц не значим, на частотах выше 1000 Гц – значим на основании сравнения абсолютных значений коэффициентов фактора и его стандартных ошибок; 3) в вакуумированных конструкциях до 20 кПа фактор «диаметр перфорации» в диапазонах 1/3-октавных полос 630–4000 в среднем в 5,3 раза является менее значимым по сравнению с невакуумированными панелями; 4) толщина конструкции как в вакуумированных так и в невакуумированных их типах равным образом влияет на величину звукопоглощения; 5) при наличии вакууметрического давления внутри конструкции ширина резонансной полосы частот увеличивается в среднем в 2 раза. Конструкция имеет тенденцию к потере ярко выраженного резонансного звукопоглощения.

12. Установлено, что при работе испытателей с изделиями спортивно-охотничьих ружей с калибрами патронов 12, 16, 20, 410 звукопоглощение конструкций не меняется при воздействии на них импульсного и постоянного шумов.

13. Установлена зависимость величины звукопоглощения вакуумированных сотовых конструкций от уровня вакуумметрического давления внутри них, позволяющая обосновывать рекомендации по их разработке и совершенствованию.

14. С использованием опытной кабины испытателя вооружения, установлено, что обработка ее боковых поверхностей вакуумированными сотовыми конструкциями при давлении вакуума в них 0,58–1,62 кПа снижает время реверберации в нем на 0,14 с, что также способствует снижению класса условий труда по напряженности, в части «нагрузка на слуховой анализатор» с класса 3.2 до 2.

15. Разработан запатентованный ненаправленный источник звука, позволяющий выполнять оценку реверберации в тирах закрытого типа и соразмерных им помещениях до и после проведения шумозащитных мероприятий, способный воспроизводить рабочие сигналы в диапазоне 60–18000 Гц, что позволяет контролировать время реверберации в стрелковых тирах на соответствие нормативным требованиям.

16. Показано, что использование разработанных конструкций приводит к снижению отраженного уровня звука на 4 – 9 дБА в зависимости от акустической характеристики шума и разработана методика оценки улучшения условий труда испытателей вооружения по шумовому фактору с класса 3.4 до 3.3 за счет снижения в рабочей зоне испытателей отраженного звука и эксплуатационных характеристик используемых средств индивидуальной защиты.

17. Разработана методика экспресс-диагностики условий труда испытателей вооружения на основе нечетко-множественного подхода, позволяющая выполнять ранжирование работников на аналогичных рабочих местах по степени отклонения уровней вредных факторов от их нормативных значений.

СПИСОК ОСНОВНЫХ ПУБЛИКАЦИЙ

Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК

1. Патент на полезную модель «Камера реверберационная» [Текст] / А.П. Тюрин, Б.В. Севастьянов, С.Г. Шуклин. – Опубл. 27.09.2008, Бюл. № 27.

2. Патент на полезную модель «Шумопоглощающая панель» [Текст] / А.П. Тюрин, Б.В. Севастьянов, Д.В. Парахин, С.А. Пигалев. – Опубл. 27.02.2009, Бюл. № 6.

3. Положительное решение о выдаче патента на изобретение «Фазоинверторный ненаправленный излучатель» [Текст] / А.П. Тюрин, Б.В. Севастьянов, Р.О. Шадрин. – Заявка № 2010101359(001884) от 18.01.2010 г.

4. Положительное решение о выдаче патента на изобретение «Способ определения коэффициента звукопоглощения» [Текст] / А.П. Тюрин. – Заявка № 2010110558/28(014866) от 19.03.2010 г.

5. Тюрин, А.П. Обеспечение санитарно-гигиенической безопасности при испытании спортивно-охотничьего оружия [Текст] / А.П. Тюрин, Б.В. Севастьянов, А.Ю. Ложкина // Безопасность жизнедеятельности. – 2004. - № 2. – С. 19-20.

6. Тюрин, А.П. Севастьянов Б.В. Оптимизация параметров качества вентиляции в тирах закрытого типа в целях улучшения условий труда испытателей вооружения [Текст]/ А.П. Тюрин, Б.В. Севастьянов // Качество и жизнь. – Ижевск, 2006, № 6. – С 117-122.

7. Тюрин, А.П. Научное обоснование совершенствования средств коллективной защиты испытателей вооружения от воздействия импульсного шума [Текст] / А.П. Тюрин, Д.В. Парахин, Б.В. Севастьянов // Вестник ИжГТУ. – 2008. - № 3. – С. 25-28.

8. Тюрин, А.П. Исследование шумовой обстановки в ограниченном пространстве рабочей зоны в условиях малой кабины [Текст] / А.П. Тюрин, Б.В. Севастьянов // Вестник КГТУ им. А.Н. Туполева. – 2008. - № 3. – С. 118-120.

9. Тюрин, А.П. Оптимизация шумовой обстановки на рабочих местах машиностроительных предприятий [Текст] // Вестник ИжГТУ. – 2009. – № 2. С. 112-115.

10. Тюрин, А.П. Подходы к исследованию звукопоглощения закрытых резонаторных панелей в условиях импульсного шума [Текст] / А.П. Тюрин, Б.В. Севастьянов // Вестник КГТУ им. А.Н. Туполева. – 2009. - № 2. – С. 80-82.

11. Тюрин, А.П. Экспресс-диагностика условий труда испытателей спортивно-охотничьего оружия [Текст] / А.П. Тюрин, Б.В. Севастьянов, П.Ю. Семенов // Вестник ИжГТУ. – 2009. - № 1. – С. 24-27.

12. Тюрин, А.П. Исследование звукопоглощения материалов при воздействии на них импульсного шума [Текст] // Вестник ТулГУ. – 2009. – Вып. 2. – С. 22-28.

13. Тюрин, А.П. Техническое и программное обеспечение виброакустических измерений [Текст] / А.П. Тюрин, В.Г. Павпертов // Вестник ТулГУ. – 2009. - № 3. – С. 56-62.

14. Тюрин, А.П. Исследование звукопоглощения вакуумированных сотовых конструкций [Текст] // Вакуумная техника и технология. – 2010. - № 1. – С. 13 – 18.

15. Тюрин, А.П. Влияние параметров сотовых конструкций на снижение уровней стабильных и импульсных шумов [Текст] / А.П. Тюрин, Б.В. Севастьянов // Безопасность жизнедеятельности. – 2010. – № 7. – C. 5 – 8.

16. Павпертов, В.Г. Разработка средства исследования акустического состояния помещений в низкочастотном диапазоне [Текст] / В.Г. Павпертов, А.П. Тюрин // Безопасность жизнедеятельности. – 2010. - № 10. – С. 2 – 5.

17. Тюрин, А.П. Разработка метода обработки акустических сигналов при исследовании звукопоглощения материалов [Текст] / А.П. Тюрин, Б.В. Севастьянов, Д.В. Парахин // Вестник КГТУ им. А.Н. Туполева. – 2011. - № 1. – С. 76 – 81.

18. Тюрин, А.П. Численное моделирование звукопоглощения вакуумированных сотовых конструкций [Текст] // Интеллектуальные системы в производстве – 2010. - № 1. – С. 85 – 94.

19. Тюрин, А.П. Влияние степени разреженности на звукопоглощение вакуумированных сотовых конструкций [Текст] // Вакуумная техника и технология. 2011. - № 1. – С. 31 – 33.

20. Тюрин, А.П. Методы определения характеристик звукопоглощения стеновых материалов [Текст] / А.П. Тюрин, Б.В. Севастьянов, Д.В. Парахин // Безопасность в техносфере. – 2011. – № 2. – С. 6 – 11.

Монографии

21. Чаузов, А.С. Оценка условий труда. В 2-х ч. Ч.1. Вредные и опасные факторы [Текст] : Монография / А.С. Чаузов, Б.В. Севастьянов, А.П. Тюрин. – Ижевск : ИжГТУ, 2006. – 136 с.

22. Чаузов, А.С. Оценка условий труда. В 2-х ч. Ч.2. Травмобезопасность и обеспечение средствами индивидуальной защиты [Текст] : Монография / А.С. Чаузов, Б.В. Севастьянов, А.П. Тюрин. – Ижевск : ИжГТУ, 2008. – 88 с.