概述
在不同行業(yè)的作業(yè)場所,影響作業(yè)人員健康的物理因素各有不同,但概括起來主要包括:
氣象條件
噪聲
振動
電磁輻射(電離輻射和非電離輻射)
體力勞動強度
采光與照明
通風
1.因素和量值
氣象條件包括氣溫、氣濕、風速、氣壓、熱輻射強度和黑球溫度等
振動包括局部振動和全身振動
非電離輻射包括了工頻超高壓電場、微波、高頻、超高頻、一般的光輻射、紫外輻射和激光輻射,紫外輻射包含了短波紫外線和電焊弧光
電離輻射是測量各種放射性物質(zhì)的泄露能量
體力勞動強度的測量包括肺通氣量、心率、能量代謝率的測量和計算
通風包括管道、場所煙氣排放量與新風換氣量等的測量。
2.接觸限值和檢測
工作場所物理因素的檢測是指為滿足中華人民共和國國家職業(yè)衛(wèi)生標準體系中的《工業(yè)企業(yè)設(shè)計衛(wèi)生標準》(GBZ1-2002)和《工作場所有害因素職業(yè)接觸限值物理因素》(GBZ2.2-2007)規(guī)定的有害物理因素控制要求和物理因素職業(yè)接觸限值及其它國家標準和行業(yè)標準、規(guī)范所作的檢測。接觸限值是檢測中必須嚴格控制、精確測量和評價的關(guān)鍵值。
3.已納入工作場所物理因素測量系列標準
GBZ/T 189.1-2007工作場所物理因素測量 第1部分:超高頻輻射
GBZ/T 189.2-2007工作場所物理因素測量 第2部分:高頻電磁場
GBZ/T 189.3-2007工作場所物理因素測量 第3部分:工頻電場
GBZ/T 189.4-2007工作場所物理因素測量 第4部分:激光輻射
GBZ/T 189.5-2007工作場所物理因素測量 第5部分:微波輻射
GBZ/T 189.6-2007工作場所物理因素測量 第6部分:紫外輻射
GBZ/T 189.7-2007工作場所物理因素測量 第7部分:高溫
GBZ/T 189.8-2007工作場所物理因素測量 第8部分:噪聲
GBZ/T 189.9-2007工作場所物理因素測量 第9部分:手傳振動
GBZ/T 189.10-2007工作場所物理因素測量第10部分:體力勞動強度分級
GBZ/T 189.11-2007工作場所物理因素測量 第11部分:體力勞動時的心率
工作場所噪聲與測量
1.聲壓
聲波在媒質(zhì)中傳播中,媒質(zhì)某點由于受聲波擾動后壓強超過原先的靜壓力的值,稱為聲壓。一般使用時,聲壓是有效聲壓的簡稱。對一定時間間隔瞬時聲壓的均方根值稱為聲壓,其表達式為的:
式中 p(t)----瞬時聲壓,單位Pa
T-----取平均的時間間隔,在周期聲壓時T取一個或幾個整數(shù)周期
2.聲壓級
聲壓級是待測聲壓與基準聲壓之比的以10為底的對數(shù)的20倍,以分貝表示。對于空氣中的聲波,基準聲壓規(guī)定為2×10-5Pa,即20µPa。聲壓級的定義式為:
3.計權(quán)網(wǎng)絡和計權(quán)聲級
由于人耳并不是對所有頻率的聲一樣敏感,為了得到與人耳響度判別密切相關(guān)的聲壓,在聲級計中引入了不同的頻率計權(quán)網(wǎng)絡。這些網(wǎng)絡模擬人耳的等響特性而改變了聲級計對頻率的敏感性。測量時可以根據(jù)不同的需求選擇適合的計權(quán)。
A計權(quán)網(wǎng)絡曲線形狀與40方的等響曲線相反,從而使電信號的中、低頻段有較大的衰減。
C網(wǎng)絡是模擬人耳對100方純音的響應,在整個聲頻范圍內(nèi)有近乎平直的響應。
使用A、C計權(quán)網(wǎng)絡所測得的聲級分別稱為A計權(quán)聲級、C計權(quán)聲級。其計量單位是分貝(dB)。
4.頻帶和頻帶聲壓級
人耳可聽聲的頻率范圍從20Hz到20,000Hz 。
實際的聲響并不是由單一某個頻率產(chǎn)生,而總是在某一頻率區(qū)間。這個頻率區(qū)間即可稱為頻帶,由其上限頻率f上和下限頻率f下決定帶寬。
在聲學測量中常用的頻帶是倍頻帶,或稱倍頻程。其一個倍頻帶的上限頻率是下限頻率的兩倍,即f上=2f下。當對一個噪聲源進行更詳細的分析,還可以用1/3倍頻帶。其表達式為f上=21/3f下。相應于每個頻帶的中心頻率是其截止頻率的幾何平均值。
國家標準GB3241-82規(guī)定了聲學(包括振動)分析用的1/1和1/3倍頻程濾波器的中心頻率和上限頻率、下限頻率的準確值和標稱值。
每個頻帶的聲級稱為頻帶聲壓級。
全頻帶和1/3倍頻帶
5.聲級的疊加(求和)
下列情況需要進行聲級的疊加:
實際測量和評價應用中常常會遇到計算多個聲源疊加后的總聲級
為了計算某聲源加上背景噪聲后的疊加聲級
為了計算幾個倍頻帶(或幾個1/3倍頻帶)聲級的總聲級或A計權(quán)聲級
多個聲源疊加后的總聲級的計算實例
在給定點,三臺設(shè)備各自獨立工作時測量的聲級Lp1、Lp2、Lp3分別是80.5dB、78.4 dB、77.4 dB,計算三臺設(shè)備同時工作時的總聲級。
首先,將所給數(shù)據(jù)按照從小到大排序。然后應用公式(5)計算如下。
Lp2+3 = Lp2 + A = 78.2+2.5=80.7(dB)
Lp(2+3)+1 = Lp(2+3) + A = 80.7+2.9
=83.6(dB)
結(jié)論:三臺設(shè)備同時工作時的總聲級為83.6(dB)。
6.平均聲壓級計算
當在同一個位置對幾個不同時間所測得的幾個測量值取平均時,例如某采樣點分別測量了兩次,需要計算出該點的平均聲壓級;或者在幾個不同位置同時測量各點的聲級求出其平均值,例如某控制室不同測點的測量結(jié)果需要給出該場所綜合評價,均需計算平均聲壓級。
7.等效聲級
A聲級只反映了響度與頻率的關(guān)系,而噪聲的影響,尤其是對人聽力的影響還與持續(xù)時間有關(guān),即與噪聲的能量有關(guān)。在規(guī)定的時間內(nèi),當某一連續(xù)穩(wěn)態(tài)聲的A計權(quán)聲壓,具有與起伏噪聲均方A計權(quán)聲壓相等的能量,則這一連續(xù)穩(wěn)態(tài)的聲級就是此起伏噪聲的等效A聲級。表示為LAeq ,通常用dB(A)為單位表示。等效A聲級常被用來表述噪聲(照射)暴露的平均程度。當提到等效聲級時,一定要注意到,它是在多長的時間內(nèi)平均的等效聲級。
8.噪聲的分類
噪聲的種類很多,分類方式也有多種:
從人們活動形式看可以分為作業(yè)場所、生活環(huán)境、交通類噪聲。
按照聲學測量和統(tǒng)計的方法還可分為A計權(quán)、交通噪聲指數(shù)、D計權(quán)、噪聲暴露指數(shù)等類。
按噪聲自身表現(xiàn)形式可分為穩(wěn)態(tài)、非穩(wěn)態(tài)〔間歇、起伏、隨機(無規(guī)噪聲,瞬時值不能預先確定的聲振蕩) 〕、脈沖或幾種現(xiàn)象共存的噪聲類型。
按產(chǎn)生噪聲的源頭可分為機器噪聲、風扇噪聲、磨擦噪聲、振動噪聲、和排氣噪聲等。
作業(yè)場所通常用總聲壓級和倍頻帶聲壓級來表示噪聲的特性,或者用更簡單的A聲級來表示。
GBZ 2.2-2007工作場所有害因素職業(yè)接觸限值也定量地給出了行業(yè)的定義
穩(wěn)態(tài)噪聲 steady noise:在觀察時間內(nèi),采用聲級計“慢擋”動態(tài)特性測量時,聲級波動<3dB(A)的噪聲。
非穩(wěn)態(tài)噪聲 nonsteady noise:在觀察時間內(nèi),采用聲級計“慢擋”動態(tài)特性測量時,聲級波動≥3dB(A)的噪聲。
脈沖噪聲 impulsive noise:噪聲突然爆發(fā)又很快消失,持續(xù)時間≤0.5s,間隔時間>1s,聲壓有效值變化≥40dB(A)的噪聲。
9.聲級計類型
普通聲級計:功能簡單,一般僅含有A、C和線性的測量
積分聲級計:可測量等效連續(xù)聲級,含有A、C和線性
脈沖聲級計:響應時間快,可測量快速變化的脈沖聲
頻譜分析(儀)聲級計:附帶濾波器,可按頻帶(1/1,1/3)分別測量噪聲,用于噪聲分析為其治理方案提供指導
聲級計精度劃分
10.聲級計的時間響應
目前,測量噪聲用的聲級計,表頭響應按靈敏度可分為四種:
(1)“慢”檔。表頭時間常數(shù)為1000 ms,—般用于測量穩(wěn)態(tài)噪聲,測得的數(shù)值為有效值。
(2)”快”檔。表頭時間常數(shù)為125ms,一般用于測量波動較大的不穩(wěn)態(tài)噪聲和交通運輸噪聲等?鞕n接近人耳對聲音的反應。
(3)“脈沖或脈沖保持”檔。表針上升時間為35ms,用于測量持續(xù)時間較長的脈沖噪聲,如沖床、煅錘等,測得的數(shù)值為最大有效值。
(4)“峰值保持”檔。表針上升時間小于20ms.用于測量持續(xù)時間很短的脈沖聲,如槍、炮和爆炸聲,測得的數(shù)值是峰值.即最大值。
11.積分聲級計
穩(wěn)定的噪聲可用A聲級來評價,但當噪聲的幅值隨著時間有較大的變化時,即起伏噪聲就要用上式統(tǒng)計的方法來處理。從測量來講直接使用積分聲級計是最便捷的方法,用它可以測量出一定時間內(nèi)的等效連續(xù)A聲級。積分聲級計一般適用于定點測量,所以常用于區(qū)域或噪聲時間段明顯區(qū)分的場合。
12.噪聲劑量計
噪聲劑量計也是一種隨身佩帶的典型的積分噪聲記錄儀,可直接顯示法定噪聲限度的百分比的噪聲劑量。由于能將傳聲器固定在人體肩上、衣領(lǐng)上或其他靠近人耳的部位,可以認為測量結(jié)果就是個人實際接觸的噪聲。各種噪聲劑量計由于設(shè)計不同,功能不盡相同。通常可分為簡單型和多功能型。從定時功能講,簡單型一般僅可設(shè)定一個時間段且需要人工操作啟動和停止。多功能型則可以多時間段設(shè)定,只要事先根據(jù)實際工作時間設(shè)定,如排除午休或離開工作場所的時間,就可自動完成當天的個體受到噪聲照射劑量的測量。
13.聲級校準與使用
常見聲級校準器
——震蕩頻率分250和1000Hz兩種
——震蕩聲級有94和114dB,精確度優(yōu)于±0.3dB
校準應當在現(xiàn)場進行
聲級計設(shè)在C檔或線性檔,尤其當使用250Hz校準器
雙手操作,確保聲級計與校準器平穩(wěn)緊密結(jié)合
調(diào)值范圍應在±0.2dB之內(nèi)
提高檢測能力
1.加強檢測人員與評價人員的溝通
噪聲檢測中,檢測人員更多的是注重了定點位置的確定和測量的準確,由于沒有個人實際暴露量的意識,忽略了將噪聲強度與接觸時間兩者結(jié)合起來。為了科學、準確的對建設(shè)項目進行職業(yè)安全衛(wèi)生驗收與控制效果的評價;為了正確理解和貫徹新的職業(yè)危害接觸限值。應當加強與評價人員協(xié)商與交流,尤其對于流動作業(yè)或動態(tài)噪聲環(huán)境下作業(yè)人員的噪聲測量,應形成一個完整的檢測計劃和是實施方案。檢測人員應當根據(jù)評價人員給出的測點位置及測量參數(shù),依據(jù)檢測規(guī)范和標準進行現(xiàn)場檢測。在跟蹤測量時應當細化測量結(jié)果和接觸時間,避免對測點和時間的遺漏。精確地給出各工種的8h等效聲級。
2.選用適宜的測量儀器
對噪聲的測量最終都歸結(jié)為對噪聲的強度、頻譜、隨時間和空間變化的規(guī)律進行測量與統(tǒng)計。測量數(shù)據(jù)是否準確可靠則取決于測量儀器和測量方法的正確選擇。
正確選用測量儀器就是要了解所用儀器是否具備現(xiàn)場測量的需求。如儀器的測量范圍、精度、功能等。尤其是對于一些不常用的功能,如:可變時間連續(xù)等效聲級、脈沖聲峰值、非穩(wěn)態(tài)條件下的頻譜分析、噪聲暴露級等功能應當知道其物理意義和使用條件,確保無誤地使用。
作為聲學測量儀器,較前有了很大的發(fā)展。通過采用數(shù)字信號處理技術(shù)實現(xiàn)了手持式測量與分析。噪聲數(shù)據(jù)采集、運算、統(tǒng)計的高度集成可以從多功能、高精度、低成本、易操作等方面為噪聲測量提供了普及和精確的工具。充分利用現(xiàn)代科學技術(shù)發(fā)展的成果,更新測量儀器同樣對提高檢測效率和準確度是有益的。
噪聲測量會產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)需要運算才可以給出最終結(jié)果,其中經(jīng)常計算的有聲級求和、取平均、求差值等。雖然常?梢岳盟俨楸砬蟮茫珜嶋H操作起來仍顯復雜,F(xiàn)今計算機應運已相當普及。利用電子表格程序可較快捷的給出最終結(jié)果。還可以使用常規(guī)的計算器直接計算。當然該計算器應具有對數(shù)和反對數(shù)的運算功能。事實上有此功能的計算器也很多。常使用的KASIO fx-570MS就感覺非常方便?梢灾苯虞斎脒\算數(shù)據(jù),只要注意括號的應運,最后的計算結(jié)果精確度會更高不易出錯誤。
3.認真做好現(xiàn)場調(diào)查
明確測量的目的,評價適用的標準。還應盡可能熟悉標準規(guī)定的測量方法及評價標準的關(guān)鍵數(shù)值。合理、全面的記錄測量參數(shù),如:A計權(quán)聲級、C計權(quán)聲級、峰值、噪聲暴露級、頻譜等。在此基礎(chǔ)上設(shè)計出專用的記錄表格,避免一次測量后數(shù)據(jù)的缺失。以滿足評價或其他相關(guān)方的需求。
(1)要對被測對象及其聲學環(huán)境的噪聲性質(zhì)有一個準確的判定。
要判斷測量的是穩(wěn)定噪聲,還是非穩(wěn)定噪聲,是長周期還是短周期,判定測量地點環(huán)境的聲場狀態(tài),是自由場,還是擴散場。
作為職業(yè)危害的測量,常見的噪聲類型有如下四種。穩(wěn)態(tài)噪聲\間歇噪聲\起伏噪聲\脈沖噪聲只有準確地區(qū)分噪聲的形態(tài)才能正確地應用測量儀器和方法。
(2)對作業(yè)場所設(shè)備運行狀態(tài)的調(diào)查與記錄
調(diào)查所運行的設(shè)備是否全部運行,各自的負荷處于何種程度,都應如實記錄。
測量時應在設(shè)備處于正常工作狀態(tài),并維持運行狀態(tài)不變的條件下進行。防止和排除對客觀性的干擾。
必要時,還應進行現(xiàn)場觀察和調(diào)查,以便了解和記錄現(xiàn)場人員的個體防護措施和工程防護措施。
4.嚴格遵守測量規(guī)范
現(xiàn)場測量時,一般情況下聲級計的傳聲器應對準聲源方向。
手持聲級計時應保持測試者的身體與傳聲器的間距要大于0.5m。同時傳聲器位置應遠離墻面等聲學反射面1米遠。
對于指針式聲級計選檔應使測量指針落在表盤中間區(qū)域,即0~10 dB間。
測量等效聲級一般選用5~10min或一個或幾個完整聲響周期。
測量開始前和結(jié)束后都應進行聲級校準,不可以由電校準代替聲校準。當前后校準差值大于或等于2dB時,則該時間段的測量值無效,應當查找原因并重新測量。
在室外測量時,如若風速大于3m/s時傳聲器應加防風罩,如若風速大于5m/s時則應當停止測量。
作業(yè)場所相對濕度超過90% 時一般也應當停止測量。同時還應遠離強磁場或電場區(qū)域,以免損壞儀器或影響測量數(shù)據(jù)的準確性。
測量中應習慣確認儀器的計權(quán)、快慢等檔位狀態(tài)的正確性。
作為工作場所衛(wèi)生條件的檢測或隔聲效果的評價,當作業(yè)場所聲場分布均勻例如非噪聲源場所的辦公室、設(shè)計室、值班室等,工作地點面積小于50m2可選現(xiàn)場對角線上的兩個端點和一個中心點,現(xiàn)場面積在50~100m2;除上述三點外,另加一個邊的端點,工作點面積大于100m2則在四端點和一個中心點上進行測量。此時傳聲器距地面應為1.2m。
作為作業(yè)人員的職業(yè)危害檢測應以能切實反映車間各個操作崗位的噪聲水平為選點原則,當按照工藝流程設(shè)計的廠房、車間,或工種分工明顯的生產(chǎn)環(huán)境至少在各工種的操作崗位與操作路線的停留點上進行布點。如工種分區(qū)不明顯的車間應在典型工種的操作崗位進行布點。傳聲器指向較大的聲源并且置于人耳位置。
(責任編輯:金利同建cwq)