Межгосударственный стандарт ГОСТ 31192.1-2004 (ИСО 5349-1:2001) "Вибрация. Измерение локальной вибрации и оценка ее воздействия на человека. Часть 1. Общие требования" (введен в действие приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 12 декабря 2007 г. N 357-ст)

Межгосударственный стандарт ГОСТ 31192.1-2004 (ИСО 5349-1:2001)
"Вибрация. Измерение локальной вибрации и оценка ее воздействия на человека. Часть 1. Общие требования"
(введен в действие приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 12 декабря 2007 г. N 357-ст)

Vibration. Measurement and evaluation of human exposure to hand-transmitted vibration. Part 1. General requirements

Дата введения - 1 июля 2008 г.
Введен впервые

Введение

В процессе работы с ручными машинами любого типа и с приводом любого вида (электрическим, пневматическим, гидравлическим, от двигателя внутреннего сгорания), на машинах с ручным управлением, при обработке на станках вручную удерживаемых деталей на кисть и плечо оператора может передаваться значительная вибрация. В зависимости от вида и места проводимых работ эта вибрация может воздействовать как на одну руку, так и на обе руки сразу, являясь источником дискомфорта и снижая производительность труда. Кроме того, установлено, что регулярное длительное воздействие локальной вибрации может быть причиной заболеваний, затрагивающих разные органы человека: кровеносные сосуды, нервную систему, кости, суставы, мышцы, соединительную ткань кисти и предплечья.

Связь между параметрами вибрационного воздействия (его уровнем, длительностью, распределением по спектру частот) и развитием того или иного заболевания пока не считают точно установленной. Однако приведенные в настоящем стандарте методы оценки, основанные на международном опыте практических исследований и лабораторных экспериментах, должны способствовать снижению риска появления у рабочих профессиональных заболеваний, обусловленных действием локальной вибрации. Вместе с тем настоящий стандарт не устанавливает диапазон "безопасной" вибрации - требования гигиенического нормирования вибрации должны быть определены в соответствующих документах на национальном уровне.

Настоящий стандарт устанавливает общие требования по проведению измерений и оценке воздействия локальной вибрации на человека. Требования к измерению и оценке вибрации на рабочем месте оператора устанавливает ГОСТ 31192.2-2005.

По сравнению с примененным международным стандартом ИСО 5349-1:2001 в текст настоящего стандарта внесены следующие изменения:

- изменена структура стандарта, как указано в приложении G. При этом исключены малоинформативные разделы Е.5 "Дополнительная информация" и F.8 "Эпидемиологическая информация";

- в разделе 2 международные стандарты заменены соответствующими межгосударственными;

- диапазон частот (в разделе 1 и далее), в котором проводят оценку воздействия локальной вибрации, определен через последовательность третьоктавных, а не октавных полос, и, кроме того, указан полный диапазон измерений (5,6 - 1400 Гц);

- трудновыполнимое требование измерения силы обхвата в 5.3 заменено рекомендацией;

- в 5.4 приведена формула (1) для пояснения процесса вычисления среднеквадратичного значения корректированного виброускорения;

- в 6.3 оценка неопределенности определения значения A(8) в 10% заменена ссылкой на ГОСТ 31192.2-2005, чтобы исключить расхождение между этими двумя стандартами;

- из библиографии исключены ссылки на некоторые невведенные международные и региональные стандарты, а также зарубежные литературные источники, доступ к которым затруднен.

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает общие требования по измерению и представлению результатов измерений локальной вибрации в трех взаимно ортогональных направлениях. Определены форма частотной коррекции (приложение А), применяемая при оценке воздействия локальной вибрации, и основной параметр или А(8) (см. раздел 4), используемый для нормирования вибрации на национальном уровне. Получаемые оценки могут быть использованы для предсказания негативных эффектов воздействия локальной вибрации в диапазоне частот 5,6 - 1400 Гц (т.е. диапазоне, покрываемом последовательным набором третьоктавных полос с центральными частотами от 6,3 до 1250 Гц).

Настоящий стандарт распространяется на все виды вибрации: периодическую, случайную, переходные процессы*(1).

Приложение В содержит справочные сведения о характере влияния локальной вибрации на здоровье человека, а приложение С - некоторые ориентировочные соотношения, определяющие это влияние. В приложении D представлена информация о факторах, которые могут оказать влияние на восприятие человеком локальной вибрации, а в приложении Е даны некоторые рекомендации по профилактическим мероприятиям для ослабления неблагоприятного воздействия локальной вибрации. В приложении F дано руководство по сбору информации о воздействии локальной вибрации, что может способствовать проведению дальнейших работ по стандартизации и нормированию в данной области.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие межгосударственные стандарты:

ГОСТ 12.1.012-2004 Система стандартов безопасности труда. Вибрационная безопасность. Общие требования

ГОСТ ИСО 8041-2006 Вибрация. Воздействие вибрации на человека. Средства измерений (ИСО 8041:2005, IDT)

ГОСТ ИСО 5348-2002 Вибрация и удар. Механическое крепление акселерометров (ИСО 5348:1998, IDT)

ГОСТ ИСО 10819-2002 Вибрация и удар. Метод измерения и оценки передаточной функции перчаток в области ладони (ИСО 10819:1996, IDT)

ГОСТ 17168-82 Фильтры электронные октавные и третьоктавные. Общие технические требования и методы испытаний (МЭК 61260:1995, NEQ)

ГОСТ 24346-80 Вибрация. Термины и определения (ИСО 2041:1990, NEQ)

ГОСТ 31192.2-2005 (ИСО 5349-2:2001) Вибрация. Измерение локальной вибрации и оценка ее воздействия на человека. Часть 2. Требования к проведению измерений на рабочих местах (ИСО 5349-2:2001, MOD)

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов на территории государства по соответствующему указателю стандартов, составленному по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ 12.1.012, ГОСТ ИСО 8041 и ГОСТ 24346. Некоторые медицинские термины для удобства пользования приведены в приложении В.

4 Обозначения

В настоящем стандарте применены следующие условные обозначения.

*(2) - мгновенное значение корректированного виброускорения в одном направлении действия локальной вибрации в момент времени t, ;

- среднеквадратичное значение корректированного виброускорения в одном направлении действия локальной вибрации, ;

, , - значение , , в направлении осей х, у и z соответственно;

- полное корректированное среднеквадратичное значение виброускорения, ; эта величина представляет собой корень из суммы квадратов по всем трем направлениям измерения вибрации;

*(3) - вибрационная экспозиция за смену (полная вибрация, энергия которой эквивалентна энергии 8-часового воздействия), ;

- стажевое время общего воздействия вибрации, лет;

- общее время воздействия вибрации в течение суток;

- базовое значение временного интервала в 8 ч (28800 с);

- форма частотной коррекции для локальной вибрации.

5 Измерение локальной вибрации

5.1 Общие положения

Метод оценки, установленный в настоящем стандарте, учитывает следующие факторы, влияющие на восприятие человеком локальной вибрации в производственных условиях:

a) частотный спектр вибрации;

b) уровень вибрации;

c) длительность воздействия в течение рабочего дня;

d) суммарное воздействие вибрации, накопленное к определенному моменту времени в течение трудовой деятельности.

Другие факторы, которые могут оказать влияние на эффекты, связанные с воздействием вибрации, перечислены в приложении D.

5.2 Измерительное оборудование

5.2.1 Общие положения

Измерение локальной вибрации проводят с помощью средств измерений, удовлетворяющих требованиям ГОСТ ИСО 8041. Работоспособность аппаратуры проверяют до и после проведения серии измерений. Средства измерений должны быть поверены в соответствии с национальной метрологической схемой.

5.2.2 Датчики вибрации

В качестве датчика вибрации может быть использован акселерометр общего назначения (при измерениях вибрации, создаваемой инструментами и машинами безударного действия) или акселерометр, специально предназначенный для измерения больших пиковых ускорений (создаваемых инструментами ударного действия).

Датчики вибрации должны выдерживать действие вибрации в широком диапазоне амплитуд, сохраняя при этом стабильность своих характеристик. Размеры и масса датчика должны быть такими, чтобы, с одной стороны, его установка не влияла на измеряемую вибрацию и на работу самой машины и, с другой, позволяли точно определить положение точки, в которой проводят измерения вибрации.

Более подробные рекомендации по выбору датчиков приведены в ГОСТ 31192.2.

5.2.3 Местоположение и ориентация датчиков

Локальную вибрацию следует измерять в направлении осей ортогональной системы координат, как показано на рисунке 1.

Из практических соображений эту систему координат удобно задавать относительно соответствующей базицентрической системы координат (см. рисунок 1). В случае измерения локальной вибрации положение базицентрической системы координат определяется предметом - обрабатываемой деталью, рукояткой инструмента или рычагом устройства управления, - через который вибрация передается на сжатую кисть*(4) (см. также [1]).

Желательно измерять вибрацию во всех трех направлениях одновременно. Допустимо проведение измерений вдоль каждой оси по очереди при условии, что рабочие условия от измерения к измерению остаются неизменными. Измерения следует проводить на вибрирующей поверхности по возможности ближе к центру области обхвата рукой машины, инструмента или обрабатываемой детали. Местоположение датчиков должно быть зафиксировано.

Примечание - В зависимости от местоположения точки измерения на вибрирующей поверхности уровень вибрации может изменяться весьма существенно.

Более подробное руководство по расположению датчиков дано в ГОСТ 31192.2.

5.2.4 Крепление датчиков

Крепление датчиков должно быть жестким. Более подробные требования к креплению акселерометра приведены в ГОСТ ИСО 5348 и ГОСТ 31192.2. Практическое руководство по креплению датчиков в сложных ситуациях (например, в случаях упругой вибрирующей поверхности или вибрации импульсного вида), а также по использованию адаптеров дано в ГОСТ 31192.2.

5.3 Контакт руки с источником вибрации

Измеренное значение вибрации зависит от способа приложения усилия к вибрирующей поверхности*(5). Измерения вибрации следует проводить при таких усилиях обхвата, которые характерны для контакта руки с вибрирующей поверхностью машины, рукоятки или обрабатываемой детали в типичных условиях применения инструмента или для типичного технологического процесса.

По возможности, рекомендуется измерять и фиксировать силу, с которой рука действует на область контакта с вибрирующей поверхностью. Рекомендуется также дать описание позы оператора для конкретных условий измерения или для данного рабочего процесса (см. приложения D и F).

5.4 Измеряемые величины

Основной величиной, используемой для описания уровня вибрации, является среднеквадратичное значение корректированного виброускорения, выражаемое в метрах на секунду в квадрате.

Измерения корректированного виброускорения требуют применения соответствующих полосовых и весовых фильтров. Применение частотной коррекции исходит из того, что вибрация на разных частотах по-разному влияет на степень получаемых повреждений. Характеристики частотной коррекции и полосовой фильтрации даны в приложении А.

Среднеквадратичное значение получают в результате выполнения операции интегрирования без использования временных весовых функций*(6):

. (1)

Время интегрирования должно быть выбрано таким образом, чтобы оно могло охватить характерный участок вибросигнала (см. ГОСТ 31192.2).

При проведении измерений для различных практических целей (например, исследования эффективности средств виброзащиты или способов снижения виброактивности инструмента с помощью разных технических средств) настоятельно рекомендуется измерять также частотный спектр вибрации (более подробно - см. приложение F). Кроме того, знание частотного спектра позволяет более точно характеризовать получаемое в процессе воздействия локальной вибрации повреждение.

5.5 Трехкомпонентная вибрация

Установленный в настоящем стандарте метод оценки исходит из предположения, что вибрация в каждом из направлений оказывает одинаково вредное воздействие на оператора. Поэтому измерения необходимо проводить во всех трех направлениях. При этом отдельно должны быть зафиксированы среднеквадратичные значения корректированных виброускорений , , (см. приложение F).

Полную вибрацию определяют как корень из суммы квадратов трех составляющих вибрации:

. (2)

Иногда осуществить измерения вибрации по всем трем направлениям не представляется возможным. Если измерения проводят только в одном или двух направлениях, в их число должно быть включено то, по которому вибрация максимальна (если это можно заранее установить). При этом полное значение вибрации получают исходя из имеющихся результатов измерений, особое внимание уделяя правильному выбору коэффициента перевода в полную вибрацию. Для получения полной вибрации измеренное значение вибрации по направлению, где она максимальна, должно быть умножено на коэффициент от 1,0 до 1,7 (рекомендации по выбору коэффициента даны в ГОСТ 31192.2). Значение коэффициента перевода в полную вибрацию и обоснование его выбора должны быть зафиксированы вместе с измеренной составляющей (или составляющими) вибрации.

6 Характеристики воздействия локальной вибрации

6.1 Общие положения

Эффект воздействия вибрации на организм человека зависит от ее уровня и продолжительности воздействия. Чтобы иметь возможность воспользоваться рекомендациями приложения С по влиянию вибрации на состояние здоровья, результаты измерений вибрации должны быть представлены для величины .

6.2 Длительность вибрационной экспозиции

Длительность вибрационной экспозиции представляет собой время, в течение которого рука (или руки) подвергается воздействию вибрации в пределах рабочего дня. Время воздействия вибрации может быть меньше общего времени работы оператора с инструментом или контакта с обрабатываемыми деталями. Важно, чтобы оценки общей длительности вибрационной экспозиции основывались на соответствующих представительных выборках наблюдений для различных рабочих условий, периодов работы и перерывов между ними (более полное руководство дано в ГОСТ 31192.2).

6.3 Вибрационная экспозиция за смену

Вибрационную экспозицию за смену определяют на основе значений полной вибрации и длительности вибрационной экспозиции.

Чтобы облегчить сравнение между вибрационными экспозициями различной длительности, вибрационную экспозицию за смену выражают через полную корректированную вибрацию , энергия которой эквивалентна энергии вибрации непрерывного 8-часового воздействия (для удобства далее вместо обозначения используют А(8)):

, (3)

где - общая длительность вибрационной экспозиции (при значении полной вибрации );

- базовое значение длительности, равное 8 ч (28800 с).

Если условия работы таковы, что, относительно воздействия вибрации, ее можно разбить на несколько операций с разными уровнями вибрации, вибрационная экспозиция за смену может быть получена по формуле

, (4)

где - полная вибрация для i-й операции;

- общее число отдельных воздействий вибрации;

- длительность i-й операции.

Составляющие А(8) должны быть зафиксированы по отдельности.

Пример - Если значения полной вибрации для периодов воздействия 1; 3 и 0,5 ч (в пределах одного рабочего дня) равны соответственно 2; 3,5 и 10 , то

.

Примечание - Результат вычисления в предыдущем примере округлен до двух значащих цифр. Это определяется не точностью измерений, а точностью вычислений. В реальных же условиях проведение измерений требует особой тщательности, чтобы погрешность определения А(8) не превышала установленного значения (см. ГОСТ 31192.2).

7 Данные о проведенных измерениях

При оценке воздействия локальной вибрации в соответствии с настоящим стандартом необходимо зафиксировать следующие данные:

- субъект воздействия вибрации;

- операции, вызывающие воздействие вибрации;

- инструмент, вставной инструмент или обрабатываемая деталь, для которых проводили измерения;

- местоположение и ориентация датчиков вибрации;

- измеренные корректированные среднеквадратичные значения виброускорения по каждому направлению измерений;

- значение полной вибрации для каждой операции;

- полную длительность вибрационной экспозиции для каждой операции;

- вибрационную экспозицию за смену.

Если измерения по всем трем координатным осям не выполняли, должен быть указан коэффициент перевода в полную вибрацию с обоснованием его выбора.

Более полный перечень данных, которые должны быть зафиксированы, приведен в ГОСТ 31192.2 (см. также приложения D и F).

______________________________

*(1) Влияние на здоровье человека импульсной вибрации изучено недостаточно. При необходимости настоящий стандарт можно использовать и для оценки воздействия в форме повторяющихся ударов, но следует учитывать, что при одинаковых количественных оценках эффект воздействия локальной вибрации на состояние здоровья может быть разным в зависимости от вида вибрации. Кроме того, в случае импульсной вибрации (переходных процессов), как правило, возрастает неопределенность оценок параметров.

*(2) Здесь и далее подстрочный индекс h (от английского hand - рука) используют с целью показать, что данный параметр относится к локальной вибрации.

*(3) Часто вместо этого обозначения используют более краткую форму: А(8).

*(4) Центром биодинамической системы координат является головка третьей пястной кости. Ось определена как продольная ось третьей пястной кости с положительным направлением в сторону кончика пальца. Ось проходит через начало координат, перпендикулярна к оси и направлена вверх, когда кисть находится в нормальном анатомическом положении (ладонью вверх). Ось перпендикулярна к двум другим осям и положительно направлена в сторону большого пальца. На практике обычно используют базицентрическую систему координат, получаемую вращением системы координат в плоскости (у - z) таким образом, чтобы ось была параллельна оси предмета, удерживаемого кистью руки (например, рукоятки).

*(5) Другим, не менее важным, фактором является то, что от характера приложения усилия зависит влияние вибрации на здоровье оператора. Это влияние может быть разным в зависимости от того, например, удерживается инструмент локальным усилием мышц или это усилие распределено по всей руке. Однако влияние данного фактора на оценку вибрации изучено еще недостаточно и в настоящем стандарте не рассмотрено.

*(6) Многие шумомеры, особенно старых моделей, часто применяемые при измерениях вибрации, используют для получения среднеквадратичного значения экспоненциальную весовую функцию (так называемое "экспоненциальное усреднение сигнала") (см. ГОСТ 12.1.012).

Библиография

[1]	ИСО 8727:1997 Вибрация и удар. Воздействие на человека. Биодинамическая система координат (ISO 8727:1997) (Mechanical vibration and shock - Human exposure - Biodynamic coordinate systems)