PROFILAKTYKA ZAGROŻEŃ DRGANIAMI MECHANICZNYMI

Zgodnie z §5 rozporządzenia Ministra Gospodarki i Pracy z dnia 5 sierpnia 2005 r. w sprawie bezpieczeństwa i higieny pracy przy pracach związanych z narażeniem na hałas lub drgania mechaniczne (Dz. U. 2005, nr 157, poz. 1318) obowiązkiem pracodawcy jest eliminowanie u źródła ryzyka zawodowego związanego z narażeniem na drgania mechaniczne lub ograniczanie tego ryzyka do najniższego poziomu uwzględniając przy tym dostępne rozwiązania techniczne oraz postęp naukowo-techniczny.
Działania ukierunkowane na ograniczanie narażenia na drgania mechaniczne i związane z tym ryzyka powinny obejmować możliwe do wprowadzenia w danej sytuacji rozwiązania techniczne i/lub organizacyjne, które muszą być ściśle skorelowane z obowiązującymi wymaganiami prawnymi. (rysunek 1).

Rys.1. Powiązanie pomiędzy rozwiązaniami prawnymi oraz technicznymi i organizacyjnymi metodami zwalczania hałasu.

Skuteczne metody minimalizowania narażenia na drgania wymagają stosowania się do sprawdzonej i powszechnie przyjętej systematyki działań. Zgodnie z nią przedsięwzięte środki mające na celu ograniczenie ryzyka związanego z drganiami mechanicznymi powinny być zgodne z następującym schematem:

1. Eliminacja zagrożenia poprzez jego redukcję u źródła powstawania,
2. Stosowanie środków ograniczających drgania na drodze propagacji,
3. Stosowanie środków ochrony indywidualnej,
4. Wprowadzenie rozwiązań o charakterze organizacyjnym.

Eliminacja zagrożenia przez jego redukcję u źródła powstawania jest rozwiązaniem technicznym przynoszącym najlepsze rezultaty jednak nie zawsze możliwym do zrealizowania ze względów technicznych lub ekonomicznych.
Zmniejszenie wibroaktywności źródeł można osiągnąć ingerując w ich konstrukcję (minimalizacja luzów, poprawa wyrównoważenia elementów wirujących, eliminacja wzajemnych uderzeń współpracujących elementów i ich właściwy montaż, właściwe mocowanie maszyn do podłoża - fundamentowanie itp.). Większość działań tego typu możliwych jest zazwyczaj tylko na etapie projektowania i wytwarzania maszyny   jednak systematyczne przeglądy techniczne, wymiana i regulacja zużywających się elementów urządzenia mogą być wykonywane przez użytkownika.

W rozporządzeniem Ministra Gospodarki z dnia 20 grudnia 2005 r. w sprawie zasadniczych wymagań dla maszyn i elementów bezpieczeństwa (Dz. U. 2005, nr 259, poz. 2170) określono że:

1. W dołączonej do maszyny przenośnej trzymanej w ręku lub prowadzonej ręką instrukcji powinna być podana informacja dotycząca ważonej wartości skutecznej przyspieszenia drgań działających na kończyny górne operatora, jeżeli wartość ta określona na podstawie odpowiedniej metody badania przekroczy 2,5 m/s2. W przypadku gdy wartość ta nie przekroczy 2,5 m/s2, należy zamieścić tę informację w instrukcji. W przypadku braku odpowiedniej metody wyznaczania wartości skutecznej przyspieszenia drgań producent powinien określić, na podstawie jakich metod i w jakich warunkach wyznaczono tę wartość.

2. W przypadku maszyny przemieszczającej się instrukcja powinna zawierać zmierzoną lub obliczoną na podstawie pomiarów identycznych maszyn:

a. ważoną wartość skuteczną przyspieszenia drgań działających na kończyny górne operatora, jeżeli wartość ta przekracza 2,5 m/s2 - jeżeli wartość ta nie przekracza 2,5 m/s2, należy zamieścić tę informację w instrukcji,

b. ważoną wartość skuteczną przyspieszenia drgań działających na ciało operatora - stopy i pośladki, jeżeli wartość ta przekracza 0,5 m/s2 - jeżeli wartość ta nie przekracza 0,5 m/s2, należy zamieścić tę informację w instrukcji;

Producent powinien również dostarczyć informacje o warunkach pracy maszyny podczas pomiarów, o których wyniki zawarto w instrukcji, i stosowanych metodach pomiaru. Jeżeli nie są stosowane normy zharmonizowane, drgania należy mierzyć, stosując metodę najbardziej odpowiednią dla danej maszyny.

Duży wpływ na emisję drgań ze źródła ma również właściwe eksploatowanie maszyny zgodnie z jej przeznaczeniem, stosowanie elementów izolujących i tłumiących drgania stanowiących elementy wyposażenia maszyny dołączone do maszyny przez producenta.

Jedna z metod technicznych jaką jest eliminowanie drgań na drodze ich propagacji polega na wprowadzeniu pomiędzy źródło, a chroniony obiekt różnego rodzaju elementów separujących, tłumiących lub izolujących drgania np. przez wprowadzenie dylatacji między fundamentami maszyn i urządzeń a otoczeniem, stosowanie materiałów wibroizolacyjnych w różnej postaci (maty, podkładki, specjalne wibroizolatory), a także przez stosowanie środków ochrony indywidualnej (rękawic antywibracyjnych). Tłumienie drgań uzyskiwane jest także poprzez zastosowanie konstrukcji wielowarstwowych lub pokryciu elementów drgających warstwami tłumiącymi. W wyniku tych zastosowań następuje zmniejszenie amplitud przemieszczeń drgań ustalonych, szybkie zanikanie drgań swobodnych oraz wytłumianie fal rozchodzących się w elementach sprężystych. W zależności od rodzaju urządzenia i do tłumienia wytwarzanych przez nie drgań stosowane są materiały na podłożu bitumicznym, polimery, elastomery, gumy, szkła organiczne i filc itd.

Wibroizolatory są najczęściej stosowanymi elementami, które ograniczają transmisję drgań z urządzeń/maszyn stacjonarnych. Skuteczność działania wibroizolatorów zależna jest nie tylko od ich konstrukcji lecz także od prawidłowego ich doboru (głównie do masy i częstotliwości pracy maszyny). Standardowe wibroizolatory najczęściej zbudowane są z elementów sprężystych w postaci np. sprężyn stalowych, oraz z gumowych, pneumatycznych lub hydraulicznych elementów pochłaniających i izolujących drgania.

Innym sposobem technicznym minimalizacji drgań jest przyłączanie do drgających obiektów dodatkowych układów mechanicznych takich jak np. dynamiczne eliminatory drgań, umożliwiających ograniczenie amplitudy drgań. Ponieważ eliminatory drgań wymagają dostrojenia ich do konkretnej częstotliwości (wąskiego zakresu częstotliwości), takie rozwiązania stosowane są dla maszyn i urządzeń stacjonarnych generujących drgania ustalone lub zbliżone do ustalonych.

Do najbardziej nowoczesnych i efektywnych metod technicznych ograniczania lub eliminowania drgań mechanicznych należą  aktywne i semiaktywne układy wibroizolacji. W układach aktywnych stosuje się dodatkowe, odpowiednio sterowane źródła wymuszeń. Natomiast w układach semiaktywnych steruje się parametrami elementów wibroizolujących (np. sprężystością). Wibroizolatory stosowane są powszechnie do ograniczania narażenia na drgania ogólne wnikające do organizmu pracownika przez miednicę plecy i boki z siedzisk (wibroizolacja siedzisk).

Środki ochrony indywidualnej przed drganiami miejscowymi (rękawice antywibracyjne) powinny być stosowane w przypadku gdy wyeliminowanie ryzyka związanego z drganiami mechanicznymi nie jest możliwe przy zastosowaniu innych rozwiązań lub jako element wspomagający zastosowany . Skuteczność rękawic antywibracyjnych zależy w dużym stopniu od częstotliwości ale również od siły zacisku i nacisku wywieranych na narzędzie przez operatora.

Rękawice antywibracyjne z założenia nie tłumią drgań o niskich częstotliwościach (poniżej 30 ÷ 50 Hz), które powodują niekorzystne zmiany w układzie kostno-stawowym i mięśniowym rąk operatorów narzędzi wibracyjnych, ale często skutecznie ograniczają drgania o wyższych częstotliwościach, które, jak wynika z badań, mają znaczny wpływ na pojawienie się i rozwój postaci naczyniowo-nerwowej zespołu wibracyjnego. Jest to niezmiernie istotne, gdyż wśród rejestrowanych przypadków zespołu wibracyjnego jego postać naczyniowo-nerwowa występuje bardzo często. Skuteczność ochrony rękawic antywibracyjnych zależy nie tylko od ich konstrukcji ale także od warunków w jakich są użytkowane (charakter emitowanych przez narzędzie drgań, wywierane przez operatora siły), dlatego bardzo ważny jest właściwy ich dobór.

Należy zaznaczyć, że stosowanie rękawic antywibracyjnych nie tylko ogranicza drgania transmitowane z narzędzi do rąk operatora, lecz także zabezpiecza ręce przed niską temperaturą i wilgocią, które potęgują skutki oddziaływania drgań, przyspieszając rozwój zespołu wibracyjnego. Dlatego używanie rękawic antywibracyjnych nawet w przypadkach, gdy redukują one drgania w bardzo małym stopniu jest jak najbardziej uzasadnione.

Do technicznych metod ograniczania zagrożenia drganiami mechanicznymi zalicza się także automatyzację procesów technologicznych i zdalne sterowanie źródłami drgań. Metody te pozwalają oddalić pracowników od obszarów zagrożonych drganiami mechanicznymi, zmniejszając ryzyko utraty zdrowia na skutek działania drgań.

Rozwiązania organizacyjne zmierzające do ograniczenia narażenia na drgania mechaniczne polegają na:

• skracaniu czasu narażenia na drgania w ciągu dnia pracy,


• stosowanie przerw w pracy i rotacji na stanowiskach pracy,


• projektowaniu miejsc pracy i rozmieszczaniu miejsc pracy w taki sposób aby ograniczać liczbę narażonych pracowników, lub ograniczyć jednoczesne oddziaływanie wielu źródeł na pracownika,


• przesuwanie do pracy na innych stanowiskach osób szczególnie wrażliwych na działanie drgań,


• szkolenie pracodawców oraz pracowników,


• kontrolowaniu czynników sprzyjających rozwojowi zespołu wibracyjnego.

Działania polegające na skracaniu czasu pracy, stosowaniu przerw i rotacji na stanowiskach mają na celu zmniejszenie dziennej ekspozycji na drgania. Przekazywane pracownikom i pracodawcom w ramach szkolenia (więcej informacji na temat szkoleń znajduje się w dziale dotyczącym obowiązków pracodawcy) pozwala na unikanie błędów i niewłaściwego zachowania mogących zwiększyć ryzyko związane z zagrożeniem drganiami. Kontrolowanie czynników takich jak niska temperatura, nadmierna wilgotność czy obciążenie fizyczne organizmu pomaga zminimalizować ryzyko powstawania zespołu wibracyjnego (wymienione czynniki sprzyjają rozwojowi tego schorzenia).