ШУМОЗАГЛУШАЮЩИЙ ШЛЕМ

Полезная модель относится к медицине, в частности к гигиене труда, а именно к индивидуальным средствам защиты органа слуха от воздействия производственного шума, с целью профилактики формирования шумовой тугоухости у лиц шумоопасных профессий.
Орган слуха - чрезвычайно чувствительный аппарат, созданный природой для восприятия звуковых колебаний воздушной среды. Нервные центры органа слуха имеют сложную и многообразную связь с другими нервными центрами, которые управляют рядом жизненно важных функций в организме (сосудистым, зрительным, дыхательным, двигательным и др.). Под влияние высоких уровней шума нарушается регулирующая функция этих центров по управлению деятельности всего организма, что ведет к росту заболеваемости. Шум является одним из наиболее распространенных неблагоприятных факторов окружающей среды во всех сферах деятельности и жизни человека. Неблагоприятному воздействию шума подвергаются десятки миллионов человек в быту, в транспорте, на работе, что приводит к развитию утомления, снижению работоспособности и развитию общей и профессиональной заболеваемости.
Профессиональная тугоухость представляет собой медленно прогрессирующую форму поражения слуховой функции, в своем развитии связанную с продолжительным воздействием шума и вибрации на производстве. Характер и течение тугоухости зависят главным образом от интенсивности шума и вибрации, от длительности его каждодневного воздействия.
В развитии профессиональной тугоухости и сопровождающих ее субъективных ощущений можно выделить две стадии. В первой стадии превалируют явления реакции со стороны органа слуха на сильный шум и вибрацию. Эта реакция охватывает периферический и центральный отделы слухового анализатора, а в части случаев - и вестибулярного. Клинически это проявляется в понижении слуха, которое не ограничивается каким - либо одним звуком, и в субъективных нарушениях - субъективном шуме, а иногда и в головокружении.
Во второй стадии, патогистологические изменения в ухе образуются лишь после сравнительно долгого периода работы в шумном производстве и локализуются преимущественно в области основного завитка улитки. В этой стадии имеется выраженное понижение восприятия высоких звуков, а при наличии вибрации - понижения восприятия и низких звуков через воздух и через кости черепа.
Снижение шума на пути его распространения осуществляется следующими методами:
- организационными;
- звукоизоляции;
- звукопоглощения;
- виброизоляции;
- дистанционного управления из звукоизолирующих кабин.
Защитить человека от чрезмерного шума в условиях производства не всегда удается. Очень часто технические и архитектурно-строительные методы снижения шума требуют значительных материальных затрат. В то же время существует ряд процессов и производств, где средства индивидуальной защиты (СИЗ) - противошумы являются единственным средством защиты работающих от действия шума высоких уровней. Поэтому противошумы являются важным и реальным подспорьем решения проблем снижения шумовой нагрузки на человека в условиях производства. Основное назначение средств индивидуальной защиты органов слуха - перекрыть этот наиболее чувствительный к шуму канал.
Однако противошумы должны обеспечивать не только надежную защиту, но комфортные и безопасные условия их применения. Согласно ГОСТу Р 12.4.211-99, противошум - это средство индивидуальной защиты органов слуха, используемое человеком для изоляции нежелательных звуков. Различают два основных типа противошумов: внутренние, вкладывающиеся внутрь наружного слухового прохода, и наружные, закрывающие всю ушную раковину снаружи. Применение противошумов снижает уровень действующего на человека шума на 5-10 дБ на низких частотах (125-250 Гц), на 20-30 дБ на высоких частотах (4000-8000 Гц).
В настоящее время промышленность выпускает противошумные наушники, беруши, вкладыши и наушники, смонтированные на защитных касках.
Противошумный наушник, согласно ГОСТу Р. 12.4.208-99, средство индивидуальной защиты слуха, состоящее из двух звукоизолирующих чашек, прикрывающих ушные раковины и соединенных между собой жестким или мягким прижимным устройством. Коробки изготавливают из нескольких слоев звукопоглощающих материалов (войлок, картон, резина, хлорвинил) с наполнителями между ними (пакля, шлаковата и др.). Мягкие накладки образуют уплотнения вокруг ушей, блокируя шум. Накладки выполняются из вспененного материала или наполнены жидкостью.
Беруши, согласно ГОСТу Р. 12.4.208-99, - средство индивидуальной защиты слуха, которое носят во внутренней части слухового (ушного) канала или в ушной раковине. Представляют собой тампоны из специальной ткани, ультратонкой стекловаты, обычной ваты и марли, а также из винила, вспененного полипропилена, полиуретана, силикона, формованного пенопласта.
Различают:
- одноразовые беруши
- беруши для многоразового применения;
- беруши, соединенные полужестким оголовьем;
Твердые ушные вкладыши, которые выполнены из двухкомпонентной массы на основе силикона, используются не дольше 6 месяцев, из-за одного стандартного размера могут быть подобраны не всем работающим и имеют акустическую утечку.
В качестве прототипа авторами взяты наушники, смонтированные на защитных касках, которые выполнены из трех компонентов: удерживающей тесьмы с наушниками, затылочной защитной накладки, которая накладывается на энергопоглощающую оболочку шлема. Удерживающая тесьма изготовлена из смеси хлопка с полиэстером, нейлоновыми ячейками, которые обеспечивают вентиляцию. Один размер подходит всем. Прочная оболочка шлема усиленна нейлоном, снабжена внутренними энергопоглощающими прокладками. Затылочная накладка - это резиновая губка с покрытием из черной кожи.
Применение эффективных средств индивидуальной защиты позволяет снизить отрицательное влияние шума не только на слух, но и на весь организм человека и обеспечить комфортность условий его работы. Классификация и требования к их эффективности регламентируются ГОСТом 12.4.051-78 «Средства индивидуальной защиты от шума. Общие технические условия». Все индивидуальные средства защиты значительно снижают уровни интенсивности шума, особенно на высоких частотах.
Тем не менее, они обладают рядом недостатков.
Так шумозащитные наушники, ограничивают свободу движения шеи и головы, ухудшают кровоснабжение головного мозга из-за компрессии базилярных артерий. Беруши впитывают серу, повышают температуру в ухе, создают давление на стенки ушного канала, что приводит к развитию воспалительных процессов - дерматитов, и поскольку, как правило, являются одноразовыми - дорогие в использовании. Твердые вкладыши используются не дольше 6 месяцев, из-за одного стандартного размера могут быть подобраны не всем работающим и имеют акустическую утечку. Ношение наушников, смонтированных на защитных касках применимо не на всех шумоопасных производствах, так как данный тип противошумов изолирует работника от производственной акустической среды и не дает объективного представления о работе машины или механизмов, что затрудняет осуществление контроля за технологическим процессом на слух. А также, лицам, длительное время работающим в условиях шума, необходимо привыкать в течение одного-двух месяцев к средствам индивидуальной защиты органов слуха.
При разработке СИЗ органа слуха, необходимо учитывать, что существуют два пути передачи звука к органу слуха - воздушный через звукопроводящий аппарат и костный путь проведения звуков, особенно компрессионного типа при воздействии высоких звуков, под влиянием которого череп начинает колебаться отдельными сегментами. В связи с чем, необходимо защитить от воздействия интенсивного производственного шума не только одни уши, как основной путь передачи звука, но и голову. Поэтому нами разработана конструкция шумозаглушающего шлема, который защищает голову и уши от воздействия высоких уровней интенсивности промышленного шума на орган слуха, так как, помимо основного пути доставки звука к внутреннему уху -
воздушного, защищает и костный путь проведения звуков, а также не затрудняет осуществление контроля за технологическим процессом на слух.
Конструкция шлема состоит из трех деталей (1-передней и 2 боковых частей) (см. Фиг.1.; Фиг.2; Фиг.3).
Существенным отличием предлагаемого изделия является то, что оно выполнено двуслойным, индивидуально по форме головы из ткани артикула 50Т, на боковых частях шлема, в области ушных раковин имеются кармашки для полиуретановых вставок толщиной 1,5-2,0 см и с креплением в области подбородка. Кармашки и вставки могут быть выполнены в виде прямоугольника с овальными краями или треугольника, вершина которого также овально закруглена и обращена вниз (см. Фиг.2; Фиг.3).
2
Ткань артикула 50Т, из которой изготовлен шумозаглушающий шлем, относится к текстильным обоям, сырьевой состав (лен-19%, хлопок-45%, ПАН-36%), поверхностная плотность 274 г/м. Используется для оформления интерьера жилых и общественных помещений, офисов, в интерьере пилотируемых космических аппаратов для улучшения акустической обстановки в обитаемых отсеках. По нашему мнению, применение подобных текстильных полотен позволяет расширить рамки их использования в различных областях экономики (строительство, транспорт, здравоохранение).
Анализ шумозаглушающих свойств одного слоя ткани (Арт. 50Т) выявил снижение шума от источника (насосы, воздуходувки, турбокомпрессоры технологических установок Оренбургского газоперерабатывающего завода) превышающие ПДУ по шуму от 3 до 27дБ А на 10,8-11,8 дБ А по общему уровню и на 0,3-16,1 дБ по уровням звукового давления. Максимальное снижение уровней звукового давления на 12,6-16,1 дБ было отмечено в наиболее гигиенически значимом диапазоне частот от 2000-8000 Гц (таб.1). Таким образом, ткань (Арт. 50Т) обладает акустически значимыми шумозаглушающими свойствами, как по общему уровню звука, так и по уровням звукового давления в октавных полосах частот 2000-8000 Гц даже при использовании одного слоя.
Таблица снижения шума одним слоем ткани (Арт.50Т) Таблица 1
Частота (Гц)
63
125
250
500
1000
2000
4000
8000
Среднее снижение шума (дБ)
8,2
8,5
9,4
11,2
17,8
15,2
17,1
20,5
Стандартное отклонение (ДБ)
5,2
5,5
6,0
5,4
6,0
2,6
2,8
4,4
Ожидаемая защита (дБ)
3,0
3,0
3,4
5,8
11,8
12,6
14,3
16,1
Примененная в шлеме двуслойная ткань приведет к среднему снижению уровней звукового давления от 6 до 28 дБ по всем октавным полосам. С целью получения дополнительного эффекта шумозаглушения, мы рекомендуем использовать полиуретановые вставки, так как известно, что у берушей, выполненных из подобного материала, среднее ослабление шума на частотах 125-250 Гц - достигает 3 дБ, на частотах 2000-8000 Гц - 15-16 дБ.
Таким образом, ношение предлагаемого шумозаглушающего шлема позволит достигнуть снижения уровней звукового давления на частотах 125-250 Гц - 9 дБ, на частотах 2000-8000 Гц - 43-44 дБ.
Шумозаглушающий шлем, выполнен из льносодержащей ткани, артикула 50Т, обладающей уникальными медико-биологическими свойствами: гигроскопичностью, бактерицидностью, способностью снижать заряды статического электричества, а также шумозаглушением. Шлем легкий, не вызывает дискомфорта при ношении, не затрудняет осуществление контроля за технологическим процессом, при необходимости возможно совместное использование с защитной каской. Мы рекомендуем использовать предложенный шумозаглушающий шлем лицам шумоопасных профессий занятых в газовой, нефтяной, текстильной промышленностях.