物理因素职业危害.ppt

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1、物理危害因素与控制,主讲人：王湘甫,2,物理危害因素与控制,噪声 高温/WBGT,3,职业病危害因素现场检测技术,噪声检测技术,4,工作场所噪声检测目的,1.符合国家标准(工作场所环境质量)2.噪声治理3.健康监护/听力保护计划(保护企业)4.执法,5,国家职业卫生(噪声)标准,工作场所有害因素职业触限值 第2部分:物理因素GBZ2.2-2007工作场所物理因素测量 第8部分:噪声GBZ/T 189.8-2007,6,噪声治理,工业卫生模式确认检测控制-排除-减低保护-提供保护设备-训练,7,健康监护,听力保护计划检测噪声听力测试听力保护(提供个体噪声防护设备)教育及训练保存记录,8,工作场所

2、噪声检测目的,执法检查:-检测精度非常重要!仪器制造标准校准操作方法及过程原始检测数据保存,9,噪声检测精度,精度是一个通称:精密度Precision:为仪器对同一环境条件重复测量时,其重复测 量结果之间差异的程度。精确度Accuracy:为仪器对同一环境条件重复测量时,其平均值 与真值之间的误差程度,10,精密度与精确度,精密度高 精确度差,精密度低 精确度可,精密度高 精确度佳,11,声压级Lp,Lp=20log10(dB)(1Pa=10bar)P为声压有效值,单位用PaP0为声压的基准值2x10-5Pa(1Pa=1Newton/m2),声压级Lp(Sound Pressure Level

3、)一般是以dB的大小来表示声压的有效值P(Pa),12,噪声计的基本结构,13,仪器设计及制造的国际标准,ANSI/美国国家标准局American National Standards InstituteIEC/国际电气技术委员会International Electrotechnical Commission,14,仪器设计及制造的国际标准,声级计ANSI S1.4 1983IEC 60651 1979IEC 61672 2002*国家计量院检测标准!,积分型声级计IEC 60804 1985噪声剂量计ANSI S1.25 1991IEC 1252 1994,15,仪器设计及制造的国际标准,

4、IEC61672以IEC60651为基础做部分修订-更严格的容许误差-额外的测试文件-要求电磁兼容-麦克风更改为Class 1及Class 2-计权更改为:A,C,Z-参考条件:温度:23(原20)湿度:50%RH(原65%RH)静压:101.325KPa(原大气压1013hPa),16,ANSI S1.4与IEC 60651,参考值针对声级计精度“型式”精密型1一般型 2计权A,C,Z,17,计权/Weighting,18,ANSI S1.4与IEC 60651,响应时间慢/Slow1秒快/Fast.125秒冲击/Impulse.035秒稳定度要求内部噪声要求,19,我们量测什么,Fig.I

5、-13平方根RMS(Root-Mean-Square),20,ANSI S1.4与IEC 60651,失真要求线性度要求范围重迭方向性响应,环境的要求包括大气压力声场强度振动磁场及静电场温度及湿度,21,IEC 60804,积分型声级计,采用ANSI S1.4及 IEC60651有关的标准声级计增加一个平均功能(积分型声级计),22,IEC 60804,测量时间段的平均声压级为相等于“等效连续声压级”Leq 定义“脉冲范围”以适应冲击性噪声讯号的积分,23,ANSI S1.25与IEC 1252,采用ANSI S1.4、IEC 60651及IEC60804的相关标准加上交换率计算及低于门坎值不

6、积算建立可积分冲击性噪声讯号的能力,噪声剂量计,24,交换率(减半率)/Exchange Rate,每日连续接触噪声八小时,噪声接触限值为85dB(A)交换率:3dB(A)噪声声级卫生限值(85 dB/A x8小时),若增加3 dB(A),从85 dB(A)88dB(A),接触时间减半(4小时),数据源:国家职业卫生标准GBZ/T-189.8-2007,25,为何噪声量测值常不一致?,声级为动态位置、位置、位置不同设定参数,26,麦克风精度,依频率而变动:型式1+4.0到-,典型+1.0 dB型式2+5.0到-,典型+1.5到 3.5dB,27,麦克风容许误差针对Type 1&Type 2,2

7、8,防风罩,在室外量测需有防风罩防止麦克风边缘风切声音工作场所风速大于3m/s应加装防风罩保护麦克风及避免错误读值风速大于五公尺/秒时不量测保护麦克风避免意外的敲击,29,噪声术语定义,30,噪声术语定义,峰值Peak Level锋值是麦克风所测到瞬间最大声级(不同于最大声级)峰值与响应时间无关(快或慢反应),最小声级/Minimum Level 此最小声级为在检测时间所测量到最小声级,最大声级/Max Level:此最大声级为在检测时间所测量到最高声级,31,噪声术语定义,阈值Threshould测得声级低于阈值将不被列入平均及积算美国OSHA采两个不同阈值 90分贝:TWA大于90分貝,采

8、取工程控制(1971年)80分贝:TWA大于85分貝,实施听力保护计划(1983年)ACGIH:80dBA中国阈值:?分贝,32,噪声术语定义,时间计权平均/TWA平均成8小时的平均声级,等效连续声压级LeqLeq计算上与Lavg相似,但不受阈值影响。交换率设为三分贝测量采样时间内真实的等效连续声压级,平均声级/Lavg采样时间内的平均声级声级低于阈值不并入计算采样8小时的Lavg与TWA相同,33,噪声术语定义,稳态噪声(连续性)使用”慢挡“动态特性测量时,声级波动 3 dB(A)的噪声稳定态讯号,随时间只有很小变动最大、最小及平均都很接近一般声级计适用于此种应用,34,噪声术语定义,非稳态

9、噪声(变动)使用”慢挡“动态特性测量时,声级波动 3 dB(A)的噪声,35,噪声术语定义,脉冲性噪声(冲击性)持续时间不超过0.5秒,间隔时间大于1秒,声压噪声突然爆发又很快消失有效值变化 40 dB(A)的噪声峰、脉冲、冲击期间很短,高能量,讯号之间有时间隔阂需有峰响应来隔离及高脉冲范围加以积分,36,噪声职业接触限值 GBZ 2.2-2007,37,噪声职业接触限值 GBZ 2.2-2007,8h等效声级(按额定8h工作日规格化的等效连续A计权声压级)噪声强度等效为工作8h的等效声级。每周40h等效声级(按额定每周工作40h规格化的等效连续A计权声压级)非每周5d工作制的特殊工作场所接触

10、的噪声声级等效为每周40h的等效声级。,38,测量声级的计算GBZ/T 189.8-2007,一天8h等效声级(LEX,8h)的计算 一天实际工作时间内接触噪声强度 规格化到工作8h等效声级dB(A)实际工作日的工作时间h 实际工作日的等效声级dB(A)标准工作日的工作时间8h,39,测量声级的计算GBZ/T 189.8-2007,每周40h的等效声级 通过LEX,8h计算规格化每周工作5天(40h)接触的噪声强度的等效连续A计权声级 指每周平均接触值dB(A)一天实际工作时间内接触噪声强度 规格化到工作8h的等效声级dB(A)指每周实际工作天数d,40,国家职业接触限值,工作场所噪声职业接触

11、限值,GBZ 2.2-2007,41,国家职业接触限值,工作地点脉冲噪声接触的限值,数据源:国家职业卫生标准GBZ 2.2-2007,42,频率,Fig.I-41Hz及10Hz正弦波,43,声压级,Fig.I-5 正弦波具有不同声压,44,频率响应及计权,人耳对频率的反应范围為20 Hz到20 kHz人耳对高频率及低频率不敏感正常人耳敏感的频率为500 Hz到 4 kHz,45,不同声压级SPLs及频率的例子,250Hz114dB,1KHz 114 dB,1KHz 94 dB,*本声音仅供比较并非实际dB值,46,频率响应及计权,Fig.I-6“A”及“C”计权曲线,47,分贝(dB)的计算-

12、加法,噪声级(分贝)是声音物理量的对数值,无法直接以算术加法计算,计算公式如下:问题:当有两台个别噪声为90及95分贝的机器 同时启动时噪声值为多少分贝?,48,噪声级之和,较高级须加上之修正值,dB,两级之差值,dB(D),49,分贝(dB)的计算-减法,公式如下:问题:总噪声分贝为95分贝,背景噪声为85分贝,机械噪声为多少分贝?,50,噪声级之差,较高级须减去之修正值,dB,两级之差值,dB,51,等响曲线/Equal-Loudess Contours,Loudness Level in Phons,C,A,52,A计权网络,40 dB Equal Loudness Contour in

13、verted and compared withA-weighting,40 dB Equal Loudness Contour normalized to 0dB at 1 kHz,53,计权网络,声压级(dB),频率(Hz),54,计权网络的频率响应及容许误差,55,倍频程,人耳能听到频率范围 20-20KHz为便于噪声测量及分析,将人耳可听见频率范围画分成几个频段常用为1/1及1/3倍频程1/1倍频程中心频率如右,56,1/3倍频程,在1/1倍频程的基础上,把每一个倍频程段再分为三份,可最作更详细的频谱分析。,57,噪声测量/设定Z计权响应,Z计权:为线性不加任何修正,58,噪声测量/设

14、定A计权响应,59,噪声测量/设定C计权响应,500,250,1k,2k,8k,4k,125,63,31.5,频率(Hz),声压级(dB re 20 Pa),80,85,81,75,65,70,90,95,95,60,噪声测量,相同噪声在不同计权所测得噪声值不同:Z计权:99dB(Z)A计权:84.5dB(A)C计权:97.6dB(C)问题:如果你的声级计有A及C计权功能,你如何应用来判断噪声是高频或低频噪声?,61,噪声检测,62,工作场所噪声检测,评价:-环境的噪声质量?-工人的噪声接触值?,63,检测设备选择,1.工作场所噪声检测(环境噪声质量)-声级计、积分型声级计、噪声剂量计2.检测

15、工人对噪声接触值-稳态性噪声:声级计、积分型声级计、噪声剂量计-非稳态性噪声(包括脉冲噪声):噪声剂量计(优选)积分型声级计(劳动强度太大),64,流动的工作岗位(移动噪声),工人移动很难随着工人量测个体噪声剂量计 成为最佳选择,65,个体噪声剂量计的优势,可真实评价工人在日工作时数内实际接触噪声的 情况。可挂在工人身上,检测效率高,对检测人员 劳动强度低。(1名检测员可同时检测多位工人)可记录检测过程中的数据,可追溯采样期间异状。可自动计算检测时段TWA,Leq,Lpeak当工人接触噪声达到限值可提供报警讯号。,66,噪声剂量Dosing,8小时x 85 dB(A)100%噪声剂量(卫生限值

16、)4小时x 88 dB(A)100%噪声剂量(卫生限值)交换率:3 dB请计算以下的工作时间是否超过卫生限值,67,个体噪声剂量计安装,麦克风位置非常重要,68,工作场所噪声检测的误差来源,音频及电场干扰环境的温度、湿度及大气压力改变校准采样的次数检测设备不规范检测过程不规范,69,使用个人噪声剂量计的抽样方法抽样对象及数量,GBZ/T 189.8-2007附录A,70,校准,测量前校准/测量后确认校准现场检测前及检测后校准校准音源 94dB,104dB/1000Hz,喇叭2)ON/OFF开关3)电池指示4)麦克风适配器,标准音源校准器,71,校准,为何标准音源多为94dB?声压级公式:(另外

17、常见校准声源104dB可供高噪声检测较准),参考声压 20Pa,72,工作场所噪声检测,注意事项:1.检测目的2.测定时要做哪些事?3.决定检测方法及步骤4.测定现场的气象、环境、人员5.预定最后检测的目标及分析项目,73,噪声检测评价流程图,74,噪声频谱测量,实时频谱分析仪分析主要噪声的频率噪声改善工程重要依据生产设备保养的检测听力保护设备选择,75,听力保护措施,降噪方法,控制声源,76,听力保护-常见3M的护耳器的类型,耳塞,被动降噪耳罩,77,听力保护合理降噪值,降噪不足,最恰当,降噪过度,LAX:防护后耳内噪声dB(A)Lex,8h 85dB需采取听力保护,LAX,78,听力保护/

18、护耳器评价,配戴护耳器的有效A计权声级LAX评价*欧规-OB方法(ISO4869-2)-H、M、L方法-SNR方法*美规-NRR方法,79,听力保护/护耳器评价,OB方法(Octave-band)1.需量测63Hz到8000Hz中的8个中心频率的噪声值及APVfx(假设保护值)2.计算LAX依公式,80,听力保护/护耳器评价,H、M、L方法(高、中、低频)1.此方法需测量C计权及A计权的噪声值及H、M与L值。2.H、M、L值由制造厂提供3.计算公式,4.此方法计算结果与 OB方法相同,较简单,另有简易图法可提供 快速计算!,81,听力保护/护耳器评价,SNR方法(Single NumberRa

19、ting单值噪声降低数)1.需测量C计权噪声及由制造厂提供SNR值2.计算公式3.工业企业职工听力保护规范(1997)建议使用的方法 护耳器现场使用实际声衰减值计算:SNR x 0.6,82,听力保护/护耳器评价,NRR,83,听力保护/护耳器评价,84,听力保护/护耳器评价,NRR-7,2,85,职业病危害因素现场检测技术,高温/WBGT指数,86,高温危害的定义,指在生产劳动过程中,工作地点平均WBGT指数25的作业,高温作业/Heat Stress Work,87,高温危害的来源,食物能量工作新陈代谢热周遭环境贡献衣物隔离热源,88,高温危害的来源,人体热平衡失调,89,热调节体温模式,

20、热,体温37C肤温34C,视丘下部,错误讯号,视前区神经单位,体热含量散发,血液循环加速,出汗,90,体温调节功能异常,起疹汗腺堵塞抽筋缺少盐分衰竭昏厥中暑死亡,91,高温危害对人体生理之影响,热衰竭热痉挛中暑,92,热衰竭/Heat Exhaustion,原因:大脑皮质血液供应不足,造成之虚脱状态症状长时流汗导致缺水口渴、身体衰弱、头痛及头昏眼花处置方法移至通风场所,躺下并将脚抬高超过头部补充水份,93,热痉挛/Heat Cramp,原因:出汗过多或大量喝水而导致血内氯化钠浓度过低症状:抽筋处罝方法:补充食盐水,94,中暑/Heat Stroke,原因：体温调节系统严重失能而无法 维持热平衡

21、症状皮肤干熱、发红体温过高至41C以上精神错乱、神志不清、昏迷处置方法：立即有效降低体温,95,长期曝露,几个月慢性热衰竭导致头痛、胃痛、睡眠不安稳、暴躁易怒几年高血压、性欲降低、性无能、心脏疾病、消化器官等疾病,96,高温危害的来源,钢铁工业冶金厂制砖/陶瓷厂玻璃工厂橡胶业锅炉,制罐/罐头工厂矿场洗衣工厂军队营造业运动,典型具热危害威胁之工业,97,WBGT指数温度,1957年由美国海军陆战队率先提出(又称湿球黑球温度)测量:气温、相对湿度、风速及辐射,98,WBGT指数温度,W-Wet(湿球温度)B-Bulb(干球温度)G-Globe(黑球温度)T-Temperature,综合评价人体接触

22、作业环境热负荷的一个基本参考量，单位为”,99,湿球温度,将温度计之感应部份以湿的棉心包覆在自然通风状况下测量受风速及湿度影响量程5-40,100,黑球温度,直径15或4.2cm中空铜球,外层涂黑以吸收红外线辐射,内装温度计测自然界之太阳辐射热及作业场所产生之辐射热与风速Quest 2吋黑球已加入修正因子量程20-120,101,干球温度,以温度计量取周围空气之温度量程10-60,102,WBGT的国际标准,ISO 7243-WBGTACGIH TLVS-WBGT/体内温度UL/CSA等級1 A,B,C,D,E,F y G等级IIIISO 7730 Comfort Tcrmico量测范围为0-

23、60C,103,国家职业卫生标准/WBGT,GBZ2.2-2007 工作场所有害因素职业接触限值 第2部分：物理因素GBZ/T 189.7-2007 工作场所物理因素测量 第7部分：高温,104,WBGT指数的计算公式,室外具日晒 WBGT=湿球温度x0.7+黑球温度x0.2+干球温度x0.1室内或室外无日晒 WBGT=湿球温度x0.7+黑球温度x0.3,105,时间加权平均WBGT指数计算,其中WBGTi=暴露位置之WBGT值ti=在各位置之暴露时间,106,时间加权平均WBGT指数计算,例题二:某一劳工在三个位置作业,该劳工平均每小时在这三个位置曝露时间及测定平均数据如下表,试计算该劳工时

24、间加权平均下之WBGT值。,107,时间加权平均WBGT指数计算,各测点之WGBT值WBGT1=0.7x25+0.3x34=27.7WBGT2=0.7x32+0.3x38=33.8WBGT3=0.7x33.5+0.3x42=36.1时量平均之WBGT值,108,测量高度,受热不均匀：坐姿:1.1m/0.6m/0.1m立姿:1.7m/1.1m/0.1m,受热均匀：坐姿:1.1m立姿:1.5m,109,测定位置,受热不均匀时,需测三点WBGT值-头部-腹部-踝部WBGT加权平均=,注:ISO标准建议三点同时量测,110,常见职业体力劳动强度分级表,111,工作场所不同体力劳动强度WBGT限值（）,

25、GBZ 2.2-2007,112,ACGIH2009建议TLV及行动限值,113,测量时间,常年接触高温作業:夏季最热月不定期接触高温作業:工期内最热月室外作業:最热月、晴天有太阳辐射作业环境热源稳定 每天测3次取平均值-工作开始后半小时-工作中-工作结束前半小时测量持续时間:取决于测量仪器的反应,114,测量条件及注意事项,正常生产下进行测量测量仪器固定在三角架上，避免受人为气流影响或物体阻挡辐射热。环境温度超过60，可遥测(主机与温度传感器分离)确保湿球有足够蒸馏水，加水后需10分钟稳定。黑球现场安装后需25分钟稳定,115,传统式WBGT检测设备,缺点：1.携带不方便2.劳动强度大-须在高温现场组装、纪录测值-若要测三点(头、腹、踝)，不方便同时测。-手动计算WBGT值,116,自动记录式WBGT监测仪,自动计算WBGT及记录较大、覆盖湿球水槽干球温度传感器具隔板传感器可与主机分离 达200英呎可同时连接三组传感器供量测头.腹.踝可外接风速计,117,报告结束欢迎提出问题,