ایمنی شغلی — مواجهه با صدا مدل زنده

شما مسئول ایمنی گروهی شش‌نفره در یک شیفت هشت‌ساعته هستید. یک بخش پرسروصداست — کار تعمیرات یا یک ماشین — و بقیه کارخانه با سطوح پایین‌تر زمزمه می‌کند. هر ده دقیقه مدل دز صدای هر کارگر را طبق قاعده مواجهه مجاز OSHA و حد توصیه‌شده NIOSH جمع می‌کند، حفاظتی را که گوشی‌های محافظ واقعاً می‌دهند به حساب می‌آورد و آنچه گروه تولید می‌کند را می‌شمارد. فقط شبیه‌سازی آموزشی — مشاوره حقوقی، انطباق یا پزشکی نیست.

چه چیزی یاد می‌گیرید

شبیه‌ساز

زمان 0 min
بالاترین دوز PEL (OSHA) 0% · بالاترین دوز NIOSH در گوش 0% · کار پرسروصدا تمام شد 100% · تولید در برابر برنامه شیفت 0% · تراز در کار پرسروصدا 85.0 dBA · گروه در شیفت 6 · کارگران دارای محافظ 0کار پرسروصدا85 dBA■خط تولید82 dBAمونتاژ78 dBAاتاق آرام62 dBA▲ دوز PEL (OSHA) · ▼ دوز NIOSH در گوش (│ = 100 %)کار پرسروصدا تمام شد 100% · تولید در برابر برنامه شیفت 0% · 0 قطعه/h · ◉ 0/6
  • کارگر، دوز زیر ۵۰ %
  • کارگر، دوز ۵۰–۱۰۰ %
  • کارگر، دوز بالای ۱۰۰ %
  • محافظ شنوایی دارد
  • ناحیه با ۹۵ dBA یا بیشتر
  • محفظه (نصب‌شده / در حال نصب)

کنترل‌ها

چه کسی پست‌های پرسروصدا را پر می‌کند. ثابت = همان افراد در تمام شیفت؛ ساعتی = پست‌های پرسروصدا هر ساعت میان گروه می‌چرخد؛ بر پایه دوز = هر ساعت کارگران با کمترین دوز آن‌ها را می‌گیرند.

یک کار نگهداری با حداکثر دو نفر در جبهه کار پیش می‌رود؛ یک ماشین به ازای هر اپراتور تولید می‌کند. همه آنجا در معرض‌اند.

هر کارگر ساعتی ۱۰ دقیقه را در اتاق آرام می‌گذراند، به‌نوبت. مواجهه کمتر، دست کمتر.

تضعیف تعدیل‌شده در میدان (NRR − 7)/2: ایرپلاگ فومی NRR 29 → 11 dB، گوشگیر NRR 25 → 9 dB، هر دو با هم → 16 dB.

سهم زمانی را که محافظ‌ها واقعاً پوشیده می‌شوند از حدود ۸۰ % به حدود ۹۷ % می‌رساند.

منبع را فوراً متوقف می‌کند. گروه پرسروصدا به خط می‌رود؛ کار یا خروجی ماشین منتظر می‌ماند.

پانل‌های اطراف منبع آن را پس از ۶۰ دقیقه نصب ۱۰ dB کم می‌کنند؛ کار درون آن حدود ۱۰ % کندتر پیش می‌رود.

۳۰ دقیقه بعد با دوز تازه می‌رسد. گروه تا هشت نفر.

شاخص‌ها

بالاترین دوز PEL (OSHA)
0%
عادی
بالاترین دوز NIOSH در گوش
0%
عادی
کار پرسروصدا تمام شد
100%
عادی
تولید در برابر برنامه شیفت
0%
بحرانی
بالاترین TWA هشت‌ساعته (OSHA، آستانه ۸۰ dB)40.0 dBA
بالاترین TWA هشت‌ساعته در گوش (NIOSH)40.0 dBA
دوز PEL پیش‌بینی‌شده پایان شیفت (با آهنگ فعلی)0 %
کارگران بالای ۱۰۰ % دوز PEL0
تراز در کار پرسروصدا85.0 dBA
تراز در خط82.0 dBA
نرخ تولید0 units/h
گروه در شیفت6
کارگران دارای محافظ0
نصب محفظه باقی‌مانده‎−1 min

روند

بالاترین دوز PEL (OSHA): — %2000

سناریوهای بحران

سطح 1 · کار نگهداری پرسروصدا

ساعت 07:30 باید پوشش داخلی یک هاپر کنده و عوض شود: سه نفر-ساعت کار با 104 dBA، که باید در همین شیفت انجام شود، و فقط دو نفر در جبهه کار جا می‌شوند. داخل هاپر نمی‌توان پنل‌های محفظه‌سازی نصب کرد و امروز صبح هنوز هیچ گوشی محافظی توزیع نشده است. خط باید کار کند. هیچ‌کس نباید شیفت را بالای 100 % دز OSHA تمام کند و گوش‌ها هم باید در حد NIOSH بمانند.

  • بالاترین دوز PEL (OSHA) ≤ 100 % در پایان
  • بالاترین دوز NIOSH در گوش ≤ 100 %
  • کار نگهداری در همین شیفت تمام شود
  • تولید ≥ 95 % برنامه شیفت

سطح 2 · کمبود محافظ شنوایی

محموله ایرپلاگ نرسیده و در محل فقط دو جفت گوشگیر هست. پرس شکل‌دهی تمام شیفت در ۹۶ dBA با دو اپراتور کار می‌کند و پانل‌های محفظه روی کار دیگری هستند. شیفت را طوری برنامه‌ریزی کنید که هیچ‌کس از دوز OSHA یا حد گوش NIOSH فراتر نرود — و تولید همچنان برنامه را برآورده کند.

  • بالاترین دوز PEL (OSHA) ≤ 100 % در پایان
  • بالاترین دوز NIOSH در گوش ≤ 100 %
  • تولید ≥ 95 % برنامه شیفت

سطح 3 · فشار تولید، ماشین پرسروصدای جدید

یک دستگاه برش جدید ساعت 07:30 برای رسیدن به یک برنامه افزایش‌یافته شروع به کار می‌کند. در جایگاه اپراتور 103 dBA اندازه‌گیری می‌شود و به دو اپراتور نیاز دارد. گوشی‌های فومی در دسترس‌اند. برنامه را برآورده کنید بی‌آنکه کسی از دز OSHA یا حد گوش NIOSH فراتر برود.

  • بالاترین دوز PEL (OSHA) ≤ 100 % در پایان
  • بالاترین دوز NIOSH در گوش ≤ 100 %
  • تولید ≥ 95 % برنامه افزایش‌یافته

مبنا — مدل پشت اعداد

هر رابطه‌ای که شبیه‌ساز به کار می‌برد، با منبعش. ثابت‌هایی که به‌عنوان فرض علامت خورده‌اند کالیبراسیون‌های نمونه‌ای‌اند.

ترازهای صوتی مثل انرژی جمع می‌شوند: دو منبع برابر ۳ dB بلندتر از یکی‌اند. هر ناحیه پس‌زمینه خودش به‌علاوه منبع پرسروصدا را می‌شنود که با فاصله و دیوارها کاهش یافته است.
L_area = 10·log10(10^(L_bg/10) + 10^((L_src − spill − IL)/10)) + N(0, 1 dB)[6]فرض: پس‌زمینه ناحیه‌ها، نشت، افت درج محفظه و زمان تحویل، رعایت استفاده، نرخ‌های تولید و تغییرات تراز مقادیر نمایشی برای یک کارخانه عمومی‌اند؛ خود قواعد دوز همان‌هایی هستند که منتشر شده‌اند.
دوز OSHA: هر دوره C در تراز L به‌اندازه C/T از روز را مصرف می‌کند، که T به ازای هر ۵ dB بالای ۹۰ dBA نصف می‌شود. مجموع ۱۰۰ % حد مواجهه مجاز (PEL) است.
T = 8 / 2^((L − 90)/5) h; D = 100·Σ Cᵢ/Tᵢ (levels ≥ 90 dBA for the PEL, ≥ 80 dBA for the action level)[1][2][3]
دوز و میانگین وزنی زمانی ۸ ساعته یک اطلاعات‌اند: ۵۰ % = ۸۵ dBA (تراز اقدام برنامه حفاظت شنوایی)، ۱۰۰ % = ۹۰ dBA.
TWA_OSHA = 16.61·log10(D/100) + 90; D = 50 % ⇔ 85 dBA (action level), D = 100 % ⇔ 90 dBA (PEL)[2]
حد توصیه‌شده NIOSH: ۸۵ dBA برای ۸ ساعت، با نصف شدن زمان به ازای هر ۳ dB — قاعده انرژی برابر. در ۱۰۰ dBA این ۱۵ دقیقه است.
T = 8 / 2^((L − 85)/3) h (80–140 dBA integrated); TWA_NIOSH = 10·log10(D/100) + 85[4]
برچسب محافظ‌ها مقادیر آزمایشگاهی‌اند. OSHA برای قرائت‌های وزن‌دار A هفت دسی‌بل کم می‌کند و بقیه را نصف می‌کند؛ پوشیدن ایرپلاگ و گوشگیر با هم فقط حدود ۵ dB به بهتر از دو اضافه می‌کند.
A = (NRR − 7)/2 (dBA, 50 % field derating); dual = max(A_plug, A_muff) + 5; plug NRR 29 → 11 dB, muff NRR 25 → 9 dB, dual → 16 dB[3]
دقیقه‌های بدون محافظ با تراز کامل حساب می‌شوند. چون انرژی‌ها جمع می‌شوند، محافظی که ۸۰ % زمان در ۱۰۰ dBA پوشیده شود بسیار کمتر از رتبه‌اش حفاظت می‌دهد.
ear dose per tick = w·r(L − A) + (1 − w)·r(L); w ~ N(c, 0.05) clipped to [0,1], c = 0.80 (0.97 enforced)[7][4]فرض: پس‌زمینه ناحیه‌ها، نشت، افت درج محفظه و زمان تحویل، رعایت استفاده، نرخ‌های تولید و تغییرات تراز مقادیر نمایشی برای یک کارخانه عمومی‌اند؛ خود قواعد دوز همان‌هایی هستند که منتشر شده‌اند.
محفظه تراز را برای همه نزدیک منبع پایین می‌آورد؛ چرخش و استراحت فقط زمان حضور آنجا را تقسیم یا کوتاه می‌کنند.
enclosure: L_src − 10 dB after 60 min, task productivity × 0.9; rotation/breaks change Cᵢ, not L[5][6]فرض: پس‌زمینه ناحیه‌ها، نشت، افت درج محفظه و زمان تحویل، رعایت استفاده، نرخ‌های تولید و تغییرات تراز مقادیر نمایشی برای یک کارخانه عمومی‌اند؛ خود قواعد دوز همان‌هایی هستند که منتشر شده‌اند.
تولید از جایگیری گروه پیروی می‌کند: پست‌های روی خط و کنار ماشین تولید می‌کنند، اتاق آرام نه.
output = Σ workers rate(area)·(1 + 0.1·z); loud job progress = min(n_loud, 2) × 10 minفرض: پس‌زمینه ناحیه‌ها، نشت، افت درج محفظه و زمان تحویل، رعایت استفاده، نرخ‌های تولید و تغییرات تراز مقادیر نمایشی برای یک کارخانه عمومی‌اند؛ خود قواعد دوز همان‌هایی هستند که منتشر شده‌اند.
سایر ثابت‌های عملیاتی مورد استفاده در مدل.
backgrounds: loud area 85, line 82, assembly 78, quiet room 62 dBA · source spill −20 dB at the line, −26 dB at assembly, −45 dB in the quiet room · line 3 posts at 1 unit per 10 min, assembly 0.5 · 10-min quiet break per hour, staggered · extra worker arrives after 30 min, crew ≤ 8فرض: پس‌زمینه ناحیه‌ها، نشت، افت درج محفظه و زمان تحویل، رعایت استفاده، نرخ‌های تولید و تغییرات تراز مقادیر نمایشی برای یک کارخانه عمومی‌اند؛ خود قواعد دوز همان‌هایی هستند که منتشر شده‌اند.

تصادفی‌بودن: یک مولد mulberry32 با seed؛ توزیع‌های به‌کاررفته — یکنواخت، نمایی (وارون CDF)، نرمال (Box–Muller)، پواسون (Knuth). seed نمایش داده می‌شود و قابل اشتراک است.

منابع

  1. 29 CFR 1910.95 — Occupational noise exposure (Table G-16, mixed exposure ΣC/T, action level 85 dBA, hearing protectors) — U.S. Occupational Safety and Health Administration, 1983
  2. 29 CFR 1910.95 Appendix A — Noise exposure computation (T = 8/2^((L−90)/5), TWA = 16.61·log10(D/100) + 90) — U.S. Occupational Safety and Health Administration
  3. OSHA Technical Manual, Section III Chapter 5 — Noise (90-dB PEL vs 80-dB HCA thresholds, NRR derating (NRR−7)/2, dual protection +5 dB) — U.S. Occupational Safety and Health Administration
  4. Criteria for a Recommended Standard: Occupational Noise Exposure, Revised Criteria 1998 (REL 85 dBA, 3-dB exchange rate, 80–140 dBA integrated, T = 480/2^((L−85)/3) min) — NIOSH, DHHS Publication No. 98-126, 1998
  5. Occupational Noise Exposure — Exposure & Controls (enclosures, barriers, limiting time at the source, quiet areas, rotation) — U.S. Occupational Safety and Health Administration
  6. D. A. Bies, C. H. Hansen, C. Q. Howard — Engineering Noise Control (decibel addition, enclosures and barriers, insertion loss) — CRC Press, 5th ed., 2017
  7. E. H. Berger et al. (eds.) — The Noise Manual, 5th ed. (hearing protector field performance; effect of wearing time on effective attenuation) — American Industrial Hygiene Association, 2003

چه کسی این کار را حرفه‌ای انجام می‌دهد

مدل آموزشی — برای تصمیم‌های عملیاتی نیست. سایت‌های واقعی هر ثابت را با تجهیزات و داده‌های خودشان کالیبره می‌کنند.