Защитные мероприятия от возникновения шума

ЗАЩИТА ОТ ШУМА, ИНФРАЗВУКА, УЛЬТРАЗВУКА

Вопросы

1 Характеристика шума

2 Действие шума на организм человека

3 Защитные мероприятия от возникновения шума

4 Ультразвук

5 Инфразвук

 

1 Характеристика шума

Шум – это неритмичное звукообразование, беспорядочное смешение звуков.

Статистика показывает, что в последние годы шумность, как в быту, так и на рабочих местах постоянно возрастает на 1-3 дБ в год.

Источники шума:

1. Колебания тел или их поверхностей - механический шум.

2. Нестационарные процессы в жидкости или газе – аэрогидродинамический шум.

3. Переменные магнитные силы, приводящие к колебаниям рабочие органы электрических машин и аппаратов – электромагнитный шум.

Основные параметры, характеризующие шум:

1. Амплитуда колебания – максимальное смещение от исходного положения частиц проводящий звук среды в результате вовлечения их в колебательный процесс источником колебания.

2. Звуковое давление – переменное давление, возникающее дополнительно к атмосферному давлению в той среде, через которую происходят звуковые волны, Н/м², дин/см². В фазе сжатия звуковое давление положительно, в фазе разрежения – отрицательно.

3. Скорость звука – расстояние, на которое в течение одной секунды может распространяться волновой процесс. В воздухе при t = 20ºС и нормальном атмосферном давлении равна 334 м/с, при повышении температуры – скорость звука увеличивается примерно на 0,71 м/с на каждый °С (напр., в стали – 5000 м/сек, в резине – 40/60 м/сек).

4. Длина волны – расстояние между двумя соседними сгущениями или разряжениями в звуковой волне.

5. Сила звука (интенсивность) – количество энергии, проходящее в результате распространения звука через площадь 1 м², расположенную перпендикулярно направлению распространения звуковой волны в единицу времени, Вт/м²

По частоте преобразующих звуков шум делится на:

Ö низкочастотный – до 400Гц,

Ö среднечастотный – от 400 до 1000Гц,

Ö высокочастотный – свыше 1000Гц.

В процессе эволюции человек привык к звукам средней частоты, т.к. эти частоты в природе самые распространённые (пение птиц, шум леса и моря). Поэтому на человека шум такой частоты действует более благоприятно, чем такой же силы, но более высокой частоты.

Наложение звуковых волн одинаковой частоты называется ИНТЕРФИРЕНЦИЕЙ.

При совпадении частоты колебаний внешней среды с собственными колебаниями системы, амплитуда резко возрастает. Это явление называется РЕЗОНАНСОМ.

Ухо человека способно улавливать механические колебательные движения среды, с частотой от 20 до 20 тыс. Гц. Ниже 20 Гц и выше 20 тыс. Гц находится соответственно области неслышимых человеком инфразвуков и ультразвуков.

Минимальная величина звуковой энергии воспринимаемая человеком, как звук называется слуховым порогом.

Звуковая энергия, при которой воспринимаемый звук вызывает болевые ощущения – болевой порог.

Пример: взрыв атомной бомбы 200 дБ – смертельный порог, ход часов 30 дБ, тихий разговор 30 дБ, в учебных помещений нормальные условия работы 60 дБ, громкая музыка 110 дБ, токарный станок до 100 дБ.

 

Действие шума на организм человека

Длительное воздействие интенсивного шума может приводить к перераздражению клеток звукового анализатора и его утомлению, а затем и стойкому снижению остроты слуха (тугоухость). Воздействуя на кору головного мозга, шум оказывает раздражающее действие, ускоряет процесс утомления, ослабляет внимание и замедляет психические реакции. По этим причинам шум в условиях производства может способствовать возникновению травматизма.

При действии шума очень высоких уровней (более 130 дБ) возможен разрыв барабанной перепонки.

 

Защитные мероприятия от возникновения шума

1. Уменьшение шума в источнике возникновения.

Ö замена устаревшего оборудования;

Ö замена ударных процессов безударными;

Ö повышение класса точности;

Ö применение деталей из пластмасс и других «незвучных» материалов;

Ö применение слоистых материалов;

Ö применение средств виброизоляции;

Ö своевременный ремонт и правильная эксплуатация оборудования.

2. Изменение направленности излучения.

3. Акустическая планировка предприятий и цехов.

С увеличением расстояния от источника шума до рабочего места в 2 раза уровень звука снижается на 6 дБ.

4. Акустическая обработка помещений

Ö облицовочные материалы (стекловолокно; базальтовое волокно; вата и др.)

Выбор звукопоглощающего материала и конструкции зависит от спектра шума и типа помещения

5. Уменьшение шума на пути распространения посредством звукоизоляции.

6. Локальный метод борьбы.

7. Средства индивидуальной защиты

Звукоизоляция – конструкция, служащая для того, чтобы не пропускать звук из шумного помещения, т.е. эффект звукоотражения (материалы плотные, твёрдые, массивные).

Звукопоглощение - материалы и конструкции предназначенные для поглощения звука, как в помещениях с источником звука, так и в соседних помещениях. (материалы полые, с малой плотность).

Учитывают «розу ветров» при расположении агрегатов с интенсивным шумом.

Прибор для измерения шума – шумомер. Он преобразует звуковые колебания в электрический ток, величину которого показывает стрелочный индикатор (дБ).

 

Ультразвук

ультразвук - колебания с частотой выше 16 - 20 тыс. Гц, не воспринимаемые человеческим ухом.

Вследствие малой длины волны в воздухе высоко частотный ультразвук не распространяется, а воздействует при контакте источника с поверхностью тела человека.

В промышленности ультразвуки используются:

Ö для анализа и контроля (дефектоскопия, структурный анализ веществ, определение физико-химических свойств материалов).

Ö в медицине для лечения суставов, нервной системы.

Ö очистка и обезжиривание деталей;

Ö механическая обработка твёрдых материалов;

Ö сварка, пайка.

Воздействие ультразвука:

поражение нервного периферического и сосудистого аппарата, функциональные изменения нервной системы, сердечно-сосудистой системы, слухового и вестибулярного аппарата, головные боли, нарушение сна.

Допустимые нормы звукового давления для рабочих у ультразвуковых установок:

16000 Гц 85 дБ

20000 110 дБ

Профилактические мероприятия:

Ö автоматическое ультразвуковое оборудование

Ö установки с дистанционным управлением;

Ö использование маломощного оборудования;

Ö установка звукоизолирующих устройств из листовой стали, дюралюминия, резиновые покрытия;

Ö применение рабочего инструмента с виброизолирующей рукояткой, резиновые перчатки.

Инфразвук

Инфразвук - это механические колебания, распространяющиеся в упругой среде с частотой менее 20 Гц. Отличается от слышимых звуков значительно большей длиной волны. Распространение инфразвука от источника на большие расстояния. Чем больше амплитуда, тем больше инфразвуковое давление и соответственно сила звука.

Воздействию инфразвуков человек может подвергаться во время работы, в период отдыха (извержение вулканов, землетрясение, морские бури).

На производстве они образуются при работе мощных компрессорных машин, дизельных двигателей, вентиляторов и др. крупно габаритных машин. Они могут быть механического и аэродинамического происхождения. Действие на организм похоже на ультразвуковое. Кроме того, они приводят к сотрясению грудной клетки, явлению морской болезни. Частоты колебаний от 1 - 15 Гц является нежелательный из-за резонансных явлений в организме.

Частота 1 - 3 Гц – кислородная недостаточность, нарушение ритма сердца.

Частота 5 - 9 Гц – болезненное ощущение в грудной клетке и в нижней части живота;

Частота 8 - 12 Гц – боль в пояснице, гортани и др. органах.

По данным некоторых авторов воздействия инфразвука уровнем более 170 дБ в течение 10 минут является смертельным. При уровне свыше 150 дБ начинаются многие нежелательные процессы: раздражение кожи, её покраснение, кашель, удушье, боли при глотании и ряд других болезненных симптомов.

Граница расстройств начинается при действии инфразвука с уровня около 120 дБ. Инфразвук уровнем 110 дБ не оказывает явно выраженных стрессовых действий на человеческий организм, но длительное действие идентично звуковой нагрузке слышимого спектра частот.

До настоящего времени государственных нормативов на ограничение инфразвука не разработано.

На отдельных промышленных предприятиях установлено, что в 30% обследованных помещений без источников шума уровень инфразвука был выше, чем в помещениях с его источниками. Так, при работе ударного молотка на 1-ом этаже уровень инфразвука в конторе на 3-ем на 9-22 дБ выше, чем на 1-м этаже.