пп. Виброакустика Нормирование шума и вибрации одна из важнейших задач охраны окружающей среды. Современное развитие техники, оснащение предприятий мощными и быстродвижущимися машинами и механизмами приводит к тому,
 Скачать 24.24 Kb.
|
|
Виброакустика Нормирование шума и вибрации одна из важнейших задач охраны окружающей среды. Современное развитие техники, оснащение предприятий мощными и быстродвижущимися машинами и механизмами приводит к тому, что человек постоянно подвергается воздействию шума все возрастающей интенсивности. Повышение уровня шума и вибрации на рабочих местах оказывает вредное воздействие на организм человека. Шум Шум – это беспорядочные колебания различной физической природы, отличающиеся сложной временной и спектральной структурой. С физиологической точки зрения шум - это всякий неблагоприятный воспринимаемый звук. Уровень шума чаще всего измеряют в децибелах (дБ, dB) - логарифмическая единица уровней затуханий и усилений. Шумы содержат звуки различных частот. Шумом называют любой нежелательный звук. Шум приводит к снижению внимания и увеличению ошибок при выполнении различных видов работ. Шум замедляет реакцию человека на поступающие от технических устройств сигналы. Шум угнетает центральную нервную систему, вызывает изменения скорости дыхания и пульса, способствует нарушению обмена веществ, возникновению сердечно-сосудистых заболеваний, язвы желудка, гипертонической болезни. При воздействии шума высоких уровней (более 140 дБ) возможен разрыв барабанных перепонок, контузия, а при ещё более высоких (более 160 дБ) и смерть. В настоящее время трудно назвать отрасль промышленности, в которой не имелось бы цехов или участков с повышенными уровнями шума на рабочих местах. Источниками шума на производстве является транспорт, технологическое оборудование, системы вентиляции, пневмо- и гидроагрегаты, а также источники, вызывающие вибрацию Мероприятии по защите от шума Мероприятия по защите от шума рабочих мест промышленных предприятий в первую очередь обеспечиваются следующими строительно-акустическими методами: Рациональное с акустической точки зрения решением генерального плана объекта, рациональным архитектурно-планировочным решением зданий. Основным принципом защиты является группировка помещений с повышенным уровнем шума и их обособленное расположение от других частей здания. Что касается оборудования этих помещений, то наиболее благоприятной считается установка его в центре помещения. В этом случае рядом будет находиться только одна отражающая поверхность – пол. При установке оборудования у стены она также будет отражать звуковые волны, и шум будет усиливаться. Этот принцип действует и для защиты от структурного шума, с той лишь разницей, что оборудование не должно касаться стен помещения. Применение ограждающих конструкций зданий с требуемой звукоизоляцией. Ограждающими конструкциями зданий являются стены, перекрытия, перегородки и т.п. Они делятся на внешние и внутренние. Внешние служат для защиты от различных климатических факторов, а внутренние ограждающие конструкции - для разделения и перепланировки внутреннего пространства здания. Применением звукоизолирующих кабин наблюдения и дистанционного управления. Звукоизолирующие кабины следует применять в промышленных цехах и на территориях, где допустимые уровни превышены, для защиты от шума рабочих и обслуживающего персонала. В звукоизолирующих кабинах следует располагать пульты контроля и управления «шумными» технологическими процессами и оборудованием, рабочие места мастеров и начальников цехов. В зависимости от требуемой звукоизоляции кабины могут быть спроектированы из обычных строительных материалов (кирпича, железобетона и т.п.) или иметь сборную конструкцию, собираемую из заранее изготовленных конструкций из стали, алюминия, пластика, фанеры и других листовых материалов на сборном или сварном каркасе. Звукоизолирующие кабины следует устанавливать на резиновых виброизоляторах для предотвращения передачи вибраций на ограждающие конструкции и каркас кабины. Применение акустических экранов. Акустический экран представляет собой некоторую преграду между рабочим местом и источником шума, обладающую высоким уровнем звукоизоляции. Экраны следует применять для снижения уровней звукового давления на рабочих местах в зоне действия прямого звука и в промежуточной зоне. Устанавливать экраны следует по возможности ближе к источнику шума. Экраны следует изготавливать из твердых листовых материалов или отдельных щитов с обязательной облицовкой звукопоглощающими материалами поверхности, обращенной в сторону источника шума. Снижение шума вентиляторов и применением глушителей шума в системах вентиляции, кондиционирования воздуха и в аэрогазодинамических установках. Для снижения шума вентилятора следует: выбирать агрегат с наименьшими удельными уровнями звуковой мощности; обеспечивать работу вентилятора в режиме максимального КПД; снижать сопротивление сети и не применять вентилятор, создающий избыточное давление; обеспечивать плавный подвод воздуха к входному патрубку вентилятора. Инфразвук Инфразвук - акустические колебания с частотой ниже 20 Гц. Физическая природа звука и инфразвука одна и та же, выделение инфразвука в отдельный диапазон обусловлено тем, что этот частотный диапазон лежит ниже порога слышимости и человеческое ухо не способно воспринимать колебания указанных частот. Развитие техники и транспортных средств, совершенствование технологических процессов и оборудования сопровождаются увеличением мощности и габаритов машин, что обусловливает тенденцию повышения низкочастотных составляющих в спектрах и появление инфразвука. Производственный инфразвук возникает в тех же процессах, что и шум слышимых частот. По временным характеристикам инфразвук подразделяется на: - постоянный инфразвук, уровень звукового давления которого изменяется за время наблюдения не более чем в 2 раза (на 6 дБ) при измерениях по шкале шумомера "линейная" на временной характеристике "медленно". Нормируемыми характеристиками постоянного инфразвука являются уровни звукового давления в октавных полосах со cреднегеометрическими частотами 2, 4, 8 и 16 Гц, в дБ. - непостоянный инфразвук, уровень звукового давления которого изменяется за время наблюдения не менее чем в 2 раза (на 6 дБ) при измерениях по шкале шумомера "линейная" на временной характеристике "медленно". Нормируемыми характеристиками непостоянного инфразвука являются эквивалентные по энергии уровни звукового давления в дБ, в октавных полосах частот со среднегеометрическими частотами 2, 4, 8 и 16 Гц и эквивалентный общий уровень звукового давления, в дБ Лин. Ультразвук Ультразвук (УЗ) – упругие колебания и волны, частота которых превышает 15 – 20 кГц. Нижняя граница области УЗ-вых частот, отделяющая ее от области слышимого звука, определяется субъективными свойствами человеческого слуха и является условной, так как верхняя граница слухового восприятия у каждого человека своя. По частотному составу ультразвуковой диапазон следует подразделять на: низкочастотный ультразвук - 16-63 кГц (указаны среднегеометрические частоты октавных полос); среднечастотный ультразвук - 125-250 кГц; высокочастотный ультразвук - 1,0-31,5 МГц. По режиму генерирования ультразвуковых колебаний выделяют: постоянный ультразвук, импульсный ультразвук По способу распространения ультразвук следует подразделять на: распространяющийся воздушным путем (воздушный ультразвук); распространяющийся контактным путем при соприкосновении с твердыми и жидкими средами (контактный ультразвук). Контактный ультразвук– распространяется при соприкосновении рук или других частей тела человека с источником ультразвука – обрабатываемыми деталями, приспособлениями для их удержания, жидкостями, сканерами медицинских диагностических приборов, физиотерапевтической и хирургической аппаратурой. Воздушный ультразвук - распространяется по воздуху. Нормируемыми параметрами воздушного ультразвука являются уровни звукового давления в [дБ] в третьоктавных полосах со среднегеометрическими частотами 12,5; 16; 20; 25; 31,5; 40; 50; 63; 80; 100 кГц. Источником ультразвука является производственное оборудование, в котором генерируется ультразвук для выполнения технологических процессов (очистки, обеззараживания, сварки, пайки, механической и термической обработки материалов сверхтвердых сплавов, алмазов, керамики и др.), коагуляции аэрозолей, для неразрушающего контроля и измерений контроля, и производственное оборудование, при эксплуатации которого ультразвук возникает как сопутствующий фактор, а также медицинское ультразвуковое оборудование (ультразвуковые хирургические инструменты, установки для стерилизации, диагностика и лечение различных заболеваний). Ультразвук обладает главным образом локальным действием на организм, поскольку передается при непосредственном контакте с ультразвуковым инструментом, обрабатываемыми деталями или средами, где возбуждаются ультразвуковые колебания. Ультразвуковые колебания, генерируемые ультразвуком низкочастотным промышленным оборудованием, оказывают неблагоприятное влияние на организм человека. Малые дозы - уровень звука 80-90 дБ - дают стимулирующий эффект - микромассаж, ускорение обменных процессов. Большие дозы - уровень звука 120 и более дБ - дают поражающий эффект. Мероприятии по защите от инфразвука и ультразвука воздушного Мероприятия по защите от ультразвука воздушного во многом совпадают с мероприятиями по защите от шума, но имеют и свои особенности. Так организационнотехническими мероприятиями по защите от ультразвука воздушного при распространении его по воздуху являются следующие: Использование в оборудовании более высоких рабочих частот, для которых допустимые уровни звукового давления выше. Применение звукоизолирующих кожухов. Оборудование, излучающее ультразвук воздушный, необходимо заключать в звукоизолирующие кожухи, выполненные из стального листа или дюралюминия толщиной 0,7 - 1 мм с оклейкой внутренней поверхности кожуха резиной, тонким (5 - 10 мм) слоем звукопоглощающего материала (эффект установки таких кожухов составляет 50-70 дБ), возможно применение эластичных кожухов, изготовленных из двух-трех слоев резины общей толщиной 4 - 5 мм. Использование акустических экранов. Между работающими и оборудованием устанавливать экраны из прозрачных материалов. Использование ограждающих конструкций. Размещать ультразвуковое оборудование необходимо в специальных помещениях, кабинах, выгородках, если применение перечисленных выше мер невозможно или не обеспечивает необходимой защиты. Борьба с неблагоприятным воздействием инфразвука должна вестись в тех же направлениях, что и борьба с шумом. Основными мероприятиями по борьбе с инфразвуком являются следующие Ослабление инфразвука в источнике. Повышение «быстроходности» машин, что, в определенной мере, обеспечит перевод максимума инфразвуковых колебаний в область слышимых частот. Повышение жесткости конструкций. Повышение жесткости конструкции снизит уровень низкочастотных вибраций, которые при определенных условиях могут являться источником инфразвука. Изоляция инфразвука (звукоизоляция, звукопоглощение). Использование глушителей шума. Наиболее целесообразно уменьшать интенсивность инфразвуковых колебаний на стадии проектирования машин или агрегатов. Первостепенное значение в борьбе с инфразвуком имеют методы, снижающие его возникновение и ослабление в источнике, так как методы, использующие звукоизоляцию и звукопоглощение, малоэффективны. Производственная вибрация Вибрация – механические колебания, передаваемые по жидким или твердым средам, по физической природе аналогична шуму. С физической точки зрения между шумом и вибрацией принципиальных различий нет. Разница заключается в восприятии: вибрация воспринимается вестибулярным аппаратом и средствами осязания, а шум органами слуха. Колебания механических тел с частотой менее 20 Гц воспринимаются как вибрация, более 20Гц - как вибрация и звук. Вибрацию применяют на предприятиях стройиндустрий при уплотнении и укладки бетонной смеси, дроблении и сортировке инертных материалов, разгрузке и транспортировании сыпучих материалов и т.д. Вибрация возникает в большинстве случаев эксплуатации производственного оборудования, железнодорожного, авиа- и автотранспорта, при использовании электрического, пневматического и механического ручного инструмента. неблагоприятное воздействие вибрации на работающих усугубляется влиянием сопутствующих факторов производственной среды: интенсивного шума, охлаждающего микроклимата, вынужденного положения тела, смачивания рук и т.д. Чрезвычайно существенным фактором, усугубляющим воздействие вибрации на организм человека при работе ручными машинами, является статическое мышечное напряжение (удержание машины, рукояти, приложение усилия при выполнении работы). По источнику возникновения вибраций различают: общую вибрацию 1 категории – транспортную вибрацию. Воздействующую на человека на рабочих местах самоходных и прицепных машин, транспортных средств при движении по местности, агрофонам и дорогам (в том числе при их строительстве). общую вибрацию 2 категории – транспортно-технологическую вибрацию, воздействующую на человека на рабочих местах машин, перемещающихся по специально подготовленным поверхностям производственных помещений, промышленных площадок, горных выработок общую вибрацию 3 категории – технологическую вибрацию, воздействующую на человека на рабочих местах стационарных машин или передающуюся на рабочие места, не имеющие источников вибрации. локальную вибрацию, передающуюся человеку от ручного механизированного инструмента (с двигателями), органов ручного управления машинами и оборудованием; локальную вибрацию, передающуюся человеку от ручного немеханизированного инструмента (без двигателей), например, рихтовочных молотков и от обрабатываемых деталей; По временным характеристикам вибрации выделяют: постоянную вибрацию, для которой величина нормируемых параметров изменяется не более чем в 2 раза (на 6 дБ) за время наблюдения; непостоянную вибрацию, для которой величина нормируемых параметров изменяется не менее чем в 2 раза (на 6 дБ) за время наблюдения не менее 10 мин при измерении с постоянной времени 1с. Непостоянные вибрации подразделяются на : колеблющиеся во времени, для которых величина нормируемых параметров непрерывно изменяется по времени; прерывистые вибрации, когда контакт человека с вибрирующей поверхностью прерывается, причем длительность интервалов, в течение которых имеет место контакт, составляет более 1с; импульсные вибрации, состоящие из одного или нескольких вибрационных действий (например, ударов), каждый длительностью менее 1с. Мероприятия по защите от вибрации Имеются две основные группы методов снижения вибрации оборудования в производственных зданиях и помещениях – в источнике ее возникновения и на пути распространения. Необходимо правильно сочетать эти средства. Снижение вибрации в источнике ее возникновения. При проектировании зданий снижение вибрации в источнике обеспечивают применением малошумного оборудования и выбором правильного (расчетного) режима его работы; при строительстве и эксплуатации зданий – технической исправностью оборудования. Снижение вибрации на пути ее распространения (виброизоляция оборудования, виброизоляция воздуховодов, виброизолирующие площадки, коврики, сиденья) достигается комплексом архитектурно-планировочных и акустических мероприятий. Архитектурно-планировочные мероприятия предусматривают такую планировку помещений в зданиях, при которой источники вибрации максимально удалены от защищаемых объектов. Снижение вибрации в защищаемых помещениях может быть достигнуто целесообразным размещением оборудования в здании. Оборудование, создающее значительные динамические нагрузки, рекомендуется устанавливать в подвальных этажах или на отдельных фундаментах, не связанных с каркасом здания. При установке оборудования на перекрытия желательно размещать его в местах, наиболее удаленных от защищаемых объектов. Акустичеяские мероприятия. К ним относится виброизоляция инженерного оборудования. Для виброизоляции агрегата (машины) необходимо его устанавливать на виброизоляторы и изолировать подходящие к нему коммуникации. Применяют однозвенную, двухзвенную, а иногда и трехзвенную схему виброизоляции, когда между агрегатом и виброизоляторами располагают массивную плиту (обычно железобетонную) или жесткую опорную раму массой. Поддерживающую конструкцию, на которую опирается виброизолированная машина, называют фундаментом. Это может быть плита перекрытия, железобетонный блок, балки и т.д. Организационные мероприятия (защита «временем»). С этой целью применяются специально разработанные режимы труда, которые предусматривают специальные перерывы. Рекомендуется использовать режимы труда с ограничением времени работы с виб-рацией не более 2/3 рабочей смены, а также внедрение технологических процессов, предусматривающих микропаузы в ходе выполнения виброопасных операций, 2 – 3 перерыва по 20 – 30 минут за смену. Они устраиваются через 1 – 2 ч после начала смены и через 2 ч после обеденного перерыва (продолжительность которого должна быть не менее 40 мин) и используются для активного отдыха, проведения специального комплекса производственной гимнастики, физиотерапевтических процедур. Средства коллективной защиты. К ним относятся в том числе следующие: Виброизолирующие площадки и коврики. Виброизолированные сидения. Виброизолированное кресло оператора является одним из основных средств индивидуальной защиты от вибрации. Современные конструкции кресел выполняются по двум схемам. Пассивная нерегулируемая виброизоляция, использует винтовые пружины, в сочетании с демпферами сухого трения, установленными под сиденьем. В этом случае удается снизить вредное действие вибрации в 1,5 – 2 раза на частотах выше 63 Гц. На низких частотах эффективность пассивных средств значительно снижается ввиду близости резонансов. Преодолеть это ограничение практически невозможно, поскольку на пониженной жесткости теряется устойчивость оператора и возможно появление укачивания. Кроме того, большие смещения оператора опасны как источник ошибок управления. Частично эта проблема решается, если использовать направляющие механизмы, например параллелограмм в сочетании с упругими элементами. Однако в этом случае наблюдается резкое снижение эффективности на высоких частотах вибрации. |