Безпека життєдіяльності визначення ефективності методів і засобів захисту від шуму
Практичне заняття ВИЗНАЧЕННЯ ЕФЕКТИВНОСТІ МЕТОДІВ І ЗАСОБІВ ЗАХИСТУ ВІД ШУМУ НА ВИРОБНИЦТВІ ТА В сельбищно ЗОНАХ
1. Мета і завдання практичного заняття
Мета роботи. Ознайомлення з методикою дослідження виробничого шуму, принципом нормування приладом і методом вимірювання, і засобами захисту від шуму.
2. Теоретична частина
2.1. Межі слухового сприйняття шумів органами слуху людини
Шум як гігієнічний фактор. це сукупність звуків різної частоти та інтенсивності, які сприймаються органами слуху людини і викликають неприємне суб'єктивне відчуття. Шум як фізичний фактор представляє собою хвилеподібно розповсюджується механічне коливальний рух пружного середовища, що носить зазвичай випадковий характер.
Виробничим шумом називається шум на робочих місцях, на ділянках або на територіях підприємств, який виникає під час виробничого процесу. Наслідком шкідливої дії виробничого шуму можуть бути:
- професійні захворювання,
- підвищення загальної захворюваності,
- зниження працездатності,
- підвищення ступеня ризику травм і нещасних випадків, пов'язаних з порушенням сприйняття попереджувальних сигналів,
- порушення слухового контролю функціонування технологічного обладнання,
- зниження продуктивності праці.
За характером порушення фізіологічних функцій шум поділяється:
на такий, який заважає (перешкоджає мовної зв'язку),
- дратівливий - (викликає нервову напругу і внаслідок цього. зниження працездатності, загальна перевтома),
- шкідливий (порушує фізіологічні функції на тривалий період і викликає розвиток хронічних захворювань, які безпосередньо пов'язані зі слуховим сприйняттям: погіршення слуху, гіпертонія, туберкульоз, виразка шлунку),
- травмує (різко порушує фізіологічні функції організму людини).
Характер виробничого шуму залежить від виду його джерел.
Механічний шум виникає в результаті роботи різних механіз. мов з неврівноваженими масами внаслідок їх вібрації, а також одиночних або періодичних ударів в зчленуваннях деталей складальних одиниць або конструкцій в цілому.
Аеродинамічний шум утворюється при русі повітря по трубопроводах, вентиляційних систем або внаслідок стаціонарних або нестаціонарних процесів в газах.
Шум електромагнітного походження виникає внаслідок коливань елементів електромеханічних пристроїв (ротора, статора, сердечника, трансформатора і т. Д.) Під впливом змінних магнітних полів.
Гідродинамічний шум виникає внаслідок процесів, які відбуваються в рідинах (гідравлічні удари, кавітація, турбулентність потоку і т. Д.).
Шум як фізичне явище. це коливання пружного середовища. Він характеризується звуковим тиском як функцією частоти і часу. З фізіологічної точки зору шум визначається як відчуття, яке сприймається органами слуху під час дії на них звукових хвиль в діапазоні частот 16. 20 000 Гц. Процес поширення коливального руху в середовищі називається звуковою хвилею, а область середовища, в якій вона поширюється. звуковим полем. Звуковими хвилями називають коливальні обурення, які поширюються від джерела шуму в навколишнє середовище. Довжина хвилі. це відстань, яку проходить звукова хвиля протягом періоду коливання (відстань між двома сусідніми шарами повітря, які мають однакове звукове тиск, виміряний одночасно). Звук, який розповсюджується в повітряному середовищі, називається повітряним звуком, в твердих тілах. структурним. Частина повітря, охоплена коливальним процесом, називається звуковим полем. Вільним називається звукове поле, в якому звукові хвилі поширюються вільно, без перешкод (відкритий простір, акустичні умови в спеціальній заглушеній камері, облицьованої звукопоглинальним матеріалом). Дифузним називається звукове поле, в якому звукові хвилі надходять в кожну точку простору з однаковою ймовірністю з усіх боків (зустрічається в приміщеннях, внутрішні поверхні яких, мають високі коефіцієнти відбиття звуку).
У реальних умовах (приміщення або територія підприємства) структура звукового поля може бути якісно близькою (або проміжної) до граничних значень вільного або дифузного звукового поля. Повітряний звук поширюється у вигляді поздовжніх хвиль, тобто хвиль, в яких коливання частинок повітря співпадають з напрямком руху звукової хвилі. Найбільш поширена форма поздовжніх звукових коливань. сферична хвиля. Її випромінює рівномірно на всі боки джерело звуку, розміри якого малі в порівнянні з довжиною хвилі. Структурний звук поширюється у вигляді поздовжніх і попі. річкових хвиль. Поперечні хвилі відрізняються від поздовжніх тим, що коливання в них відбуваються в напрямку, перпендикулярному напрямку поширення хвилі. Рух звукової хвилі в повітрі супроводжується періодичним підвищенням і пониженням тиску. Тиск, який перевищує атмосферний, називається акустичним, або звуковим тиском. Чим більше звуковий тиск, тим голосніше звук. Мірою інтенсивності звукових хвиль в будь-якій точці простору є величина звукового тиску. надлишковий тиск в даній точці середовища порівняно з тиском при відсутності звукового поля. Одиниця виміру звукового тиску р, Н / м2; 1 Н / м2 = 1 Па (Паскаль).
Існують нижня і верхня межі чутності. Нижня межа чутності називається порогом чутності, верхня. больовим порогом. Порогом чутності називається найменша зміна звукового тиску, яке ми відчуваємо. При частоті 1000 Гц (на цій частоті вухо має найбільшу чутливість) поріг чутності складає Р? = 2-10'5 Н / м2. Поріг чутності сприймає приблизно 1% людей.
Больовий поріг. це максимальний звуковий тиск, який сприймається вухом як звук. Тиск понад больового порогу може викликати пошкодження органів слуху. При частоті 1000 Гц як больового порогу прийнято звуковий тиск Р - 20 Н / м2. Ставлення звукових тисків при больовому порозі і порозі чутності становить 106. Це діапазон звукового тиску, який сприймається вухом.
Для більш повної характеристики джерел шуму введено поняття звукової енергії, яка випромінюється джерелами шуму в навколишнє середовище за одиницю часу. Величина потоку звукової енергії, яка проходить протягом 1 с через площу 1 м2 перпендикулярно до напрямку поширення звукової хвилі, є мірою інтенсивності звуку або сили звуку. У зв'язку з тим, що між слуховим сприйняттям і роздратуванням існує приблизно логарифмічна залежність, для вимірювання звукового тиску, сили звуку та звукової потужності прийнята логарифмічна шкала. Це дозволяє великий діапазон значень (по звуковому тиску. 106, за силою звуку. 1012) вкласти в порівняно невеликий інтервал логарифмічних одиниць. У логарифмічною шкалою кожна наступна ступінь цієї шкали більше попередньої в 10 разів. Це умовно вважається одиницею виміру 1 Бел (Б). В акустиці використовується дрібніша одиниця децибел (дБ), рівна 0,1 Б. Величина, виражена в белах або децибелах, називається рівнем цієї величини. Якщо сила одного звуку більше іншого в 100 разів, то рівні сили звуку відрізняються на 1 ^ 100 = 2 Б, або 20 дБ. Область чутних звуків обмежується не тільки певними частотами (20. 20 000 Гц), а й певними граничними значеннями звукових тисків та їх рівнів. На рис. 1 ці граничні значення рівнів звукового тиску зображені двома кривими. Нижня крива відповідає порогу (початку) чутності. Доречно нагадати, що логарифмічна шкала рівнів звукового тиску побудована таким чином, що граничне значення звукового тиску рд відповідає порогу чутності (L = 0 дБ) лише на частоті 1000 Гц, прийнятої в якості стандартної частоти порівняння в акустиці. Поріг чутності різний для звуків різної частоти. Якщо в діапазоні частот-800. 4000 Гц величина порога чутності мінімальна, то в міру віддалення від цієї області вгору і вниз по частотної шкалою його величина зростає; особливо помітно збільшення порогу чутності на низьких частотах. З цієї причини високочастотні звуки більш неприємні для людини, ніж низькочастотні (при однакових рівнях звукового тиску).
2. 2. Дія шуму на організм людини
Шум, навіть коли він невеликий (при рівні 50. 60 дБА), створює значне навантаження на нервову систему людини, надаючи на нього психологічний вплив. Це особливо часто спостерігається у людей, зайнятих розумовою діяльністю. Слабкий шум різна впливає на людей. Причиною цього можуть бути: вік, стан здоров'я, вид праці, фізичний і душевний стан людини б момент дії шуму і інші фактори.
Ступінь шкідливості будь-якого шуму залежить також від того, наскільки він відрізняється від звичного шуму. Неприємне вплив шуму залежить і від індивідуального ставлення до нього. Так, шум, вироблений самою людиною, не турбує його, в той час як невеличкий сторонній шум може викликати сильний дратівливий провідності мала, то при високих рівнях вона значно зростає і посилює шкідливу дію на людину.
При дії шуму дуже високих рівнів (більше 145 дБ) можливий розрив барабанної перетинки.
3. Класифікація методів захисту від шуму
Засоби захисту від шуму поділяють на засоби колективного та індивідуального захисту. Заходи щодо зниження шуму слід передбачати на стадії проектування промислових об'єктів та обладнання. Особливу увагу слід звертати на винесення шумного обладнання в окреме приміщення, що дозволяє зменшити число праців. ков в умовах підвищеного рівня шуму та здійснити заходи щодо зниження шуму з мінімальними витратами коштів, обладнання і матеріалів. Зниження шуму можна досягти тільки шляхом обезшумліванія всього обладнання з високим рівнем шуму.
Роботу щодо обезшумліванія чинного вироб. вальних обладнання в приміщенні розпочинають зі складання шумових карт та спектрів шуму, обладнання і виробничих приміщень, на підставі яких виноситься рішення щодо напрямку роботи. Боротьба з шумом в джерелі його виникнення. найбільш дієвий спосіб боротьби з шумом. Створюються малошумні механічні передачі, розробляються способи зниження шуму в підшипникових вузлах, вентиляторах.
Архітектурно-планувальний аспект колективного захисту від шуму пов'язаний з необхідністю врахування вимог шумозахисту в проектах планування і забудови міст та мікрорайонів. Передбачається зниження рівня шуму шляхом використання екранів, територіальних розривів, шумозахисних конструкцій, зонування і районування джерел і об'єктів захисту, захисних смуг озеленення. Організаційно-технічні засоби захисту від шуму пов'язані з вивченням процесів шумоутворення промислових устано технологічного та інженерного обладнання, а також з розробкою більш досконалих малошумних конструкторських рішень, норм гранично допустимих рівнів шуму верстатів, агрегатів, транспортних засобів і т. Д. Акустичні засоби захисту від шуму підрозділяються на засоби звукоізоляції, звукопоглинання і глушники шуму.
Класифікація засобів захисту наведені на рис.
Мал. Засоби захисту від шуму на шляху його поширення
Зниження шуму звукоізоляцією. Суть цього методу полягає в тому, що шумоізлучающій об'єкт або декілька найбільш шумних об'єктів розташовуються окремо, ізольовано від основного, менш шумного приміщення звукоізольованій стіною або перегородкою. Звукоізоляція також досягається шляхом розташування найбільш шумного об'єкта в окремій кабіні. При цьому в ізольованому приміщенні і в кабіні рівень шуму не зменшиться, але шум впливатиме на менше число людей. Звукоізоляція досягається також шляхом розташування оператора в спеціальній кабіні, звідки він спостерігає і керує технологічним процесом. Звуко. ізолюючий ефект забезпечується також встановленням екранів та ковпаків. Вони захищають робоче місце і людину від безпосереднього впливу прямого звуку, однак не знижують шум в приміщенні.
Звукопоглинання досягається за рахунок переходу коливальної енергії в теплоту внаслідок втрат на тертя в звукопоглотітелем. Звукопоглинальні матеріали і конструкції призначені для поглинання звуку як в вок і агрегатів, транспортних машин, приміщеннях з джерелом, так і в сусідніх приміщеннях. Втрати на тертя найбільш значні в пористих матеріалах, які внаслідок цього використовуються в звукопогло. щающую матеріалах. Звукопоглинання використовується при акустичній обробці приміщень.
Акустична обробка приміщення передбачає покриття стелі та верхньої частини стін звукопоглинальним матеріалом. Внаслідок цього знижується інтенсивність відбитих звукових хвиль. Додатково до стелі можуть підвішуватися звукопоглинаючі щити, конуси, куби, встановлюватись резонаторні екрани, тобто штучні поглиначі. Штучні поглиначі можуть застосовуватися окремо або в поєднанні з облицюванням стелі і стін. Ефективність акустичної обробки приміщень залежить від звукопоглинальних властивостей застосовуваних матеріалів і конструкцій, особливостей їх розташування, об'єму приміщення, його геометрії, місць розташування джерел шуму. Ефект акустичної обробки більше в низьких приміщеннях (де висота стелі не перевищує 6 м) витягнутої форми. Акустична обробка дозволяє знизити шум на 8 дБА.
Глушники шуму застосовуються в основному для зниження шуму різних аеродинамічних установок і пристроїв. У практиці боротьби з шумом використовують глушники різних конструкцій, вибір яких залежить від конкретних умов кожної установки, спектру шуму і необхідного ступеня зниження шуму. Глушники поділяються на абсорбційні, реактивні і ком. бінірованний. Абсорбція глушники, які містять звуко. поглинаючий матеріал, поглинають що надійшла в них звукову енергію, а реактивні відображають її назад до джерела. В кому. бінірованний глушники відбувається як поглинання, так і відображення звуку.
4. Експериментальна частина
4.1. Тематика практичного заняття
Кожен студент виконує індивідуальне завдання, отримане на практичному занятті.
Дано: У робочому приміщенні довжиною А м, шириною В м, і висотою Н м розміщені джерела шуму - ІШ1, ІШ2, ІШ3, ІШ4 і ІШ5 з рівнями звукової потужності. Джерело шуму ІШ1 укладений в кожух. В кінці робочого приміщення знаходиться приміщення допоміжних служб, яке відокремлене від основного цеху перегородкою з дверима площею.
Необхідно підібрати і розрахувати засоби індивідуального та колективного захисту.
1. Розрахунок очікуваних рівнів звукового тиску в розрахунковій точці і необхідного зниження рівнів шуму. Акустичним центром джерела шуму, розташованого на підлозі, є проекція його геометричного центру на горизонтальну площину.
2.Расчет звукоизолирующих огорож, перегородок. Звукоізолюючі огорожі, перегородки застосовуються для відділення? Тихих? приміщень від суміжних? гучних? приміщень; виконуються з щільних, інших матеріалів. У них можливо пристрій дверей, вікон. Підбір матеріалу конструкції проводиться по необхідної звукоізолюючої здатності, величина якої визначається за формулою. Звукоізолююче огорожу складається з двері та стіни, підберемо матеріал конструкцій по табл. Двері - глуха щитова двері товщиною 40мм, облицьована з двох сторін фанерою товщиною 4 мм з ущільнювальними прокладками Стіна - цегляна кладка товщиною з двох сторін в 1 цеглу.
3.3вукопоглощающіе облицювання. Застосовуються для зниження інтенсивності відбитих звукових хвиль. Звуковбирні облицювання (матеріал, конструкція звукопоглинання і т.д.) слід проводити за даними табл. в залежності від необхідного зниження шуму.