Защита от шума, инфра - и ультразвука

Гигиеническое нормирование акустических колебаний.

Звуковой диапазон. Нормирование шума звукового диапазона осуществляется двумя методами: по предельному спектру уровня звука и по дБА.

Первый метод является основным для постоянных шумов. По этому методу устанавливаются ПДУ звукового давления в девяти октавных полосах со среднегеометрическими значениями частот 63, 125. 250, 500.1000, 2000. 4000. 8000 Гц.

Второй метод применяется для нормирования непостоянных шумов и в тех случаях, когда не известен спектр реального шума на рабочем месте. Нормируемым параметром в этом случае является эквивалентный (по энергии) уровень звука широкополосного постоянного шума, оказывающий на человека такое же воздействие как и реальный непостоянный шум. Такой шум измеряется по шкале А шумомера. Измерители шума (шумомеры) имеют специальную шкалу А. При измерении по шкале А характеристика чувствительности шумомера имитирует кривую чувствительности уха человека. Уровень звука, определенный по шкале А, имеет специальное обозначение L_A и единицу измерения - дБА и применяется ориентировочной оценки уровня шума. Уровень звука в дБА связан с предельным спектром следующей зависимостью:

L_А = ПС + 5

Допустимые уровни звукового давления зависят от частоты звука от вида работы, выполняемой на рабочем месте. Более высокие частоты неприятнее для человека, поэтому чем выше частота, тем меньше допустимый уровень звукового давления. Чем более высокие требования к вниманию и умственному напряжению при выполнении работы, тем меньше допустимые уровни звукового давления.

Инфразвук. ПДУ звукового давления на рабочих установлено СH 2.2.4/ 1.8.583-96 дифференцированно для различных видов работ. Общий уровень звукового давления для работ различной степени тяжести не должен превышать 100 дБ, для работ различной степени интеллектуально-эмоциональной напряженности - не более 95 дБ.

Ультразвук. Нормы для" ультразвука определены ГОСТ 12.1.001-89. Для ультразвука, распространяющегося воздушным путем допустимые уровни звукового давления (УЗД) установлены для диапазона частот 12,5...100 кГц. ПДУ звукового давления изменяются от 80 дБ для частоты 12,5 кГц до 110 дБ для диапазона час ют 31,5...100 кГц.

Для контактного ультразвука уровни ультразвука в зонах контакта рук и других частей тела не должны превышать 110 дБ.

Когда рабочие подвергаются совместному воздействию воздушного и контактного ультразвука, допустимые уровни контактного ультразвука должны уменьшаться на 5 дБ.

Для защиты от акустических колебаний (шума, инфра - и ультразвука) можно использовать следующие методы:

• снижение звуковой мощности источника звука:

• размещение рабочих мест с учетом направленности излучения звуковой энергии;

• удаление рабочих мест от источника звука;

• акустическая обработка помещений;

• звукоизоляция;

• применение глушителей;

• применение средств индивидуальной защиты.

Снижение звуковой мощности источника звука. Для снижения шума механизмов и машин применяют методы аналогичные методам, снижающим вибрацию машин, т.к. вибрация является источником механического шума.

Аэродинамический шум, вызываемый движением потоков воздуха и газа и обтеканием им элементов механизмов и машин, - наиболее мощный источник шума, снижение которого в источнике наиболее сложно. Для уменьшения интенсивности генерации шума улучшают аэродинамическую форму элементов машин, обтекаемых газовым потоком, и снижают скорость движения газа.

Изменение направленности излучения шума. При размещении установок с направленным излучением необходима соответствующая ориентация этих установок по отношению к рабочим и населенным местам, поскольку величина направленности может достигать 10-15 дБ. Например, отверстие воздухозаборной шахты вентиляционной установки или устье трубы сброса сжатого газа необходимо располагать так, чтобы максимум излучаемого шума был направлен в противоположную сторону от рабочего места.

Удаление рабочих мест от источника звука. Увеличение расстояния от источника звука в 2 раза приводит к уменьшению уровня звука на 6 дБ.

Акустическая обработка помещения - это мероприятие, снижающее интенсивность отраженного от поверхностей помещения (стен, потолка, пола) звука. Для этого применяют звукопоглощающие облицовки поверхностей помещения и штучные (объемные) поглотители различных конструкций, подвешиваемые к потолку помещения. Поглощение звука происходит путем перехода энергии колеблющихся частиц воздуха в теплоту за счет потерь на трение в пористом материале облицовки или поглотителя. Для большей эффективности звукопоглощения пористый материал должен иметь открытые со стороны падения звука и незамкнутые поры. Звукопоглощающие материалы характеризуются коэффициентом звукопоглощения а. равным отношению звуковой энергии поглощенной материалом и энергии, падающей на него. Звукопоглощающие материалы должны иметь коэффициент звукопоглощения не менее 0,3. Чем это значение выше, тем лучше звукопоглощающий материал. Звукопоглощающие Свойства пористых материалов определяются толщиной слоя, частотой звука, наличием воздушной прослойки между материалом и поверхностью помещения.

Установка звукопоглощающих облицовок снижает уровень шума на 6-8 дБ в зоне отраженного звука (вдали 01 ею источника) и на 2-3 дБ в зоне превалирования прямого шума (вблизи от источника). Несмотря на такое относительно небольшое снижение уровня шума, применение облицовок целесообразно по следующим причинам: во-первых, спектр шума в помещении меняется за счет большей эффективности (8-10 дБ) облицовок на высоких частотах. Он делается более глухим и менее раздражающим; во-вторых, становится более заметным шум оборудования, а следовательно, появляется возможность слухового контроля его работы, становится легче разговаривать, улучшается разборчивость речи. По этим причинам помещения концертных залов подвергают акустической обработке.

Штучные звукопоглотители применяют при недостаточности свободных поверхностей помещения для закрепления звукопоглощающих облицовок. Поглотители различных конструкций, представляющие собой объемные тела, заполненные звукопоглощающим материалом (тонкими волокнами), подвешивают к потолку равномерно по площади.

Звукоизоляция. При недостаточности указанных выше мероприятий для снижения уровни шума до допустимых значений или невозможности их осуществления применяют звукоизоляцию. Снижение шума достигается за счет уменьшения интенсивности прямого звука путем установки ограждений, кабин, кожухов, экранов. Сущность звукоизоляции состоит в том, что падающая на ограждение энергия звуковой волны отражается в значительно большей степени, чем проходит через него.

Звукоизоляция перегородки тем больше, чем она тяжелее (изготовлена из более плотного материала и толще) и чем больше частота звука.

Перегородки выполняют из бетона, кирпича, дерева и т.п. Наиболее шумные механизмы и машины закрываю кожухами, изготовленными из конструкционных материалов - стали, сплавов алюминия, пластмасс и др. и облицовывают изнутри звукопоглощающим материалом.

Экранирование источников шума или рабочих мест. Защитные свойства экрана возникают из-за того, что при огибании прямой звуковой волной кромок экрана за ним образуется зона звуковой тени тем большей протяженности, чем меньше длина волны (больше частота звука). Т.к. экран защищает только от прямой звуковой волны, его применение эффективно только в области превалирования прямого шума над отраженным. Поэтому экраны надо устанавливать между источником шума и рабочим местом, если они расположены недалеко друг от друга. Звуковые экраны широко применяют не только на производстве, но и в окружающей среде, например, для защиты от шума транспортных потоков зоны пешеходных дорожек, проходящих вдоль магистрали. В качестве экранов, снижающих уровень шума, используются лесозащитные полосы, поглощающие звук. Лесозащитные должны быть сплошными, без промежутков, через которые может проникать шум. Для этого деревья высаживаю в несколько рядов (чем шире полоса лесных насаждений, тем лучше) в шахматном порядке, снизу в зоне оголенной части ствола дерева высаживаю кустарник. Эффективность снижения шума лесными насаждениями снижается зимой, когда деревья сбрасывают листву.

Глушители применяют для снижения аэродинамического шума. Глушители шума принято делить на абсорбционные, использующих облицовку поверхностей воздуховодов звукопоглощающим материалом, реактивные типа расширительных камер, резонаторов, узких отростков, длина которых равна ^{А длины волны заглушаемого звука, комбинированные, в которых поверхности реактивных глушителей облицовывают звукопоглощающим материалом, экранные. Реактивные глушители в отличии от абсорбционных заглушают шум в узких частотных диапазонах и применяются для снижения шума источников с резко выраженными дискретными составляющими. Если таких составляющих несколько глушитель выполняют в виде комбинации камер и резонаторов, каждый из которых рассчитав на заглушение шума определенного диапазона. Реактивные глушители широко используют для снижения шума выпуска выхлопных газов двигателей внутреннего сгорания.

Экранные глушители устанавливают перед устье канала для выхода воздуха в атмосферу или его забора (например, для вентиляционных или компрессорных установок, выброса сжатого газа и т.д.). Эффективность их тем выше, чем ближе они расположены к устью канала. Однако, при этом увеличивается гидравлическое сопротивление для сброса и забора воздуха (газов), а следовательно и время сброса. При расчете и установке таких глушителей ищут оптимальный вариант. Эффективность глушителей может достигать 30-40 дБ.

При наличии нескольких источников суммарный уровень звукового давления определяется по следующим формулам.

Если источники звука одинаковы, т.е. каждый в отдельности создает на рабочем месте одинаковый уровень звукового давления:

Z_∑ = L _I + 10lg п,

где L _I - уровень звукового давления, создаваемый одним источником,

n - число одинаковых источников звука.

Если источники звука различны:

L_∑ = 101g(10^{0,1 L} ₁ +10^0,1L₂ +... + 10^0,1L_n),

где L _I,... L_n - уровни звукового давления, создаваемые каждым источником.

Анализ формул показывает, что при наличии в помещении одинаковых источников, удаление половины из них снижает уровень звука в помещении на 3 дБ. При наличии же в помещении источников звука, причем сильно различающихся по своей звуковой мощности, суммарный уровень звукового давления определяет в основном источник с наибольшей звуковой мощностью. Например, при наличии трех источников, создающих каждый в отдельности уровень звукового давления 100, 80, 70 дБ суммарный уровень звукового давления будет равен:

L_∑ = 101g(10¹⁰+10⁸+10⁷)≈100дБ.

Таким образом, для радикально снижения уровня шума на рабочем месте нужно удалить или заглушить наиболее шумный источник. Так удаление источника шума в 100 дБ уменьшит уровень шума не многим менее, чем на 20 дБ.

Средства индивидуальной защиты. К СИЗ от шума относят ушные вкладыши, наушники и шлемы.

Вкладыши - мягкие тампоны и ультратонкого материала, вставляемые в слуховой канал. Их эффективность не очень высока и в зависимости от частоты шума может составлять 5-15 дБ.

Наушники плотно облегают ушную раковину и удерживаются на голове дугообразной пружиной. Их эффективности изменяется от 7 дБ на частоте 125 Гц до 38 дБ на частоте 8000 Гц.

Шлемы применяют при воздействии шумов очень высоких уровней (более 120 дБ). Они закрывают всю голову человека, т.к. при таких уровнях шума он проникает в мозг не только через ухо, но и непосредственно через черепную коробку.

Для защиты от инфра- и ультразвука применимы методы, изложенные выше и широко применяемые для зашиты от шума.

Дата добавления: 2014-01-07