Определение эффективности методов и средств защиты от шума на производстве

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

Основные характеристики шума

Гигиеническое нормирование шума

Средства и методы защиты от шума

Архитектурно-планировочные мероприятия по снижению шума

Акустические методы защиты от шума

Организационно-технические меры снижения шума

Средства индивидуальной защиты от шума

Эффективность средств защиты от шума



Введение

Шум на производстве неблагоприятно действует на организм человека: повышает расход энергии при одинаковой физической нагрузке, значительно ослабляет внимание работающих, увеличивает число ошибок в работе, замедляет скорость психических реакций, в результате чего снижается производительность труда и ухудшается качество работы. Шум затрудняет своевременную реакцию работающих на предупредительные сигналы внутрицехового транспорта (автопогрузчики, мостовые краны и т. п.), что способствует возникновению несчастных случаев на производстве.

Шум оказывает вредное влияние на физическое состояние человека: угнетает центральную нервную систему; вызывает изменение скорости дыхания и пульса; способствует нарушению обмена веществ, возникновению сердечно-сосудистых заболеваний, гипертонической болезни; может приводить к профессиональным заболеваниям.

Исследованиями последних лет установлено, что под влиянием шума наступают изменения в органе зрения человека (снижается устойчивость ясного видения и острота зрения, изменяется чувствительность к различным цветам и др.) и вестибулярном аппарате; нарушаются функции желудочно-кишечного тракта; повышается внутричерепное давление; происходят нарушения в обменных процессах организма и т. п.



Основные характеристики шума

Шумом называют всякий неблагоприятно действующий на человека звук. Обычно шум является сочетанием звуков различной частоты и интенсивности. С физической точки зрения звук представляет собой механические колебания упругой среды. Звуковая волна характеризуется звуковым давлением р, Па, колебательной скоростью V, м/с, интенсивностью I, Вт/м2, и частотой -- числом колебаний в секунду f, Гц.

Звуковые колебания какой-либо среды (например, воздуха) возникают при нарушении ее стационарного состояния под воздействием возмущающей силы. Частицы среды начинают колебаться относительно положения равновесия, причем скорость этих колебаний (колебательная скорость) значительно меньше скорости распространения звуковых волн (скорости звука), которая зависит от упругих свойств, температуры и плотности среды.

Во время звуковых колебаний в воздухе образуются области пониженного и повышенного давления, которые определяют звуковое давление.

Звуковым давлением называется разность между мгновенным значением полного давления и средним давлением в невозмущенной среде.

Характеристикой источника шума служит звуковая мощность Р, которая определяется общим количеством звуковой энергии, излучаемой источником шума в окружающее пространство за единицу времени.

При распространении звуковой волны в пространстве происходит перенос энергии. Количество переносимой энергии определяется интенсивностью звука. Средний поток энергии в какой-либо точке среды в единицу времени, отнесенный к единице площади поверхности, нормальной к направлению распространения волны, называется интенсивностью звука в данной точке.

Слуховой орган человека воспринимает в виде слышимого звука колебания упругой среды, имеющие частоту примерно от 20 до 20 000 Гц, но наиболее важный для слухового восприятия интервал от 45 до 10000 Гц.

Источниками шума на машиностроительных предприятиях являются: производственное оборудование (станочное, кузнечно-прессовое и т.п.); энергетическое оборудование, компрессорные и насосные станции, вентиляторные установки, трансформаторные подстанции; продукция предприятия -- при ее испытаниях на стендах (двигатели внутреннего сгорания, авиационные двигатели, компрессоры и т. п.).

В зависимости от физической природы возникающего шума они подразделяются на источники механического, аэродинамического, электромагнитного и гидродинамического шума. Снижение шума на рабочих местах должно достигаться, прежде всего, за счет акустического совершенствования машин -- улучшения их шумовых характеристик.

Гигиеническое нормирование шума

Нормируемые параметры шума на работающих местах определены ГОСТ 12.1.003-83. Они являются обязательными для всех промышленных предприятий. Для нормирования постоянных шумов применяют допустимые уровни звукового давления в восьми октавных полосах частот в зависимости от вида производственной деятельности.

Для ориентировочной оценки допускается в качестве характеристики постоянного широкополосного шума на рабочих местах принимать уровень звука [дБ(А)], определяемый по шкале А шумомера с коррекцией низкочастотной составляющей по закону чувствительности органов слуха и приближением результатов объективных измерений к субъективному восприятию.

Непостоянные шумы на рабочих местах нормируются по эквивалентным по энергии уровням звука [дБ (А)], определенным по ГОСТ 12.1.050-86.

Средства и методы защиты от шума

Борьба с шумом осуществляется различными методами и средствами:

· 1. снижение мощности звукового излучения машин и агрегатов;

· 2. локализация действия звука конструктивными и планировочными решениями;

· 3. организационно-техническими мероприятиями;

· 4. лечебно-профилактическими мерами;

· 5. применением средств индивидуальной защиты работающих.

Условно все средства защиты от шума подразделяются на коллективные и индивидуальные.

Коллективные средства защиты:

· средства, снижающие шум в источнике;

· средства, снижающие шум на пути его распространения до защищаемого объекта.

Уменьшение шума в источнике возникновения является наиболее эффективным и экономичным, (позволяет снизить шум на 5-10 дБ):

· устранение зазоров в зубчатых соединениях;

· применение глобоидных и шевронных соединений как менее шумных;

· широкое использование, по возможности, деталей из пластмасс;

· устранение шума в подшипниках;

· замена металлических корпусов на пластмассовые;

· балансировка деталей (устранение дисбаланса);

· устранение перекосов в подшипниках;

· замена зубчатых передач на клиноременные;

· замена подшипников качения на скольжение (15дБ) и т.д.

Причиной возникновения шумов могут быть механические, аэродинамические, гидродинамические и электромагнитные явления, обусловленные конструкцией и характером работы машин и механизмов, а также неточностями, допущенными в процессе изготовления и условиями испытания и эксплуатации. Для снижения шума в источнике возникновения могут успешно применяться следующие мероприятия: замена ударных механизмов и процессов безударными, например замена ударной кленки сваркой, рихтовки -- вальцовкой, использование гидропривода вместо кривошипно-шатунных и эксцентриковых приводов; применение малошумных соединений, например подшипников скольжения, косозубых, шевронных и других специальных зацеплений; применение в качестве конструкционных материалов с высоким внутренним трением, например замена металлических деталей пластмассовыми и другими «незвучащими» материалами; повышение требований к балансировке роторов; изменение режимов и условий работы механизмов и машин; применение принудительной смазки в сочленениях для предотвращения их износа и шума от трения. Важное значение имеет своевременное техническое обслуживание оборудования, при котором обеспечивается надежность крепления и правильное регулирование сочленений. Комплекс мероприятий, направленных на уменьшение шума в источнике, может обеспечить снижение уровня звука на 10 ... 20 дБ (А) и более.

Средства и методы коллективной защиты, снижающие шум на пути его распространения подразделяются на:

· архитектурно-планировочные;

· акустические;

· организационно-технические.



Архитектурно-планировочные мероприятия по снижению шума

С точки зрения борьбы с шумом в градостроительстве при проектировании городов необходимо четко осуществлять разделение территории на зоны: селитебную (жилую), промышленную, коммунально-складскую и внешнего транспорта, с соблюдением согласно нормативам санитарно-защитных зон при разработке генплана.

Правильная планировка производственных помещений должна производится с учетом изоляции помещения от внешних шумов и шумных производств. Производственные здания с шумными технологическими процессами следует размещать с подветренной стороны по отношению к другим зданиям и жилому поселку, и обязательно торцевыми сторонами к ним. {Взаимная ориентация зданий решается так, чтобы стороны зданий с окнами и дверями были против глухих сторон зданий. Оконные проемы таких цехов заполняются стеклоблоками, а вход делается с тамбурами и уплотнением по периметру.

Наиболее шумные и вредные производства рекомендуется комплектовать в отдельные комплексы с обеспечением разрывов между отдельными ближними объектами согласно санитарным нормам. Внутри помещения также объединяются с шумными технологиями, ограничивается число рабочих подверженных воздействию шума. Между зданиями с шумной технологией и другими зданиями предприятия необходимо соблюдать разрывы (не менее 100 м). Разрывы между цехами с шумной технологией и другими зданиями следует озеленить. Листва деревьев и кустарников служит хорошим поглотителем шума. Новые железнодорожные линии и станции следует отделять от жилой застройки защитной зоной шириной не менее 200 м. При устройстве вдоль линии шумозащитных экранов минимальная ширина защитной зоны равна 50 м. Жилая застройка должна располагаться на расстоянии не менее 100 м от края проезжей части скоростных дорог.

Шумные цехи следует концентрировать в одном-двух местах и отделять от таких помещений разрывами или помещениями, в которых люди находятся непродолжительное время. В цехах с шумным оборудованием необходимо правильно разместить станки. Следует располагать их таким образом, чтобы повышенные уровни шума наблюдались на минимальной площади. Между участками с разным уровнем шума устраивают перегородки или размещают подсобные помещения, склады сырья, готовых изделий и т.п. Для предприятий, расположенных в черте города, наиболее шумные помещения располагают в глубине территории. {Снижение уровня шума на территории жилой застройки проводится и архитектурно-планировочными решениями (разрывы, приемы застройки), устройство шумозащитных сооружений (экранов, шумозащитных полос озеленения). Профили улиц с сооружениями, экранирующими шум.)

Рациональное размещение акустических зон, режима движения транспортных средств и транспортных потоков.

Создание шумозащитных зон.

Уровни звукового давления, создаваемые на территории жилой застройки источниками шума предприятий (машинами, оборудованием и т.д.), определяют по формуле:

где R - затухание шума на расстоянии r , дБ;

L_m1 - уровень интенсивности шума на расстоянии 1 м от источника, дБ;

r - расстояние от источника шума до рассчитанной точки, м.

Акустические методы защиты от шума

К ним относятся: звукоизоляция, звукопоглощение, звукоподавление (глушение шума).

Звукоизоляция - это способность конструкций, ограждающих или разделяющих помещения, или их элементов ослаблять проходящий через них звук.

Виды звукоизоляции и эффективность звукоизоляции.

При встрече звуковой энергии с ограждением часть её проходит через ограждение, часть её отражается, часть - превращается в тепловую энергию, часть - излучается колеблющейся преградой, и часть - превращается в корпусной звук, распространяющийся внутри ограждения в помещении.

Величина излучаемой звуковой энергии гораздо меньше звуковой энергии, воздействующей на ограждение со стороны источника шума, так как часть звуковой энергии отражается от ограждения.

Звукоизолирующие качество ограждения характеризуются коэффициентом звукопроницаемости ?:

(1)

где l_пр, Р_пр - интенсивность и звуковое давление прошедшего звука;

l_пад, Р_пад - интенсивность и звуковое давление падающего звука.

Звукоизолирующая способность конструкции тем выше, чем выше ее поверхностная плотность. Эффективными звукоизолирующими материалами являются: бетон, дерево, плотные пластмассы и др.

Для большинства строительных конструкций и материалов имеются таблицы с экспериментальными данными их звукоизолирующей способности в активной полосе частот. При проектировании ограждений зданий и сооружений одним из критериев выбора материалов стен, перекрытий, перегородок является их звукоизолирующая способность.

Для создания нормальных условий на рабочих местах, необходимо знать на какую величину нужно понизить звуковое давление. В качестве такого критерия предлагается величина звукоизоляции Д. Для определения величины звукоизоляции необходимо замерить уровень звукового давления или интенсивности от источника, и сравнить его с нормативной величиной (ГОСТ 12.1.003-83; ГОСТ 12.1.001-89; ДСН 3.3.6-037-99). Для тонального и импульсного шума, а также шума, создаваемого установками кондиционирования воздуха, вентиляции и воздушного отопления, величина Lg должна быть уменьшена К = 5 дБ

При расчете изоляции помещения от внешнего шума, очень важно знать на какую величину нужно понизить звуковое давление. В качестве критерия предлагается величина звукоизоляции:

,дБ

где L₁ - уровень шума внутри помещения, дБ;

L₂ - уровень шума снаружи помещения, дБ.

Однако формула (1) не дает четкого представления о том, эффективно ли такое снижение шума или нет, с точки зрения охраны труда.

Выбор необходимой звукоизоляции производится, исходя из громкости шума, допустимой по нормам. Изолирующие стена и кожух должны создавать такую изоляцию звука, чтобы проникающий сквозь них шум не выделялся на общем фоне. Для этого шум от источника должен быть снижен на 3…5 дБ против допустимого по нормам:

, дБ (2.5.13)

где Д - необходимая величина звукоизоляции, дБ

L_А - уровень от источника, дБ;

Lg - допустимый уровень шума по нормам, дБ.



Звукопоглощение

шум акустический гигиенический механический

В шумных помещениях уровень звука значительно увеличивается за счет его отражения от строительных конструкций и оборудования. Уменьшить долю отражаемого звука можно, применив специальную акустическую обработку помещения, заключающуюся в облицовке внутренних поверхностей звукопоглощающими материалами.

При падении звуковой энергии Е_пад на поверхность одна часть звуковой энергии поглощается (Е_пог), другая - отражается (Е_отр).

Отношение поглощенной энергии к падающей - коэффициент звукопоглощения этой поверхности:

,

Поглощение звука материалом обусловлено внутренним трением в материале и переходом энергии звука в тепло. Зависит от толщины поглощающего слоя, вида материала и характеристик звука. Звукопоглощающими считают материалы, у которых ? ? ???.

Звукопоглощающие конструкции условно делят на три группы: пористые звукопоглощающие, резонансные, штучные (объемные) звукопоглотители. В строительстве наиболее часто применяют пористые звукопоглощающие материалы. Конструкции из них выполняют в виде слоя необходимой толщины. Резонансные конструкции представляют собой перфорированные экраны. Обычные строительные материалы: бетон, кирпич, камень, стекло, являются плохими звукопоглотителями. Наиболее эффективно поглощают звук пористые, волокнистые материалы с малой плотностью. Звукопоглощение на предприятиях достигается облицовкой стен и потолков волокнистыми или пористыми материалами.

Звукопоглощение материалов зависит от толщины. Так, толщина хлопка, ваты составляет 400 - 800 мм, рыхлого войлока - 180 мм, плотного войлока - 120 мм, минеральной ваты - 90 мм, пористого гипса - 6 мм.

Звукопоглощающие материалы эффективно поглощают звук средних и высоких частот. Для поглощения низкочастотного шума между звукопоглощающей облицовкой и стеной создают воздушную прослойку.

Часто применяют штучные поглотители, выполненные в виде объемных тел из звукопоглощающего материала. Их подвешивают к потолку вблизи источников шума. Для звукопоглощения применяют различные виды конструкций. Такие конструкции состоят из одного или нескольких слоев материалов, жестко связанных друг с другом. Звукопоглощающая способность такой конструкции зависит от коэффициента шумопоглощения каждого слоя.

Для борьбы с шумом используют также подвесные или штучные звукопоглотители, кубической или конической формы, выполненные из перфорированной фанеры, пластмассы, металла, заполненных пористым звукопоглощающим материалом. Эффективность звукопоглощения оценивается площадью звукопоглощения. Одним из направлений звукоизоляции является применение звукоизолирующих кабин, позволяющих дистанционно управлять производством. В качестве звукоизолирующих кабин рекомендуется использовать типовые стационарные железобетонные кабины для санузла жилых зданий. Их устанавливают непосредственно на пол на резиновых амортизаторах. Внутри проводят облицовку звукопоглощающими плитами и производят двойное остекление. При проектировании производственных помещений необходимо помнить, что с увеличением объема помещения уменьшается уровень шума.



Организационно-технические меры снижения шума

Уменьшение шума с помощью организационно-технических мер осуществляется за счет изменения технологических процессов, устройством дистанционного управления и автоматического контроля, своевременным проведением планово-предупредительного ремонтов оборудования, внедрением рациональных режимов труда и отдыха.

Средства индивидуальной защиты от шума

В тех случаях, когда техническими средствами не удается снизить шум и вибрацию до допустимых пределов, применяют индивидуальные средства защиты. Для снижения шума ДСН 3.3.6-037-99 рекомендует применять индивидуальные средства защиты по ГОСТ 12.1.003-88; для ультразвука (ГОСТ 12.1.001-89).

Средства индивидуальной защиты от шума должны обладать следующими основными свойствами:

· снижать уровень шума до допустимых пределов на всех частотах спектра;

· не оказывать чрезмерного давления на ушную раковину;

· не снижать восприятие речи;

· не заглушать звуковые сигналы опасности;

· отвечать гигиеническим требованиям.

К индивидуальным средствам защиты органов слуха относятся внутренние и наружные противошумы (антифоны), противошумные каски.

Простейшими из внутренних противошумных средств считаются вата, марля, губка и т.д., вставленные в слуховой канал. Вата снижает шум на 3 - 14 дБ в полосе частот от 100 до 6000 Гц; вата с воском - до 30 дБ. Применяются предохранительные втулки (ушные вкладыши «Беруши»), плотно закрывающие слуховой канал и снижающие шум на 20 дБ (рис. 2.5.8.).

К наружным противошумным средствам относятся антифоны, закрывающие ушную раковину.

Эффективность средств защиты от шума

Средства защиты органов слуха снижают интенсивность звука, который поступает на барабанную перепонку. Средства защиты поставляются в двух формах: затычки и наушники.

Затычки: Затычки - это небольшие вставки, которые помещаются в наружный слуховой проход. Затычки будут эффективны, только если они воздухонепроницаемы и полностью закрывают слуховой канал. Затычки бывают разных форм и размеров, могут быть сделаны на заказ, поэтому их можно подобрать индивидуально.

Наушники: Наушники надеваются на уши и полностью перекрывают доступ воздуху. Наушники скреплены регулируемым ободом. Следует правильно надевать наушники, так, чтобы они плотно закрывали слуховой канал.

При правильном ношении, затычки и наушники снижают громкость звука на 15-30 дБ. Качественные затычки и наушники приблизительно одинаковы по своей эффективности, но затычки лучше защищают от звуков низкой частоты (звук перфоратора), а наушники - от звуков высокой частоты (рев взлетающего самолета). Чтобы лучше понять, что такое звуки высокой и низкой частоты, вспомните, как звучат высокие и низкие ноты на фортепиано.

При одновременном ношении затычек и наушников громкость звука снижается еще на 10-15 дБ. Сочетание двух видов защиты целесообразно при громкости звука свыше 105 дБ. Следует знать, что обычные повседневные средства защиты в виде ватных шариков или косметических тампонов очень плохо защищают от шума, приблизительно на 7 дБ.

Громкая музыка на рок-концертах, как и любая другая музыка, если она звучит через усилитель, тоже может нанести вред здоровью. Потеря остроты слуха на концерте так же необратима, как и в любом другом случае. Для профессиональных музыкантов и звукооператоров существуют специальные высококачественные затычки для ушей. Эти затычки разработаны таким образом, чтобы устранять так называемый «эффект наушников», и, в тоже время, снижать громкость звука по всей шкале частот. Обычно, если доступ воздуха к уху блокируется затычкой, изменяется характер звука - голос звучит ниже и громче. Попробуйте (аккуратно) закрыть ухо пальцем и скажите что-нибудь. Вы заметите, что характер звука изменился.

Размещено на Allbest.ru