Калыгин - Промышленная экология - 2000 (947505), страница 29
Текст из файла (страница 29)
1.9. Статическая и динамическая балансировка. 2. Уменьшение шума методами: 2.1. Звукопоглощение: метод основан на поглощении звуковой энергии волн, распространяющихся по воздуху звукопоглощающими материалами, которые трансформируют ее в тепловую. Звукопоглощающие материалы и конструкции подразделяются на: — волокнисто-пористые поглотители (войлок, минеральная вата, фетр, акустическая штукатурка и др.); — мембранные поглотители (пленка, фанера, закрепленные на деревянные обрешетки); — резонаторные поглотители (классический резонатор Гельмгольца); — комбинированные поглотители.
Звукопоглощающие свойства материалов определяются коэффициентом звукопоглощения а, равным отношению количества поглощенной звуковой энергии Е,„к общему количеству падающей энергии Е„,„. Е погл СХ , причем при а = 0 вся звуковая энергия отражается без Епад поглощения; при а = 1 вся энергия поглощается (р и с . 8.2 и т а б л . 8.2).
Таблица 8.2 Звукологлощение конструкционными материалами (элементами) Е„, Еотр Епогл Елрош Р и а. 8.2. Схема поглощения (отражения) звуковой энервии в листовом конструкционном материале Звукопоглощение в помещении определяется по Формуле: Л1 б„= 10!9 —, дБ, А2 (8.10) ~~-обп = "0 ~я(1+ ) дБ ЛА А1 (8.11) 2.2, Звукоизоляция: метод основан на отражении звуковой волны, падающей на ограждение (экран). ' На р и с. 8.3а показаны пути проникновения шума (воздушного и сглруктурного) при нахождении его источников как снаружи, так и внутри здания, а на рис.
8.3б — пути проникновения шумов из шумного помещения в тихое помещение. От наружного или внутреннего источника воздушный шум проникает через окна и стены, а вибрации передаются по грунту, трубопроводам и строительным конструкциям, колебания которых вызывают появление структурного шума. где 4~ — полное звукопоглощение в помещении до установки облицовки, м 2 (А1 = п„~об„х8„~,, м; принимается а„„б„= 0,1); Ар — эквивалентная пло- 2„ щадь поглощения после установки облицовки, м (А2 = А1 + ЛА, где А4— добавочное поглощение, вносимое облицовкой). Тогда величина снижения шума составит Р и с .
В.З. Пути проникновения шумов а) 1 — источник шума, 2- источник вибраций; ! — воздушный шум; П вЂ” структурный шум. б) 1, 2 — звуки, распространяющиеся по воздуху (воздушные звуки или шумы); 3 — энергия упругих колебаний распространяется по строительным конструкциям и излучается в виде шума (структурные или ударные звуки, шумы); ! — шумное помещение; И вЂ” тихое помещение Звукоизолирующие свойства ограждения (экрана) характеризуются коэффициентом звукопроницаемости ~, представляющим собой отношение звуковой мощности Р„„к падающей Р„ Рпр Звукоизолирующая способность конструкции выражается величиной Й = 10!д —, дБ. 1 (-Х - !-о - 20 !яг - «, дБ, (8.14) где г- расстояние от источника звука, м; Со — уровень шума источника, дБ.
4. Индивидуальные средства защиты Суммарный уровень шума можно снизить на 5-20 дБ за счет использования различных противовоздушных вкладышей для ушных раковин человека: беруши, вата, губка и др. При уровне шума выше 120 дБ применяются наушники (антифоны) и специальные шлемы. Существуют шумопогло- 3. Увеличение расстояния от машин (аппаратов)„производящих сильны й шум Суммарный уровень шума от источника на расстоянии г в свободном пространстве щающие кабины, и внедряется дистанционное управление сверхшумными процессами или испытаниями. Вышеизложенное позволяет прогнозировать дальнейшее снижение шума на производственных площадках и, соответственно, в населенных пунктах, При достижении определенных минимальных уровней шума отмечено, что дальнейшее его снижение дается с большим трудом, а затраты на каждый последующий снижаемый децибел могут быть сравнимы с затратами на б-10 дБ предыдущих ~7~.
Борьба с акустическими загрязнением биосферы будет определяться в первую очередь экономическими затратами, ПРИЛОЖЕНИЕ 8.7 Нормы шума на рабочих местах Щ СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Охрана труда и экологическая безопасность в химической промышленности IА.С. Бобков и др. М.: Химия, 1997. 400 с. 2. Липунов А.Г., Погорелов В.И., Подгорных Е.А. Охрана труда.
М.: ИЦ «Витязь», 1996. 240 с. 3. ГОСТ 12.1.003-83. Шум. Общие требования безопасности. 4, ГОСТ 12,1.001-83. Ультразвук. Общие требования безопасности. 5. ГОСТ 12.1.029-80. Средства и методы защиты от шума. Классификация. 6. СН М0 3223-85 Санитарные нормы допустимых уровней шума на рабочих местах.
?. Иванов Н.И. Проблемы акустического загрязнения окружающей среды03кология и промышленность России. 1998. Август. С. 30. Лекция 9. ВИБРАЦИЯ: МЕХАНИЗМ ЯВЛЕНИЯ, НОРМИРОВАНИЕ И МЕТОДЫ ЗАЩИТЫ 9.1. Механизм явления. Воздействие на организм человека Под вибрацией понимают механические, часто синусоидальные, коле'бания системы с упругими связями, возникающие в машинах и аппаратах при периодическом смещении центра тяжести какого-либо тела от положения равновесия, а также при периодическом изменении формы тела, которую оно имело в статическом состоянии. Чаще всего такое колебательное движение происходит из-за неуравновешенных силовых воздействий: дисбаланс вращающихся частей, инерционное возбуждение при работе возвратно-поступательных механизмов, ударные процессы и др. На р и с.
9.1 показана простейшая колебательная система и кривая ее колебаний. Если массу 2 вывести из состояния равновесия, система будет совершать свободные или собственные колебания, то есть колебания под действием своих собственных сил. Если же периодический возмущающий фактор присутствует в течение всего времени, когда совершаются колебания, то они называются вынужденными, Наиболее опасным моментом является совпадение частот собственных и вынужденных колебаний (явление резонанса). Р и с . 9.1. Простейшая колебательная система: 1 — пружина (один ее конец жестко закреплен); 2 — груз массы т; 3 — кривая колебаний; 4- возмущающий Фактор. Вибрацию по способу передачи на человека (в зависимости от характера контакта с источниками вибрации) и од р а зд е л я ю т н а: местную (локальную), передающуюся чаще всего на руки работающего, и общую, передающуюся посредством вибрации рабочих мест и вызывающую сотрясение всего организма.
В производственных условиях нередко имеет место интегрированное действие местной и общей вибрации. 157 А = А зв (о4 + (р), (9.1) (9.2) (9.3) где со = 2тФ вЂ” частота; ~р — начальная Фаза. Длительное воздействие вибрации высоких уровней на организм человека приводит к развитию преждевременного утомления, снижению производительности труда, росту заболеваемости и нередко к возникновению профессиональной патологии — вибрационной болезни. В зависимости от источника возникновения общая вибрация бывает: транспортная, транспортно-технологическая и технологическая. Локальной вибрации подвергаются люди, работающие с ручным механизированным электрическим или пневматическим инструментом.
Спектры уровней колебательной скорости являются основными характеристиками вибраций. Они бывают (как и для шума) дискретными, сплошными и смешанными (см. рис. 8.1). По характеру спектра вибрация подразделяется на узкополосную и широкополосную; по частотному составу — на низкочастотную с преобладанием максимальных уровней в октавных полосах 8 и 16 Гц, среднечастотную — 31,5 и 63 Гц, высокочастотную — 125„ 250, 500, 1000 Гц — для локальной вибрации; для вибрации рабочих мест— соответственно 1 и 4 Гц, 8 и 16 Гц, 31,5 и 63 Гц. По временным характеристикам подразделяют вибрацию на постоянную, для которой величина виброскорости изменяется не более чем в 2 раза (на 6 дБ) за время наблюдения не менее 1 мин, и непостоянную, для которой величина виброскорости изменяется не менее чем в 2 раза (на 6 дБ) за время наблюдения не менее 1 мин. Непостоянная вибрация в свою очередь подразделяется на колеблющуюся во времени, прерывистую и импульсную.
Наиболее опасная частота общей вибрации лежит в диапазоне 6-9 Гц, поскольку она совпадает с собственной частотой колебаний внутренних органов человека (всего тела -6 Гц, для желудка -8 Гц, для головы -25 Гц, для центральной нервной системы -250 Гц). В результате может возникнуть резонанс, который приведет к механическим повреждениям или разрыву внутренних органов. В положении стоя это явление может возникнуть для головы относительно основания, плечевого пояса, бедер при 1 = 4-6 Гц, а в положении сидя — для головы относительно плеч — при 1 = 4 — 30 Гц. Для лежачего человека область резонансных частот находится в интервале 3-3,5 Гц ~1~.
При частоте больше 16-20 Гц вибрация сопровождается шумом. Шумовые (звуковые) эффекты присутствуют также в инфразвуковом и ультразвуковом диапазонах. Основными параметрами, характеризующими вибрацию, являются: частота 1 (Гц), амплитуда смещения А (м), скорость Ч (м!с) и ускорение а (мыс ), определяемые как Весь спектр частот вибраций, воспринимаемых человеком, может быть разделен (как и для шума) на славные и третьоктавные полосы частот со среднегеометрическими частотами октавных полос 1, 2, 4, 8, 16, 32, 63, 125, 250, 500,1000, 2000 Гц. За нулевой уровень колебательной скорости принята величина Чо = 5х10 м/с, соответствующая среднеквадратичной колебательной скорости при стандартном пороге звукового давления, равном 2х10 Па.
Порог восприятия вибрации для человека значительно выше и равен 1х10 мыс. За нулевой уровень колебательного ускорения принимают величину а, = Зх10 м/с~. При колебательной скорости 1 мыс возникают болевые ощущения. Относительные уровни виброскорости и виброускорения определяются по формулам (дБ): (9.4) 1,= 2019— ао 9.2. Методы защиты от вибрации. Нормирование В настоящее время около 40 государственных стандартов регламентируют технические требования к вибрационным машинам и оборудованию, системам виброзащиты, методам измерения и оценки параметров вибрации.
Основными нормативными правовыми актами, регламентирующими параметры производственных вибраций, являются документы [2-7). Санитарно-гигиенические нормы регламентируют вибрации на рабочих местах в производственных помещениях. Для наиболее распространенных в промышленности частот вибраций (15-100 Гц) амплитуды допустимых колебаний изменяются от 0,03 до 0,003 мм.