Калыгин - Промышленная экология - 2000 (947505), страница 30
Текст из файла (страница 30)
Защита от вибраций должна начинаться с устранения их источника путем совершенствования кинематических схем и улучшения работы механизмов следующими методами: Статическая и динамическая балансировка — устранение дисбаланса вращающихся масс (деталей) оборудования. Виброизоляция — снижение уровня вибрации путем уменьшения передачи колебаний от источника колебаний к объекту. Ее осуществляют посредством введения в колебательную систему дополнительной упругой связи, препятствующей передаче вибраций от машины к основанию.
Показателем эффективности виброизоляции является коэффициент передачи р, который показывает, какая доля динамической силы, возбуждаемой машиной, передается через амортизаторы на основание: Передаваемая через основание сила Возмущающая сила машины Чем это отношение меньше, тем лучше виброизоляция.
Хорошая виброизоляция достигается при КП = 1!8-105. Коэффициент передачи может быть рассчитан по формуле: КП= 1 РЦО)2 1' где Г- частота вынужденных колебаний; ~~ — частота собственных колеба- Ц ний (~о = — — ); д — жесткость виброизоляторов (сила для их деформа- 2к ~п ции на единицу длины); гп — масса агрегата. При 1 = 1о наступает резонанс! Амортизаторы бывают следующих типов: резиновые, пружинные, газовыв, гидравлические, комбинированные и др. Вибропоглощение и виброгашение. Вибропоглощение — нанесение на вибрационную поверхность упруго- вязких демпфирующих материалов, обладающим большим внутренним трением (резина, мастика, пластики — см.
и р и л о ж е н и е 9,1). Виброгашение — создание добавочной колеблющейся системы с динамической частотой, равной частоте возмущающей силы, но с реакциями, противоположными ей (р и с. 9.2). Р и с . 9.2. Схема динамического гасителя М вЂ” масса механизма; т — масса виброгасителя; ~г'- упругий элемент жесткостью й'; к — упругий элемент жесткостью к Для снижения вибрации возможно применение ударных виброгасителей маятникового, пружинного и плавающего типов, а также виброгасителей камерного типа.
Ориентировочно маятниковые ударные виброгасители используют для гашения колебаний с частотой 0,4-2 Гц, пружинные — 2-10 Гц, плавающие — выше 10 Гц. Виброгасители камерного типа по конструкции аналогичны камерным глушителям шума и устанавливаются на всасывающей и нагнетательной стороне компрессоров и трубопроводов ~8). 160 Динамическое виброгашение осуществляется также при установке агрегата на массивном фундаменте. Другим типом виброгасителей являются буферные емкости, служащие для превращения пульсирующего потока газа в равномерный ~9). Индивидуальные средства защиты от вибраций: обувь с амортизирующими подошвами (толстая мягкая резина), антивибрационные рукавицы, в которых амортизатором является прокладка из специального поролона толщиной до 12 мм.
Для контроля уровня вибраций применяют виброметр ВМ-1, прибор ВШВ-003 и др. приборы. В программе мероприятий важная роль отводится разработке и внедрению научно обоснованных режимов труда и отдыха. Например, суммарное время контакта человека с вибрацией не должно превышать 2/3 продолжительности рабочей смены. Рекомендуется устанавливать 2 регламентируемых перерыва для активного отдыха, проведения физиопрофилактических процедур, производственной гимнастики по специальному комплексу.
В приложении 9.2 приведено допустимое время воздействия локальной и общей вибрации в зависимости от степени превышения ее параметров над нормативными значениями ~10~. Виды демпфирующих покрытий ~8) П Р ИП ОЖЕНИЕ 9.2 Допустимое время воздействия вибрации СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Липунов А.Г., Погорелов В.Н., Подгорных ЕА. Охрана труда. М,: ИЦ «Витязь», 1996. 240 с. 2.
СНиП й0 3041-84. Санитарные нормы и правила при работе с машинами и оборудованием, создающими локальную вибрацию, передающуюся на руки работающих. 3. СН М 3044-84. Санитарные нормы вибрации рабочих мест. 4. ГОСТ 12.4002-74. Средства индивидуальной защиты рук от вибрации. Общие требования. 5. ГОСТ 12.4.024-76. Обувь специальная виброзащитная. 6. ГОСТ 12.1.012-78. Вибрация.
Общие требования безопасности. 7. ГОСТ 12,1.043-84. Вибрация. Методы измерения на рабочих местах в производственных помещениях. 8, Охрана окружающей среды/Под ред. С,В. Белова. М,: Высшая школа, 1991. 319 с. 9. Безопасность жизнедеятельности~Под ред. О.Н. Русака. СПб.: ЛТА, 1997. 293 с.
10. Справочная книга по охране труда в машиностроении/Г.В. Беаиобеков, Н.Н. Борисова, В.И. Коротков и др, Л.: Машиностроение, 1989. 541 с, Т е м а И. НЕИОНИЗИРУЮЩИЕ И ИОНИЗИРУЮЩИЕ ЗАГРЯЗНЕНИЯ (ИЗЛУЧЕНИЯ, ПОЛЯ) ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕЬЫ: МЕХАНИЗМ ЯВЛЕНИЯ, НОРМИРОВАНИЕ, БЕЗОПАСНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И ЗАЩИТА Лекция 10. НЕИОНИЗИРУЮЩИЕ ИЗЛУЧЕНИЯ. ЗЛЕКТ ОМАГНИТНОЕ ЗАП ЯЗНЕНИЕ ЬИОСФЕРЫ: ОПАСНОСТЬ, ОЦЕНКА, ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА ЗАЩИТЫ С развитием электроэнергетики, радио- и телевизионной техники, средств связи, электронной офисной техники, специального промышленного оборудования и др, появилось большое количество искусственных источников электромагнитных полей (ЭМП), что обусловило интенсивное «электромагнитное загрязнение» среды обитания человека.
Длительное воздействие этих полей на организм человека вызывает нарушение функционального состояния центральной нервной и сердечно- сосудистой систем, что выражается в повышенной утомляемости, снижении качества выполнения рабочих операций, сильных болях в области сердца, изменении кровяного давления и пульса. 10Л. Источники ЭМП Ионизирукицее излучение Неионизируощее излучение -Ультрафиолетоаое — Видимое Частота, Гц Р и с. 10Л. Электромагнитный спектр Электромагнитные поля окружают нас постоянно.
Однако человек различает только видимый свет, который занимает лишь узкую полоску спектра электромагнитных волн — ЭМВ (р и с. 10,1). Глаз человека не различает ЭМП, длина волны которых больше или меньше длины световой волны, поэтому мы не видим излучений промышленного оборудования, радаров, радиоантенн, линий электропередач и др. Все эти устройства, как и многие другие, использующие электрическую энергию, излучают так называемые антропогенные ЭМП, которые вместе с естественными полями Земли и Космоса создают сложную и изменчивую электромагнитную обстановку.
По определению, электромаанитное поле — это особая форма материи, посредством которой осуществляется воздействие между электрическими заряженными частицами Я. Физические причины существования ЭМП связаны с тем, что изменяющееся во времени электрическое поле Е ~В/м3 порождает магнитное поле Н ~Аlм), а изменяющееся Н вЂ” вихревое электрическое поле. Обе компоненты Е и Н, непрерывно изменяясь, возбуждают друг друга (р и с . 10.2). Элвктрич кОМПО Маги итиаа компоианта (Й) ! Направление распространения Р и с. 10.2.
Двв компоненты ЭМП (дальняя зона излучения) Векторы Е и Н бегущей ЭМВ в зоне распространения всегда взаимно перпендикулярны. При распространении в проводящей среде они связаны соотношением ° е "~ Вlм (10.1) где в — частота электромагнитных колебаний; у — удельная проводимость вещества экрана; и — магнитная проницаемость этого вещества; М вЂ” коэффициент затухания; Й вЂ” расстояние от входной плоскости экрана до рассматриваемой точки ~2). ЭМП неподвижных или равномерно движущихся заряженных частиц неразрывно связано с этими частицами.
При ускоренном движении заряженных частиц ЭМП «отрывается» от них и существует независимо в форме электромагнитных волн (не исчезая с устранением источника). Например, радиоволны не исчезают и при отсутствии тока в излучившей их антенне. Электромагнитные волны характеризуются длиной волны Х. Источник, генерирующий излучение, то есть создающий электромагнитные колебания, характеризуется частотой 1. Международная классификация электромагнитных волн по частотам приведена в т а б л .
10.1. 164 Таблица 10. 1 Международная классификация электромагнитных волн по частотам Щ Иа диапа- зона Границы диапазона Границы диапазона Диапазон радиочастот Диапазон радиоволн Крайне низкие, КНЧ Сверхнизкие, СНЧ ИнФракрасные, ИНЧ Очень низкие, ОНЧ Низкие частоты, НЧ Средние, СЧ Высокие частоты, ВЧ Очень высокие, ОВЧ Ультравысокие, УВЧ Сверхвысокие, СВЧ Крайне высокие, КВЧ Гипервысокие, ГВЧ Особенностью ЭМП является его деление на «ближнюю» и «дальнюю» зоны. На и р а к т и к е в «ближней» зоне — зоне индукции на расстоянии от источника г < Х ЭМП можно считать квазистатическим.
Здесь оно быстро убывает с расстоянием, обратно пропорционально квадрату г" или кубу г расстояния. Поле в зоне индукции служит для формирования электромагнитной волны. «Дальняя» зона ~г ~ ЗЦ вЂ” зона сформировавшейся электромагнитной волны, в которой интенсивность поля убывает обратно пропорционально расстоянию до источника г . Граница с<ближней» и «дальней» зоны представлена на р и с. 10.3 ~11. Расстоание от источника, м.
1.00Е+05 1.00Е+04 1.00Е+ОЭ 1.00Е+02 1.ООЕ+О1 1.00Е+00 1.ООЕ-О1 Частота 1 МГц 1О Мгц 1ОО МГц 1 Пц 1О ГГц 1.00Е-02 10 кгц 100 кГц Р и с . МО.Э. Ближняя и дальняя зоны ЭМП для различных частот 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 12 3 — 30 Гц 30-300 Гц 0,3 — 3 кГц 3-30 кГц 30-300 кГц 0,3-3 МГц 3-30 МГц 30-300 МГц О,З-З ГГц 3-30 ГГц ЗО-ЗОО ГГц 300 — 3000 ГГц Декамегаметровые Мегаметровые Гекгокилометровые Мириаметровые Километровые Гектометровые Дека метровые Метровые Дециметровые Сантиметровые Миллиметровые Деци миллиметровые 100-10 мм 10-1 мм 1000 — 100 км 100 — 10 км 10 — 1 км 1-0,1 км 100-10 м 10 — 1 м 1-0,1 м 10-1 см 10 — 1 мм 1-0,1 мм Согласно т е о р и и ЭМП «ближняя» (зона индукции) находится на рас- Х Х стоянии г ~ — —, где А — длина волны и определяется из соотношения 2л 6 Х = с/~, где с- скорость распространения волны (для вакуума или воздуха — скорость света), 1- частота электромагнитных колебаний.
«Дальняя» зона, или зона распространения (зона излучения) находится на расстоянии г > Мб ~2). В зоне индукции еще не сформировалась бегущая волна, вследствие чего Е и Н не зависят друг от друга, поэтому нормирование в этой зоне ведется как по электрической, так и по магнитной составляющей поля. Это характерно для ВЧ-диапазона. В зоне излучения ЭМП характеризуется электромагнитной волной, наиболее важным параметром которой является плотность потока мощности (ППМ).
В «дальней» зоне излучения принимается Е = 377Н, где 377 — волновое сопротивление вакуума, Ом. В российской практике санитарно-гигиенического надзора на частотах выше 300 Мгц в «дальней» зоне излучения обычно измеряется плотность потока электромагнитной энергии (ППЭ) или плотность потока мощности (ППМ) — 8, Вам~. За рубежом ППЭ обычно измеряется для частот выше 1 ГГц. ППЭ характеризует величину энергии, теряемой системой за единицу времени вследствие излучения электромагнитных волн.
10.2. Природные (естественные) источники ЭМП Природные (естественные) источники ЭМП делятся на 2 группы. П е рв а я — поле Земли: постоянное (основное) магнитное поле (55,? — 33,4 Аlм, причем напряженность геомагнитного поля убывает от магнитных полюсов к магнитному экватору). Процессы в магнитосфере вызывают колебания геомагнитного поля в широком диапазоне частот: от 10 до 10 Гц, ампли- -5 2 туда может достигать сотых долей Аlм. Втор а я — радиоволны, генерируемые космическими источниками (Солнце, галактики и др.). В силу относительно низкого уровня излучения от космических радиоисточников и нерегулярного характера воздействия их суммарный эффект поражения биообъектов незначителен. Человеческое тело также излучает ЭМП с частотой выше 300 ГГц с плотностью потока энергии порядка 0,003 Вт/м'. Если общая площадь поверхности среднего человеческого тела 1,8 м', то общая излучаемая энергия составляет примерно 0,0054 Вт.