4. Защита от производственного шума и вибрации
В настоящее время эксплуатация подавляющего большинства технологического оборудования, энергетических установок неизбежно связана с возникновением шумов и вибраций различной частоты и интенсивности, оказывающих неблагоприятное влияние на организм человека. Длительное воздействие шума и вибрации снижает работоспособность, может привести к развитию профессиональных заболеваний.
Шум как гигиенический фактор представляет собой совокупность звуков, неблагоприятно воздействующих на организм человека, мешающих его работе и отдыху. Шум представляет собой волнообразно распространяющиеся колебательные движения частиц упругой (газовой, жидкой или твердой) среды.
В зависимости от характера вредного воздействия на организм человека шум подразделяется на мешающий, раздражающий, вредный и травмирующий.
Мешающий - это шум, мешающий речевой связи (разговоры, движения людских потоков). Раздражающий - вызывающий нервное напряжение, снижение работоспособности (гудение неисправной лампы дневного света в помещении, хлопанье двери и т.п.). Вредный - вызывающий хронические заболевания, сердечно-сосудистой и нервной систем (различные виды производственных шумов). Травмирующий - резко нарушающий физиологические функции организма человека.
Степень вредности шума характеризуется его силой, частотой, продолжительностью и регулярностью воздействия.
Уровень звука нормируется и измеряется в децибелах (дБ). Для измерения используются шумометры различных модификаций.
Допустимые уровни шума на рабочих местах определяются санитарными нормами СН 785- 69:
– В помещениях для умственной работы без источников шума (кабинеты, конструкторские бюро, здравпункты) - 50 дБ;
– В помещениях конторского труда с источниками шума (клавиатура ПК, телетайпы и т.п.) - 60 дБ;
– На рабочих местах производственных помещений и на территории производственных предприятий - 85 дБ;
– На территориях жилой застройки в городском районе в 2м от жилых зданий и границ площадок отдыха - 40 дБ.
– Для предварительного определения шума (без прибора) можно пользоваться ориентировочными данными. Например, установлен уровень шума турбокомпрессоров - 118 дБ, центробежных вентиляторов - 114 дБ. мотоцикла без глушителя - 105 дБ, при клепке крупных резервуаров-125-135 дБ и т.п.
Основными методами борьбы с производственным шумом являются:
– уменьшение шума в источнике его возникновения (повышение точности изготовления отдельных узлов машины, уменьшение зазоров, замены стальных шестерен пластмассовыми, балансировка);
– звукопоглощение; звукоизоляция; установка глушителей шума, амортизаторов;
– рациональное размещение цехов и оборудования, дистанционное управление механизмами;
– применение средств индивидуальной защиты: наушников, шлемов или специальных противошумных вкладышей;
– периодические врачебные освидетельствования работающих на производствах с повышенным шумом.
Звукопоглощение обусловлено переходом колебательной энергии в теплоту за счет трения в звукопоглотителе (легкие и пористые материалы: минеральный войлок, стекловата, поролон). В малых помещениях звукопоглотительными материалами облицовывают стены (диспетчерская). В больших помещениях (более 3000 м3) облицовка малоэффективна, снижение шума достигается с помощью звукопоглощающих экранов. Звукоизоляция является методом снижения шума путем создания конструкций, препятствующих его распространению.
Звукоизолирующие конструкции (перегородки, кожуха) изготавливают из плотных твердых материалов (металл, дерево, пластмасса) препятствующих распространению шума.
Вибрация - механические колебания, сообщающие телу человека (или его органам) колебательную скорость. Вибрация относится к числу вредных факторов, измеряется механическими вибрографами (ВР-1 или виброграф Гейгера). Предельно допустимые величины уровней виброскорости устанавливаются санитарными нормами. Для уменьшения вредного влияния вибрации также применяются методы: уменьшение вибрации в источнике (балансировка, точность изготовления и сборка); виброизоляция и вибропоглощение (пружинные и резиновые амортизаторы, прокладки, облицовки).
Наибольшее вибрационное влияние (воздействие) на работающего оказывают ручной пневматический и электрический инструмент: вибраторы (бетонные работы), пневматические отбойные молотки, электрические дрели и т.п. Низкая температура повышает степень воздействия вибрации на организм человека. Для предупреждения возникновения вибрационной болезни рекомендуются комплексы: водных процедур, массажа, лечебной гимнастики, УФО и т.д.
5. Влияние ни организм человека электромагнитных полей и неионизирующих излучений и защита от их воздействия
Электромагнитное поле (ЭМП) радиочастот характеризуется способностью нагревать материалы; распространяться в пространстве и отражаться от границы разделения двух сред; взаимодействовать с веществами, благодаря которой ЭМП широко используются в различных отраслях народного хозяйства. Воздействие ЭМП на организм человека с уровнями, превышающими допустимые, могут приводить к изменениям функционального состояния центральной нервной и сердечно-сосудистой системы, нарушению обменных процессов, поражению глаз в виде помутнения хрусталика-катаракты, изменению в крови и др. При оценке условий труда учитываются время воздействия ЭМП и характер облучения работающих.
Средства и методы защиты от ЭМП делятся на три группы: организационные, инженерно-технические и лечебно-профилактические.
Организационные мероприятия предусматривают предотвращение попадания людей в зоны с высокой напряженностью ЭМП, создание санитарно-эащитных зон вокруг антенных сооружений различного типа.
Общие принципы, положенные в основу инженерно-технической защиты, сводятся к следующему: электрогерметизация элементов схем, блоков, узлов установки в целом с целью снижения или устранения электромагнитного излучения; защита рабочего места от облучения или удаление его на безопасное расстояние от источника излучения.
В качестве средств индивидуальной защиты рекомендуется специальная одежда, выполненная из металлизированной ткани, и защитные очки.
Лечебно-профилактические мероприятия должны быть направлены, прежде всего, на раннее выявление нарушений в состоянии здоровья работающих. Для этой цели предусмотрены предварительные и периодические медицинские осмотры лиц, работающих в условиях воздействия СВЧ - 1 раз в 12 месяцев, УВЧ и ВЧ-диапазона - 1 раз в 24 месяца.
Источниками электрических полей (ЭП) промышленной частоты являются линии электропередач высокого и сверхвысокого напряжения, открытые распределительные устройства (ОРУ). Ремонт приводов, разъединителей, выключателей сигнальных цепей и другие работы выполняются непосредственно на оборудовании ОРУ на местах при повышенной напряженности электрического поля.
Длительное хроническое воздействие ЭП приводит к расстройствам в состоянии здоровья работающих, обусловленных функциональными нарушении ми в деятельности нервной и сердечно-сосудистой систем.
Предельно допустимый уровень напряженности воздействующего ЭП равен 25 кВ/м. Пребывание в ЭП напряженностью более 25 кВ/м без средств защиты не допускается.
Средствами защиты от электрического поля частотой 50 гц являются:
– стационарные экранирующие устройства (козырьки, навесы, перегородки);
– переносные (передвижные) экранизирующие устройства (инвентарные навесы, палатки, перегородки, щиты, зонты, экраны и т.д.);
– индивидуальные средства защиты: защитный костюм-куртка и брюки, комбинезон, экранизирующий головной убор; специальная обувь с токопроводящей резиновой подошвой.
Комплекс лечебно-профилактических мероприятий для работающих аналогичен требованиям как при действии ЭМП диапазона радиочастот.
Заряды статического электричества возникают при соприкосновении или трении, размельчении или пересыпании однородных или разнородных диэлектриков, при транспортировке сыпучих веществ. Разряды статического электричества не опасны для здоровья человека, но могут вызвать неприятные ощущения и привести к непроизвольному резкому движению при прикосновении к заземленному оборудованию, что может явиться причиной травмы, а во взрывоопасных средах (мука, алюминиевая пыль) - взрыва.
Мерами защиты являются: заземление оборудования; для человека - антиэлектростатическая обувь с электропроводящей подошвой, спецодежда; для автомашин - антистатик. Лазеры широко применяются в различных областях промышленности, науки, техники, связи, сельском хозяйстве, медицине, биологии и др. областях. Лазер или оптический квантовый генератор - это генератор электромагнитного излучения оптического диапазона, основанный на использовании вынужденного (стимулированного) излучения. Расширение сферы их использование увеличивает контингент лиц, подвергающихся воздействию лазерного излучения и выдвигает необходимость профилактики опасного и вредного действия этого фактора.
Действия лазеров на организм человека проявляется в повреждении органов зрения, кожных покровов, а также в разнообразных функциональных изменениях в центральной нервной, сердечно-сосудистой, эндокринной системах. Биологический эффект лазерного излучения усиливается при неоднократных воздействиях и при комбинациях с другими неблагоприятными производственными факторами. Кроме того, работа лазерных установок, как правило, сопровождается шумом, достигающим уровня 70-80дБ.
К индивидуальным средствам защиты, обеспечивающим безопасные условия труда при работе с лазером, относятся специальные очки, щитки, маски, снижающие облучение глаз до уровня предельно допустимого облучения. Работающим с лазерами необходимы предварительные и периодические (1 раз в год) медицинские осмотры терапевта, окулиста, невропатолога.
Ультрафиолетовые излучения (УФ) представляет собой невидимые глазом электромагнитные излучения, занимающие в электромагнитном спектре промежуточные положения между светом и рентгеновским излучением.
УФ-облучение малыми дозами оказывает благоприятное стимулирующее действие на организм человека. УФ-излучение от производственных источников (электрические дуги, ртутно-кварцевые горелки, автогенное пламя) может стать причиной острых и хронических поражений глаз, кожи. Важное гигиеническое значение имеет способность УФ-излучения производственных источников изменять газовый состав атмосферного воздуха вследствие его ионизации. При этом воздухе образуется озон и оксиды азота. Эти газы обладают высокой токсичностью и могут представлять большую опасность, особенно при выполнении сварочных работ, сопровождающихся УФ-излучением, в ограниченных, плохо проветриваемых помещениях или в замкнутых пространствах.
В целях профилактики отравлений окислами азота и озоном соответствующие помещения должны быть оборудованы местной или общеобменной вентиляцией, а при сварочных работах в замкнутом пространстве необходимо подавать свежий воздух прямо под щиток или шлем.
Борьба с шумом сводится в основном к законодательным, научно-техническим и профилактическим мерам. Шум - признак не прогресса техники, а ее несовершенства. Проектирование и создание бесшумных или малошумных машин, станков, автоматов, другого промышленного оборудования, транспортных средств - наиболее важный этап борьбы с шумом. На последующих этапах - применение специальных звукопоглощающих материалов, замена шумных процессов менее шумными: ковка и штамповка, например, прессованием, рихтовка листов - вальцовкой, клепка - сваркой.
Если невозможно добиться нужных результатов в борьбе с шумом конструктивными или технологическими мерами, необходимо использовать методы звукопоглощения или звукоизоляции.
Звукопоглощение - это покрытие поверхностей помещения звукопоглощающим, как правило, пористым материалом.
Чем он более пористый, тем меньше звуковой энергии отражается от поверхности. Лучше поглощаются звуки высоких частот, наиболее вредные. Поэтому в помещении, поверхности которого хорошо поглощают звук, четче слышна человеческая речь, чище музыкальные звуки. В этих целях внутренние стены киноконцертных залов, аудиторий, конференц-залов и т.д. облицовываются звукопоглощающими материалами. В квартире роль звукопоглощающих материалов могут выполнять ковры, мягкая мебель, тканевые абажуры и т.п.
Звукоизоляция защищает помещение, в котором находятся люди, от источника шума. Звукоизоляция выполняется в виде разного рода ограждений (стенки, боксы, кожухи, кабины, отражающие экраны). Чем большей плотностью обладает материал ограждения, тем он эффективнее защищает от проникновения шума. В квартире, чтобы лучше защититься от проникновения шума с лестничной клетки, входную дверь нужно делать из более плотного материала, например дуба, без щелей.
Звукоизоляцию окон, выходящих на шумную улицу, можно улучшить, увеличив толщину остекления, вставив третьи рамы. Можно вмонтировать во внутренние и наружные рамы стекла разной толщины. Это заметно снизит проникающий шум и вибрацию стекол, поскольку резонансные частоты стекол зависят от их толщины и вибрация одного стекла не будет возбуждать резонансные колебания в другом.
В настоящее время промышленность выпускает окна специальной конструкции в звукоизолирующем исполнении. Они (имеют повышенную толщину остекления, несколько рам, каналы для проветривания, снабженные поглотителями шума, между стеклами создается вакуум, через который не распространяется звуковая волна. Окнами в шумозащитном исполнении оснащаются обычно фасады жилых и общественных зданий, выходящие на шумные транспортные магистрали.
В борьбе с транспортными шумами очень важны градостроительные меры:
* специальная планировка жилых микрорайонов;
* вынос за их пределы крупных магистралей;
* строительство обходных кольцевых дорог;
* ограждение дорог лесными полосами и т.д.
Жилая застройка должна быть максимальноудалена от транспортной магистрали и экранирована несколькими поясами защиты от шума: эстетически выполненной насыпью, лесозащитными полосами, зданиями предприятий и учреждений,
в которых допускается уровень шума выше, нежели на территории жилой застройки. Экранирование шума зданиями-экранами или специально установленными экранами - один из наиболее распространенных способов борьбы с транспортным шумом.
Уровень транспортного шума в значительной степени зависит от характера дорожного покрытия. В некоторых европейских странах дороги покрываются специальным пористым асфальтом.Если же звукоизоляция и звукопоглощение не снижают шум до допустимого уровня, применяют средства индивидуальной защиты: ушные заглушки, наушники, каски, противошумные вкладыши «беруши».
Решение проблемы шума имеет еще одно, немалое препятствие - непонимание, недооценка фактора вредного влияния шума на организм, недостаточный уровень культуры. Требование оберегать тишину где бы то ни было должно стать непреложным законом для каждого. Это требование особенно необходимо соблюдать в условиях жизни большого города.
Защита от вибрации осуществляется так же, как и от шума, методами вибропоглощения и виброизоляции.
Вибропоглощение достигается за счет покрытия поверхностей вибрирующих машин мягкими материалами - пластмассой, специальной мастикой, которые рассеивают механические колебания, преобразуя их энергию в тепловую. Виброизоляций осуществляется установкой вибрирующих машин на резиновые прокладки, столбики, пружины. Эти элементы ограничивают передачу вибрации от машины на основание, на котором она установлена. Примером виброизоляторов могут служить пружинные амортизаторы, устанавливаемые на автомобилях и ограничивающие передачу колебаний на машину и водителя со стороны дороги.
Но самое основное в борьбе с вибрацией - это добиться того, чтобы машина меньше вибрировала. Вращающиеся части машин должны быть отбалансированы, а сама машина устойчиво стоять на основании. Погасить вибрацию можно, закрепив на машине дополнительный груз или установив ее на массивном фундаменте, который гасит колебания.
Бытовая техника - холодильники, стиральные машины и т.д. - также могут вызывать вибрацию, а следовательно, и шум. Чтобы их устранить, нужно в мастерской отбалансировать ее вращающиеся элементы, а саму машину жестко установить на основании или подложить под нее толстую резиновую прокладку.
По своей физической сущности, шум – это звук. С гигиенической точки зрения, шумом является любой нежелательный для человека звук.
Шум может вызывать неприятные ощущения, однако решающую роль в оценке «неприятности» шума играет субъективное отношение человека к этому раздражителю.
Ухо человека может воспринимать и анализировать звуки в широком диапазоне частот и интенсивностей. Область слышимых звуков ограничена двумя кривыми: нижняя кривая определяет порог слышимости, т.е. силу едва слышимых звуков различной частоты, верхняя – порог болевого ощущения, т.е. такую силу звука, при которой нормальное слуховое ощущение переходит в болезненное раздражение органа слуха.
В качестве характеристик постоянного шума на рабочих местах, а также для определения эффективности мероприятий по ограничению его неблагоприятного влияния принимаются уровни звуковых давлений (в дБ) в октавных полосах со среднегеометрическими частотами 31,5; 63; 125; 250; 1000; 2000; 4000 и 8000 Гц.
В качестве интегральной (одним числом) характеристики шума на рабочих местах применяется оценка уровня звука в дБА (измеренных по так называемой шкале А шумомера), представляющих собой средневзвешенную величину частотных характеристик звукового давления с учетом биологического действия звуков разных частот на слуховой анализатор.
При гигиенической оценке шумы классифицируют по характеру спектра и по временным характеристикам.
Шум, являясь информационной помехой для высшей нервной деятельности в целом, оказывает неблагоприятное влияние на протекание нервных процессов, увеличивает напряжение физиологических функций в процессе труда, способствует развитию утомления и снижает работоспособность организма.
Однако, кроме специфического действия на органы слуха, шум оказывает и неблагоприятное общебиологическое действие, вызывая сдвиги в различных функциональных системах организма. Так, под влиянием шума возникают вегетативные реакции, обусловливающие нарушение периферического кровообращения за счет сужения капилляров, а также изменение артериального давления (преимущественно повышение). Шум вызывает снижение иммунологической реактивности и общей сопротивляемости организма, что проявляется в повышении уровня заболеваемости с временной утратой трудоспособности.
Для снижения шума применяют различные методы коллективной защиты: уменьшение уровня шума в источнике его возникновения; рациональное размещение оборудования; борьба с шумом на путях его распространения, в том числе изменение направленности излучения шума, использование средств звукоизоляции, звукопоглощение и установка глушителей шума, в том числе акустическая обработка поверхностей помещения.
Наиболее эффективным средством является борьба с шумом в источнике его возникновения. Для уменьшения механического шума необходимо своевременно проводить ремонт оборудования, заменять ударные процессы на безударные, шире использовать принудительное смазывание трущихся поверхностей, применять балансировку вращающихся частей. Снижения аэродинамического шума можно добиться уменьшением скорости газового потока, улучшением аэродинамики конструкции, звукоизоляции и установкой глушителей. Электромагнитные шумы снижают конструктивными изменениями в электрических машинах.
Широкое применение получили методы снижения шума на пути его распространения посредством установки звукоизолирующих и звукопоглощающих преград в виде экранов, перегородок, кожухов, кабин и др. Хорошие звукопоглощающие свойства имеют легкие и пористые материалы (минеральный войлок, стекловата, поролон и т.п.).
Средства защиты от вибрации
Вибрацией называется механическое колебательное движение, заключающееся в перемещении тела как целого. Вибрация в отличие от звука не распространяется в виде волн сжатия/разряжения и передается только при механическом контакте одного тела с другим.
В природе вибрация практически не встречается, но, к сожалению, очень часто возникает в технических устройствах. Кроме того, в технике вибрацию специально используют, например, при вибрационной транспортировке.
Вибрация, воздействующая на человека через опорные поверхности, оказывает влияние на весь организм и называется общей. (Поверхность, на которой человек стоит, сидит или лежит, называется опорной.) Общая вибрация, захватывающая все тело, наблюдается на всех видах транспорта и при работе в непосредственной близости от источника вибрации (промышленного оборудования).
Вибрация, воздействующая не через опорные поверхности, охватывает только часть организма и называется локальной. Практически вся она является вибрацией, передающейся через руки, и возникает там, где вибрационные инструменты или обрабатываемые детали контактируют с руками или пальцами. Локальная вибрация возникает, например, при использовании ручных силовых инструментов, применяемых на производстве. Число лиц, подвергающихся локальной вибрации, составляет несколько десятков миллионов человек.
Особым подвидом общей вибрации является укачивание, связанное с низкочастотными колебаниями тела и некоторыми типами его вращения на транспорте.
Человек реагирует на вибрацию в зависимости от общей продолжительности ее воздействия.
Наибольшее воздействие общей вибрации сказывается на процессах получения входящей информации (в основном зрительной из-за колебаний глазных яблок и головы) и на процессах передачи информации (непрерывный контроль деятельности колеблющихся рук).
Долговременное воздействие весьма интенсивной общей вибрации (например, на трактористов) может нежелательным образом сказываться на позвоночнике и увеличивать риск возникновения изменения позвонков и дисков.
Помимо воздействия на организм как на механическую систему, вибрация оказывает влияние на нормальное течение физиологических процессов. Например, общая вибрация вызывает варикозное расширение вен на ногах, геморрой, ишемическую болезнь сердца и гипертонию.
Чрезмерное воздействие локальной вибрации может вызывать заболевания кровеносных сосудов, нервов, мышц, костей и суставов верхних конечностей, так называемую «виброболезнь».
Для борьбы с вибрацией машин и оборудования и защиты работающих от вибрации используют различные методы. Борьба с вибрацией в источнике ее возникновения связана с установлением причин появления механических колебаний и их устранением. Для снижения вибрации широко используют эффект вибродемпфирования – превращение энергии механических колебаний в другие виды энергии, чаще всего в тепловую. С этой целью в конструкции деталей, через которые передается вибрация, применяют материалы с большим внутренним трением: специальные сплавы, пластмассы, резины, вибродемпфирующие покрытия. Для предотвращения общей вибрации используют установку вибрирующих машин и оборудования на самостоятельные виброгасящие фундаменты.
Для ослабления передачи вибрации от источников ее возникновения полу, рабочему месту, сиденью, рукоятке и т.п. широко применяют методы виброизоляции в виде виброизоляторов из резины, пробки, войлока, асбеста, стальных пружин.
Виброгашением называется гашение вибрации за счет активных потерь или превращения колебательной энергии в другие ее виды, например, в тепловую, электрическую, электромагнитную. Виброгашение может быть реализовано в случаях, когда конструкция выполнена из материалов с большими внутренними потерями; на ее поверхность нанесены вибропоглощающие материалы; используется контактное трение двух материалов; элементы конструкции соединены сердечниками электромагнитов с замкнутой обмоткой и др.
Наиболее действенным средством защиты человека от вибрации является устранение непосредственного контакта с вибрирующим оборудованием. Осуществляется это путем применения дистанционного управления, промышленных роботов, автоматизации и замены технологических операций.
Снижение неблагоприятного воздействия вибрации ручных механизированных устройств на операторов достигается как путем уменьшения интенсивности вибрации непосредственно в ее источнике (за счет конструктивных усовершенствований), так и средствами внешней виброзащиты, которые представляют собой упругодемпфирующие материалы и устройства, размещенные между источником вибрации и руками оператора.
В качестве средств индивидуальной защиты работающих используют специальную обувь на массивной резиновой подошве. Для защиты рук служат рукавицы, перчатки, вкладыши и прокладки, которые изготовляют из упругодемпфирующих материалов.
Для эффективной защиты трудящихся от шума и вибрации необходимо внедрение комплексных мероприятий инженернотехнологического, организационного и медицинского характера. Сюда следует отнести снижение шума и вибрации в источнике их образования, изоляцию источников шума и вибрации с помощью средств звуко- и виброзащиты и звуко- и вибропоглощения, внедрение архитектурно-планировочных решений с рациональным размещением технологического оборудования, машин и механизмов, применение средств индивидуальной защиты проведение профилактических оздоровительных мероприятий .
Снижение шума и вибрации в источниках их возникновения является основным и наиболее рациональным методом защиты трудящихся. Это следует учитывать на стадии проектирования, а также при эксплуатации технологического оборудования.
Как правило, для снижения шума источник его заключают в изолируемое помещение или сокращают уровень шума, создаваемого собственными источниками (технологическим оборудованием).
Для снижения шума, исходящего в изолируемое помещение, улучшают звукоизоляцию перекрытий, стен, дверей и окон. Например, при действии низко- и среднечастотного шума звукоизо ляиию окон можно улучшить путем устройства воздушных прослоек (толщиной до 100-150 мм) между переплетами.
Для уменьшения шума в помещении с собственными источниками проектируют изоляцию рабочих мест от наиболее шумного оборудования. С этой целью оборудование размещают в боксах, предусматривают установку звукоизолирующих кожухов над ним, а на пути распространения звуковых волн размещают экраны, выгородки и звукопоглощающие перегородки. Следует отделять малошумные помещения от помещений с интенсивными источниками шума. Например, не допускается располагать лаборатории и конструкторские бюро в непосредственной близости от газотурбинных установок.
Звукоизоляция в промышленных зданиях. Под звукоизоляцией понимают создание специальных строительных устройств - преград - стен, перегородок, кожухов, потолков и т.д., препятствующих распространению шума. Чаще всего для изготовления звукоизолирующих конструкций используют бетон, кирпич и керамические блоки.
Для защиты от шума обслуживающего персонала устраивают кабины наблюдения и дистанционного управления. Конструкции кабины должны обеспечивать требуемую звукоизоляцию. Их выполняют из легких материалов, хорошо герметизируют, с внутренней стороны обрабатывают звукопоглощающими материалами (рис. 11.3).
Простым и дешевым способом снижения шума, распространяющегося от наиболее шумных агрегатов, является устройство над ними звукоизолирующих кожухов. Применение кожухов позволяет снизить шум на рабочих местах практически до любой требуемой величины. Кожухи могут быть съемными или разборными, иметь смотровые окна, проемы для ввода коммуникаций (рис, 11.4). Звукоизоляцию улучшают путем нанесения на внутреннюю поверхность стенок кожуха слоя звукопоглощающего материала. Звукоизолирующие кожухи лучше всего устанавливать на полу на
Рис. 11.3. Звукоизолирующие кабины:
1 - вентиляционный глушитель; 2 - вытяжной ьентилятор; 3 - лист из стали или алюминиевого сплава; 4 - оргстекло; 5 - резиновая прокладка; б - оболочка из перфорированного авиапола; 7 - звукопоглощающий материал [†]
А
Рис. 11.4. Звукопоглощающий кожух:
резиновых прокладках, не допуская соприкосновения элементов кожуха с агрегатом .
Звуконоглощение в производственных помещениях. Для снижения шума в производственных помещениях наряду со звукоизоляцией применяют методы звукопоглощения. При попадании звуковых волн на звукопоглощающие материалы и конструкции значительная часть звуковой энергии поглощается и превращается в другие виды энергии, в основном в тепловую. В качестве звукопоглощающих материалов используют ультратонкое базальтовое волокно, стекловолокно, минеральную вату, пористый винилхлорид, акустическую штукатурку и войлок. К звукопоглощающим конструкциям относятся звукопоглощающие облицовки, штучные поглотители, камерные глушители. Делать звукопоглощающие облицовки и устанавливать штучные поглотители целесообразно только при наличии большого числа источников шума высокой эффективности в производственных помещениях.
Штучные звукопоглотители представляют собой объемные конструкции, выполненные в виде призм, кубов, шаров и других фигур и подвешиваемые в помещении. Их изготавливают из перфорированных листов металлов, фольги, пластмасс и фанеры, а с внутренней стороны оклеивают тканью или заполняют звукопоглощающим материалом. Наибольшая акустическая эффективность штучных поглотителей достигается при размещении их в непосредственной близости от источника шума или в местах концентрации звуковой энергии (рис. 1 ] 5).
Звукопоглощающие облицовки снижают шум по суммарному уровню на 6 -8 дБ в зоне отраженного звука, делая шум менее раздражающим. Для их изготовления применяют минераловатные силановые плиты. В помещениях, имеющих большую площадь, устраивают сотовые конструкции потолков. Материалом из сот служат силановые пластины и гипс.
Для защиты работающих людей от непосредственного воздействия шума используют акустические экраны. Их изготавливают
из сплошных твердых металлических или пластиковых листов или щитов. Сторону, обращенную к источнику шума, обрабатывают слоем звукопоглотителя толщиной 50 - 60 мм. Линейные размеры экрана должны в 2 - 3 раза превосходить размеры источника шума. Благодаря установке акустических экранов шум на рабочих местах снижается на средних частотах до 10 дБ, на высоких - до 15 дБ. При наличии звукопоглощающих облицовок акустическая эффективность экранов повышается .
Снижение шума вентиляционных и газодинамических установок достигается в основном путем звукоизоляции источника или за счет применения глушителей, которые устанавливают на воздуховодах, всасывающих трактах, магистралях выброса и перепуска воздуха.
Методы защиты от вибрации. Основными методами снижения вибрации являются виброизоляция, вибропоглощение и виброгашение.
Для создания виброизоляции сотрясающееся оборудование устанавливают на виброизоляторы, которые ослабляют вибрацию машины относительно несущей конструкции. В качестве виброизоляторов используют прокладки из упругих материалов, пружинные, резинометаллические и другие амортизаторы. Прокладки из упругих материалов (резины и пробки) применяют для устранения высокочастотных вибраций. Недостаток резиновых виброизоляторов состоит в их недолговечности - они служат не более 15 лет.
Стальные виброизоляторы эффективно снижают вибрацию низких частот, они долговечнее и надежнее резиновых.
С помощью вибропоглощения снижают вибрации, которые распространяются по тонкостенным металлическим конструкциям машин и воздуховодов. Для этого на поверхность тонкостенных конструкций наносят вибропоглощающие (вибродемпфирующие) покрытия из материалов с большим внутренним трением, что позволяет увеличить потери колебательной энергии в системе за счет перехода ее в тепловую. Вибропоглощающие покрытия изготавливают из резины, пластмассы, асбокарпша или фетра, пропитанного битумом. Толщина вибропоглощающего покрытия должна быть в 2 - 3 раза больше толщины покрываемой конструкции.
С помощью виброгашения ослабляют механические колебания конструкций. Это осуществляют путем введения в колебательную систему дополнительных элементов жесткостей. Возможно и введение дополнительной колебательной системы, ослабляющей частоту колебаний основной системы. В отечественной практике с этой целью применяют низкочастотные виброгасители . Для измерения шума и вибрации используют шумомеры (ВШМ- 201), измерители шума и вибрации (ВШВ-003-М2) и шумомеры- виброметры (ШВД 001 и ШВИ).
Снижение шума
При разработке мер защиты от шума в первую очередь стремятся уменьшить или снизить шум в источнике возникновения, далее используют меры по уменьшению уровня шума на пути распространения.
Для уменьшения шума на пути его распространения используют средства звукоизоляции:
- - звукоизолирующие ограждения (стены, перекрытия, остекленные проемы, окна, двери);
- - звукоизолирующие кабины;
- - звукоизолирующие кожухи;
- - акустические экраны.
При использовании звукоизолирующих кабин и кожухов их внутреннюю поверхность облицовывают звукопоглощающим материалом (минеральная вата, стекловолокно, гипс, капроновое волокно).
Для снижения аэродинамического шума на пути его распространения устанавливают глушители. Снижение шума в помещениях может быть достигнуто с помощью акустической обработки их. Для этого используют звукопоглощающую облицовку.
Когда мерами технологического, технического и планировочного характера не удается снизить уровень шума до допустимых значений, используют средства индивидуальной защиты органов слуха. К ним относятся наушники, шлемы, вкладыши. Наиболее простыми и доступными являются вкладыши, выполнение в виде тампонов из ультратонких волокон.
Защита от вибрации:
Снижение виброактивности машин (уменьшение силы Fm) достигается изменением технологического процесса, применением машин с такими кинематическими схемами, при которых динамические процессы, вызываемые ударами, резкими ускорениями и>т.п. были бы исключены или предельно снижены,
Отстройка от резонансных частот заключается в изменении режимов работы машины и соответственно частоты возмущающей вибросилы; собственной частоты колебаний машины п>тем изменения жесткости системы с (например, установкой ребер жесткости) или изменения массы т системы (например, путем закрепления на машине дополнительных масс).
Вибродемпфирование (увеличение м) - это метод снижения вибрации путем усиления в конструкции.процессов внутреннего трения, рассеивающих колебательную энергию в результате необратимого преобразования ее в теплоту при деформациях возникающих в материалах, из которых изготовлена конструкция. Примером таки демпферов могут являться амортизаторы автомобилей, которые подавляют раскачку машины.
Виброгашение (увеличение т) осуществляют путем установки агрегатов на массивный фундамент. Этот способ нашел широкое применение при установке тяжелого оборудования (молотов, прессов, вентиляторов, насосов и т.п.).
Виброзащитные сидения, если оператор выполняет работу сидя. Виброзащитные кабины используют в тех случаях, когда на человека-оператора воздействует не только вибрация, но другие негативные факторы: шум, излучения, химические вещества и т.д.
Виброзащитные рукоятки предназначаются для защиты от локальной вибрации рук оператора.
В качестве средств индивидуальной защиты от вибрации используются: для рук - виброизолирующие рукавицы, перчатки, вкладыши и прокладки; для ног-виброизолирующая обувь, стельки, подметки.
