Методы и средства защиты от шума и вибрации. Защита от шума: чего мы еще не знали Основные меры защиты от шума и вибрации

Для снижения шума в производственных помещениях применяют различные методы: уменьшение уровня шума в источнике его возник­новения; звукопоглощение и звукоизоляция; установка глушителей шума; рациональное размещение оборудования; применение средств индивидуальной защиты.

Наиболее эффективным является борьба с шумом в источнике его возникнове-ния. Шум механизмов возникает вследствие упругих коле­баний как всего механизма, так и отдельных его деталей. Причины возникновения шума - механические, аэроди-намические и электри­ческие явления, определяемые конструктивными и технологиче-скими особенностями оборудования, а также условиями эксплуатации. В связи с этим различают шумы механического, аэродинамического и электрического происхождения. Для уменьшения механического шума необходимо своевременно проводить ремонт оборудования, заменять ударные процессы на безударные, шире применять принуди-тельное смазывание трущихся поверхностей, применять балансировку враща­ющихся частей.

Значительное снижение шума достигается при замене подшипни­ков качения на подшипники скольжения (шум снижается на 10...15 дБ), зубчатых и цепных передач клиноременными и зубчатоременными передачами, металлических деталей - деталями из пластмасс.

Снижение аэродинамического шума можно добиться уменьшением скорости газо-вого потока, улучшением аэродинамики конструкции, звукоизоляции и установкой глу-шителей. Электромагнитные шумы снижают конструктивными изменениями в электри-ческих машинах.

Широкое применение получили методы снижения шума на пути его распростра-нения посредством установки звукоизолирующих и звукопоглощающих преград в виде экранов, перегородок, кожухов, кабин и др. Физическая сущность звукоизолирующих преград состоит в том, что наибольшая часть звуковой энергии отражается от специаль-но выполненных массивных ограждений из плотных твердых мате­риалов (металла, дерева, пластмасс, бетона и др.) и только незначительная часть проникает через ограждение. Уменьшение шума в звукопоглощающих преградах обусловлено перехо-дом колебательной энергии в тепловую благодаря внутреннему трению в звукопогло-щаю­щих материалах. Хорошие звукопоглощающие свойства имеют легкие и пористые материалы (минеральный войлок, стекловата, поролон и т.п.).

Средствами индивидуальной защиты от шума являются ушные вкладыши, наушники и шлемофоны. Эффективность индивидуальных средств защиты зависит от используемых материалов, конструкции, силы прижатия, правильности ношения. Ушные вкладыши вставляют в слуховой канал уха. Их изготовляют из легкого каучука, эластичных пластмасс, резины, эбонита и ультратонкого волокна. Они позволяют снизить уровень звукового давления на 10...15 дБ. В условиях повы­шенного шума рекомендуется применять наушники, которые обеспе­чивают надежную защиту органов слуха. Так, наушники ВЦНИОТ снижают уровень звукового давления на 7...38 дБ в диапазоне частот 125...8000 Гц. Для предохранения от воздействия шума с общим уровнем 120 дБ и выше рекомендуется применять шлемофоны, которые герметично закрывают всю околоушную область и снижают уровень звукового давления на 30...40 дБ в диапазоне частот 125...8000 Гц.

Для борьбы с вибрацией машин и оборудования и защиты работа­ющих от ви-брации используют различные методы. Борьба с вибрацией в источнике возникнове-ния связана с установлением причин появления механических колебаний и их устране-нием, например замена кривошипных механизмов равномерно вращающимися, тща-тельный подбор зубчатых передач, балансировка вращающихся масс и т.п. Для сни-жения 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 ма-териалы с большим внут­ренним трением: специальные сплавы, пластмассы, резины, вибродемпфирующие покрытия. Для предотвращения общей вибрации исполь-зуют установку вибрирующих машин и оборудования на самостоятельные виброгася-щие фундаменты. Для ослабления передачи вибрации от источников ее возникновения полу, рабочему месту, сиденью, рукоятке и т.п. широко применяют методы виброизо-ляции. Для этого на пути распространения вибрации вводят дополнительную упругую связь в виде виброизоляторов из резины, пробки, войлока, асбеста, стальных пружин. В качестве средств индивидуальной защиты работающих используют специальную обувь на массивной резиновой подошве. Для защиты рук служат рукавицы, перчатки, вклады-ши и прокладки, которые изготовляют из упругодемпфирующих материалов.

Важным для снижения опасного воздействия вибрации на организм человека является правильная организация режима труда и отдыха, постоянное медицинское наблюдение за состоянием здоровья, лечеб­но-профилактические мероприятия, такие как гидропроцедуры (теп­лые ванночки для рук и ног), массаж рук и ног, витаминизация и др. Для защиты рук от воздействия ультразвука при контактной передаче, а также при контактных смазках и т.д. операторы должны работать в рукавицах или перчатках, нарукавниках, не пропускающих влагу или контактную смазку.

Во время ремонта, испытания, отработки режима и налаживания установки, ко-гда возможен кратковременный контакт с жидкостью или ультразвуковым инструмен-том, в котором возбуждены колебания, для защиты рук необходимо применять две па-ры перчаток: наружные - резиновые и внутренние - хлопчатобумажные или перчат-ки резино­вые технические по ГОСТ 20010-74. В качестве средств индивидуаль­ной за-щиты работающих от воздействия шума и воздушного ультразвука следует применять противошумы, отвечающие требовани­ям ГОСТ 12.4.051-78.

При разработке нового и модернизации существующего оборудо­вания и приборов должны предусматриваться меры по максимальному ограничению ультразвука, передающегося контактным путем, как в источнике его образования (конструктивными и технологическими мерами), так и по пути распространения (средствами виброизоляции и вибропоглощения). При этом рекомендуется применять:

Дистанционное управление для исключения воздействия на работающих при контактной передаче;

Блокировку, т.е. автоматическое отключение оборудования, приборов при выполнении вспомогательных операций - загрузка и выгрузка продукции, нанесение контактных смазок и т.д.;

Приспособления для удержания источника ультразвука или обрабатываемой детали.

Ультразвуковые указатели и датчики, удерживаемые руками опера­тора, должны иметь форму, обеспечивающую минимальное напряже­ние мышц, удобное для работы расположение и соответствовать требованиям технической эстетики. Следует исклю-чить возможность контактной передачи ультразвука другим частям тела, кроме ног. Конструкция оборудования должна исключать возможность охлаждения рук работаю-щего. Поверхность оборудования и приборов в местах контакта с руками должна иметь коэффициент теплопроводности не более 0,5 Вт/м град.

Рис. 4.14. Средства коллективной защиты от шума на пути его распространения

Классификация средств коллективной защиты от шума представ­лена на рис. 4.14. Акустические в свою очередь подразделяются на средства звукоизоляции, звукопоглощения и глушители.

При наличии в помещении одиночного источника шума, уровень интенсивности L (дБ) можно рассчитать по формуле:

В том случае, когда в расчетную точку попадает шум от нескольких источников, находящихся в помещении, их интенсивности складыва­ют: . Разделив левую и правую части этого выраже­ния на (пороговую интенсивность звука) и прологарифмировав, получим:

.

где L 1 , L 2 , ..., L n - уровни интенсивности звука, создаваемые каждым источником в расчетной точке при одиночной работе.

Если имеется n источников шума с одинаковым уровнем интен­сивности звука , то общий уровень интенсивности звука

.

Установка звукопоглощающих облицовок и объемных звукопоглотителей увеличивает эквивалентную площадь поглощения. Для облицовки помещения используются стекловата, минеральная и капроно­вая вата, мягкие пористые волокнистые материалы, а также жесткие плиты на минеральной основе, т.е. материалы, имеющие высокие коэффициенты звукопоглощения.

Эффективность снижения уровня шума ( , дБ) в помещении

где L - расчетный уровень интенсивности звука (или звукового дав­ления), дБ; - допустимый уровень интенсивности звука (звуко­вого давления), дБ, согласно действующим нормативам.

Эффективность установок облицовок (дБ) можно приближенно определить по формуле:

где A 2 и A 1 - соответственно эквивалентная площадь поглощения после и до установки облицовки.

Эквивалентная площадь поглощения

здесь - средний коэффициент звукопоглощения внутренних по­верхностей помещения площадью .

Эффективность звукоизоляции однородной перегородки (дБ) рас­считывается по формуле:

, (4.5)

где G - масса одного м 2 перегородки, кг; f - частота, Гц.

Видно, что снижение шума за счет установки перегородки зависит от ее массивности и от частоты звука. Таким образом, одна и та же перегородка будет более эффективной на высоких частотах, чем на низких.

Эффективность установки кожуха (дБ)

,

где a - коэффициент звукопоглощения материала, нанесенного на внутреннюю поверхность кожуха, - звукоизоляция стенок кожуха, определяемая по формуле (4.5).

Методы и средства коллективной защиты от вибрации. Классифи­кация методов и средств защиты от вибрации представлена на рис. 4.15.

Виброизоляцией называется уменьшение степени передачи вибрации от источника к защищаемым объектам.

Виброизоляцию можно оценивать через коэффициент передачи

,

где f и - частота возмущающей силы и собственная частота системы при наличии виброизолирующего слоя (Гц).

Эффективность виброизоляции определяется по формуле:

.

Чем выше частота возмущающей силы по сравнению с собственной, тем больше виброизоляция. При f < возмущающая сила целиком передается основанию. При f = происходит резонанс и резкое уси­ление вибрации, а при f >2 обеспечивается виброизоляция, пропор­циональная коэффициенту передачи.

Собственная частота системы

где q - жесткость виброизолятора; g - ускорение свободного паде­ния; х - статическая осадка виброизолятора под воздействием собст­венной массы.

Виброизоляция используется при виброзащите от действия наполь­ных и ручных механизмов. Компрессоры, насосы, вентиляторы, станки могут устанавливаться на амортизаторы (резиновые, металлические или комбинированные) или упругие основания в виде элементов массы и вязкоупругого слоя. Для ручного инструмента наиболее эффективна многозвенная система виброизоляции, когда между рукой и инстру­ментом проложены слои с различной массой и упругостью.

Выбор гашения вибрации осуществляется за счет активных потерь ли превраще-ния колебательной энергии в другие ее виды, например в тепловую, электрическую, электромагнитную. Виброгашение может быть реализовано в случаях, когда конструк-ция выполнена из материалов с большими внутренними потерями; на ее поверхность нанесены вибропоглощающие материалы; используется контактное трение двух «мате-риалов; элементы конструкции соединены сердечниками электромагнитов с замкнутой обмоткой и др.

Рис. 4.15. Классификация методов и средств защиты от вибрации

В различных отраслях экономики имеются источники шума - это механическое оборудование, людские потоки, городской транспорт.

Шум - это совокупность апериодических звуков различной интенсивности и частоты (шелест, дребезжание, скрип, визг и т.п.). С физиологической точки зрения шум - это всякий неблагоприятно воспринимаемый звук. Звук -- колебания частиц воздушной среды, которые воспринимаются органами слуха человека, в направлении их распространения. Производственный шум характеризуется спектром, который состоит из звуковых волн разных частот. обычно слышимый диапазон 16 Гц - 20 кГц. Ультразвуковой диапазон -- свыше 20 кГц, инфразвук -- меньше 20 Гц, устойчивый слышимый звук -- 1000 Гц -3000Гц

Вредное воздействие шума:

• · сердечно-сосудистая система;
• · неравная система;
• · органы слуха (барабанная перепонка)

Физические характеристики шума:

• · интенсивность звука J, [Вт/м2];
• · звуковое давление Р. [Па];
• · частота f, [Гц]

Длительное воздействие шума на человека может привести к такому профессиональному заболеванию, как «шумовая болезнь».

По физической сущности шум -это волнообразное движение частиц упругой среды (газовой, жидкой или твердой) и поэтому характеризуется амплитудой колебания (м), частотой (Гц), скоростью распространения (м/с) и длиной волны (м). Громкость шума определяется субъективным восприятием слухового аппарата человека. Порог слухового восприятия зависит еще и от диапазона частот. Так, ухо менее чувствительно к звукам низких частот.

Воздействие шума на организм человека вызывает негативные изменения, прежде всего в органах слуха, нервной и сердечно-сосудистой системах. Степень выраженности этих изменений зависит от параметров шума, стажа работы в условиях воздействия шума, длительности воздействия шума в течение рабочего дня, индивидуальной чувствительности организма. Действие шума на организм человека отягощается вынужденным положением тела, повышенным вниманием, нервно-эмоциональным напряжением, неблагоприятным микроклиматом.

Для борьбы с шумом в помещениях проводятся мероприятия как технического, так и медицинского характера. Основными из них являются:

• -устранение причины шума, то есть замена шумящего оборудования, механизмов на более современное не шумящее оборудование;
• -изоляция источника шума от окружающей среды (применение глушителей, экранов, звукопоглощающих строительных материалов);
• -ограждение шумящих производств зонами зеленых насаждений;
• -применение рациональной планировки помещений;
• -использование дистанционного управления при эксплуатации шумящего оборудования и машин;
• -использование средств автоматики для управления и контроля технологическими производственными процессами;
• -использование индивидуальных средств защиты (беруши, наушники,ватные тампоны);
• -проведение периодических медицинских осмотров с прохождением аудиометрии;
• -соблюдение режима труда и отдыха;
• -проведение профилактических мероприятий, направленных на восстановление здоровья.

Под вибрацией понимают возвратно-поступательное движение твердого тела. Это явление широко распространено при работе различных механизмов и машин. Источники вибрации: транспортеры сыпучих грузов, перфораторы, электромоторы и т.д. Основные параметры вибрации: частота (Гц), амплитуда колебания (м), период колебания (с), виброскорость (м/с), виброускорение (м/сІ. В зависимости от характера контакта работника с вибрирующим оборудованием различают локальную и общую вибрацию. Локальная вибрация передается в основном через конечности рук и ног. Существует еще и смешанная вибрация, которая воздействует и на конечности, и на весь корпус человека. Локальная вибрация имеет место в основном при работе с вибрирующим ручным инструментом или настольным оборудованием. Общая вибрация преобладает на транспортных машинах, в производственных цехах тяжелого машиностроения, лифтах и т.д., где вибрируют полы, стены или основания оборудования.

Для снижения воздействия вибрирующих машин и оборудования на организм человека применяются следующие меры и средства:

• -замена инструмента или оборудования с вибрирующими рабочими органами на невибрирующие в процессах, где это возможно (например, замена электромеханических кассовых машин на электронные);
• -применение виброизоляции вибрирующих машин (например, применение рессор, резиновых прокладок, пружин, амортизаторов);
• -использование автоматики в технологических процессах, где работают вибрирующие машины (например, управление по заданной программе);
• -использование дистанционного управления в технологических процессах (например, использование телекоммуникаций для управления виботранспортером из соседнего помещения);
• -использование ручного инструмента с виброзащитными рукоятками, специальной обуви и перчаток.

^ 5. 6 Защита от шума и вибрации

5.6.1 Шум, его влияние на организм человека и гигиеническое нормирование

Шумом называют всякий неблагоприятно действующий на че-ловека звук. Обычно шум является сочетанием звуков различ-ной частоты и интенсивности. С физической точки зрения звук представляет собой механические колебания упругой среды. Звуковая волна характеризуется звуковым давлением р, Па, ко-лебательной скоростью υ, м/с, интенсивностью I, Вт/м 2 , и ча-стотой - числом колебаний в секунду ƒ, 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 ско-рость 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 обла-сти пониженного и повышенного давления, которые опреде-ляют звуковое давление.

^ Звуковым давлением называется разность между мгно-венным значением полного давления и средним давлением в невозмущенной среде.

При распространении звуковой волны в пространстве про-исходит 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.

Характеристикой источника шума служит звуковая мощ- ность Р, которая определяется общим количеством звуковой энергии, излучаемой источником шума в окружающее про-странство за единицу времени.

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 10 000 Гц.

Восприятие человеком звука зависит не только от его ча-стоты, но и от интенсивности и звукового давления. Наимень-шая интенсивность I 0 и звуковое давление Р 0 , которые воспри-нимает человек, называются порогом слышимости. Пороговые значения I 0 и Р 0 зависят от частоты звука. При частоте 1000 Гц звуковое давление Р 0 = 2 · 10 -5 Па, I 0 = 10 -12 Вт/м 2 . При звуко-вом давлении 2 · 10 2 Па и интенсивности звука 10 Вт/м 2 возни-кают болевые ощущения (болевой порог). Между порогом слышимости и болевым порогом лежит область слышимости. Разница между болевым порогом и порогом слышимости очень велика. Чтобы не оперировать большими числами, ученый А. Г. Белл предложил использовать логарифмическую шкалу. Логарифмическая величина, характеризующая интен-сивность шума или звука, получила название уровня интенсив-ности L шума или звука, которая измеряется в безразмерных единицах белах (Б): L=lg(I/I 0), где I - интенсивность звука в данной точке; I 0 - интенсивность звука, соответствующая по-рогу слышимости.

Так как интенсивность звука пропорциональна квадрату звукового давления, то для уровня звукового давления можно записать:

Ухо человека реагирует на величину в 10 раз меньшую, чем бел, поэтому распространение получила единица децибел (дБ), равная 0,1 Б, тогда

Уровнями интенсивности шума обычно оперируют при вы-полнении акустических расчетов, а уровнями звукового давле-ния - при измерении шума и оценке его воздействия на челове-ка, так как наш орган слуха чувствителен не к интенсивности звука, а к среднеквадратичному давлению.

Получить представление об уровнях звукового давления различных источников шума можно по табл. 13.

Таблица 13

Источник шума	Звуковое давление, Па	Уровень Звукового давления, дБ
Шепот на расстоянии 0,3 мм	2 · 10 -3	40
Речь средней громкости на рас-	2 · 10 -2 ...1 · 10 -1	60...74
стоянии 1 м
Металлорежущие, ткацкие и дере-	2 · 10 -1 ...2	80... 100
вообрабатывающие станки (на рабо-
чем месте)
Пневмопрессы, пневмоклепка на	2 · 10	120
расстоянии 1 м
Реактивные двигатели на расстоя-	Свыше 2 · 10 2	Свыше 140
нии 2...3 м от выхлопа

По временным характеристикам шумы делятся на по-стоянные и непостоянные. Постоянным считается такой шум, уровень звука которого за 8-часовой рабочий день изменяется во времени не более чем на 5 дБА. Непостоянные шумы, уро-вень звука которых изменяется за 8-часовой рабочий день бо-лее чем на 5 дБА, в свою очередь делятся на колеблющиеся во времени, прерывистые и импульсные (состоящие из сигналов длительностью менее 1 с).

Субъективное восприятие шума человеком значительно от-личается от описанных физических характеристик звука, так как слуховой орган неодинаково чувствителен к звукам раз-личных частот. Звуки малой частоты человек воспринимает как менее громкие по сравнению со звуками большой частоты той же интенсивности. Поэтому для оценки субъективного ощуще-ния громкости шума введено понятие уровня громкости, ко-торый отсчитывается от условного нулевого порога. Единицей уровня громкости является фон. Он соответствует разности уровней интенсивности в 1 Б эталонного звука при частоте 1000 Гц. Таким образом, на частоте 1000 Гц уровни громкости (в фонах) совпадают с уровнями звукового давления (в децибе-лах). Уровень громкости является физиологической характери-стикой звуковых колебаний. С помощью специальных физио-логических исследований были построены кривые равной громкости, по которым можно определить уровень громкости любого звука с заданным уровнем звукового давления (рис. 16).

Многочисленными исследованиями установлено, что шум является общебиологическим раздражителем и в определенных условиях может влиять на все органы и системы орга-низма человека. Наиболее полно изучено влияние шума на слу-ховой орган человека. Интенсивный шум при ежедневном воздействии приводит к возникновению профессионального за-болевания - тугоухости, основным симптомом которого является постепенная потеря слуха на оба уха, первоначально лежащая в области высоких частот (4000 Гц), с последующим распространением на более низкие частоты, определяющие способность воспринимать речь.

При очень большом звуковом давлении может произойти разрыв барабанной перепонки. Наиболее неблагоприятными для органа слуха является высокочастотный шум (1000...4000 Гц).

Кроме непосредственного воздействия на орган слуха шум влияет на различные отделы головного мозга, изменяя нормальные процессы высшей нервной деятельности. Это так на-зываемое неспецифическое воздействие шума может возник-нуть даже раньше, чем изменения в органе слуха. Характерны-ми являются жалобы на повышенную утомляемость, общую слабость, раздражительность, апатию, ослабление памяти, пот-ливость и т. п.

Рис. 16. Кривые равной громкости

Исследованиями последних лет установлено, что под влия-нием шума наступают изменения в органе зрения человека (снижается устойчивость ясного видения и острота зрения, из-меняется чувствительность к различным цветам и др.) и вести-булярном аппарате; нарушаются функции желудочно-кишечно-го тракта; повышается внутричерепное давление; происходят нарушения в обменных процессах организма и т. п.

Шум, особенно прерывистый, импульсный, ухудшает точ-ность выполнения рабочих операций, затрудняет прием и вос-приятие информации. В документах Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) отмечается, что наиболее чувстви-тельными к шуму являются такие операции, как слежение, сбор информации и мышление.

В результате неблагоприятного воздействия шума на рабо-тающего человека происходит снижение производительности труда, увеличивается брак в работе, создаются предпосылки к возникновению несчастных случаев. Все это обусловливает большое оздоровительное и экономическое значение мероприя-тий по борьбе с шумом.

Для постоянных шумов нормирование ведется по предель-ному спектру шума. Предельным спектром называется совокуп-ность нормативных уровней звукового давления в восьми октавных полосах частот со среднегеометрическими частотами 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Гц. Каждый предельный спектр обозначается цифрой, которая соответствует допусти-мому уровню шума (дБ) в октавной полосе со среднегеометри-ческой частотой 1000 Гц. Например, ПС-85 означает, что в этом предельном спектре допустимый уровень шума в октав-ной полосе со среднегеометрической частотой 1000 Гц равен 85 дБ.

Для ориентировочной оценки ГОСТ допускает за характе-ристику постоянного шума на рабочем месте принимать уро-вень звука в дБА, измеряемый по шкале «А» шумомера и определяемый по формуле

Где Р А - среднеквадратичное звуковое давление с учетом кор-рекции шумомера, Па;

Р 0 = 2 · 10 -5 - пороговое среднеквадра-тичное звуковое давление, Па.

В производственных условиях очень часто шум имеет непо-стоянный характер. В этих условиях наиболее удобно пользо-ваться некоторой средней величиной, называемой эквива-лентным (по энергии) уровнем звука L экв и характеризующей среднее значение энергии звука в дБА. Этот уровень измеряет-ся специальными интегрирующими шумомерами или рас-считывается.

Как пример в табл. 14 приведены допустимые уровни звуко-вого давления в октавных полосах частот, уровни звука и экви-валентные уровни звука на рабочих местах в производственных помещениях и на территории промышленных предприятий для широкополосного шума.

Стандарт предписывает зоны с уровнем звука выше 85 дБА обозначать специальными знаками, а работающих в этих зонах снабжать средствами индивидуальной защиты. Стандарт запрещает даже кратковременное прерывание людей в зонах с октавными уровнями звукового давления свыше 135 дБ в лю-бой октавной полосе.

Т а б л и ц а 14

Рабочие места	Уровни звукового давления в дБ в октавных полосах со среднегеомет-рическими частотами, Гц								Уровни звука и эквива-лентные уровни звука, до А
	3	25	50	00	000	000	000	000
Постоянные рабочие места и рабочие зоны в производственных помещениях и на территории предприятии	99	92	86	83	80	78	76	74	85

^ 5.6.2 Средства и методы защиты от шума

Защита работающих от шума может осуществляться как коллективными средствами и методами, так и индивидуальны-ми средствами. В первую очередь надо использовать коллек-тивные средства, которые по отношению к источнику шума подразделяются па средства, снижающие шум в источнике его возникновения, и средства, снижающие шум на пути его рас-пространения от источника до защищаемого объекта. Наибо-лее эффективны мероприятия, ведущие к снижению шума в ис-точнике его возникновения. Борьба с шумом после его возникновения обходится дороже и часто является малоэффек-тивно».

Классификация методов и средств коллективной за-щиты от шума в зависимости от способа реализации при-ведена на рис. 17.

Выбор средств снижения шума в источнике его возникнове-ния зависит от происхождения шума.

Основными источниками вибрационного (механического) шума машин и механизмов являются зубчатые передачи, под-шипники, соударяющиеся металлические элементы и т. п. Сни-зить шум зубчатых передач можно повышением точности их обработки и сборки, заменой металлических шестерен. Напри-мер, применяя шестерни из древесного пластика и искусствен-ной кожи в текстильных машинах, удалось снизить шум на 5... 10 дБ 1 .

Даже замена стали в контактирующих деталях на чугун может снизить шум на 3...4 дБ. Имеет значение и форма зубьев. Менее шумными являются конические, косые и ше-вронные зубья.

К снижению шума подшипников приводит тщательность изготовления, плотная посадка на цапфы вала и в гнезда щи-тов без перекосов и защемлений. Снижают шум подшипников и различные смазки и присадки. Меньший шум создают под-шипники скольжения.

Шум при обработке резанием (70... 100 дБ) зависит от мате-риала резца, его формы, заточки, размера стружки и т. п. По-этому снизить шум станков можно применением быстрорежу-щей стали для резца и смазочно-охлаждающих жидкостей, заменой металлических частей станков пластмассовыми или покрытием их вибродемпфирующими материалами.

Шум аэродинамического происхождения на производстве возникает вследствие стационарных или нестационарных про-цессов в газах (истечение сжатых газов из отверстий; пульса-ция давления при движении потоков газа в трубах или при дви-жении в воздухе тел с большой скоростью: горение жидкого или распыленного топлива в форсунках и др.). Таким шумом сопровождается работа вентиляционных систем, систем воз-душного отопления и пневмотранспорта, воздуходувок, ком-прессоров, газотурбинных установок и др. Особенно неприятен шум, возникающий при сбросе (стравливании) из установок сжатых газов. Для снижения аэродинамического шума исполь-зуют специальные шумоглушащие элементы с криволинейны-ми "каналами. Снизить аэродинамический шум можно улучше-нием аэродинамических характеристик машин. Однако этим обычно не достигается необходимый эффект, поэтому прихо-дится дополнительно применять средства звукоизоляции и устанавливать глушители.

Глушители аэродинамического шума бывают абсорб-ционными, реактивными (рефлексными) и комбинированными. В абсорбционных глушителях затухание шума происходит в порах звукопоглощающего материала. Принцип работы ре-активных глушителей основан на эффекте отражения звука в результате образования «волновой пробки» в элементах глу-шителя. Они обычно не содержат звукопоглощающего мате-риала. Реактивные глушители имеют соединенные между со-бой камеры, расширения и сужения, резонансные углубления, экраны и т. п. В комбинированных глушителях происходит как поглощение, так и отражение звука.

Снижения шума машин и установок с помощью средств демпфирования добиваются покрытием их излучающей поверх-ности демпфирующими материалами, имеющими большое внутреннее трение. Существует много различных видов демп-фирующих покрытий. Наиболее распространены жесткие по-крытия из упруго-вязких материалов (мастики, специальные виды войлока, линолеума), наносимых на поверхность наклеи-ванием, напылением и др.

Звукоизоляция является одним из наиболее эффек-тивных и распространенных методов снижения производствен-ного шума на пути его распространения.

С помощью звукоизолирующих преград легко снизить уро-вень шума на 30...40 дБ. Метод основан на отражении звуко-вой волны, падающей на ограждение. Однако звуковая энергия не только отражается от ограждения, но и проникает через не-го, что вызывает колебание ограждения, которое само стано-вится источником шума. Чем больше поверхностная плотность ограждения, тем труднее привести его в колебательное состоя-ние, следовательно, тем выше его звукоизолирующая способ-кость. Поэтому эффективными звукоизолирующими материа-лами являются металлы, бетон, дерево, плотные пластмассы и т. п.

Для оценки звукоизолирующей способности ограждения введено понятие звукопроницаемости τ, под которой понимают отношение звуковой энергии, прошедшей через ограждение, к падающей на него. Величина, обратная звукопроницаемости, называется звукоизоляцией, (дБ), она связана со звукопроницае-мостью следующей зависимостью:

R = 10 lg (1/τ).

Снижение шума методом звукопоглощения основано на переходе энергии звуковых колебаний частиц воздуха в те-плоту вследствие потерь на трение в порах звукопоглощающе-го материала. Чем больше звуковой энергии поглощается, тем меньше ее отражается обратно в помещение. Поэтому для сни-жения шума в помещении проводят его акустическую обработ-ку, нанося звукопоглощающие материалы на внутренние поверхности, а также размещая в помещении штучные звукопоглотители.

Применение средств индивидуальной защиты от шума целесообразно в тех случаях, когда средства кол-лективной защиты и другие средства не обеспечивают сниже-ние шума до допустимых уровней. Средства индивидуальной защиты позволяют снизить уровень воспринимаемого звука на 10...45 дБ, причем наиболее значительное глушение шума наблюдается в области высоких частот, которые наиболее опасны для человека.

Средства индивидуальной защиты от шума подразделяются на противошумные наушники, закрывающие ушную раковину снаружи; противошумные вкладыши, перекрывающие на-ружный слуховой проход или прилегающие к нему; противо-шумные шлемы и каски; противошумные костюмы.

Противошумные вкладыши делают из твердых, эластичных и волокнистых материалов. Они бывают однократного и многократного пользования.

Противошумные шлемы закрывают всю голову, они приме-няются при очень высоких уровнях шума в сочетании с науш-никами, а также противошумными костюмами.

^ 5.6.3 Ультразвук и инфразвук, их действие на организм человека и гигиеническое нормирование

Ультразвук представляет собой механические колебания упру-гой среды, имеющие одинаковую со звуком физическую приро-ду, но отличающиеся более высокой частотой, превышающей принятую верхнюю границу слышимости - свыше 20 кГц, хо-тя при больших интенсивностях (120...145 дБ) слышимыми мо-гут быть и звуки более высокой частоты.

Ультразвук, как и звук, характеризуется ультразвуковым давлением (Па), интенсивностью (Вт/м 2) и частотой колебаний (Гц).

При распространении в различных средах ультразвуковые волны поглощаются, причем тем больше, чем выше их часто-та. Низкочастотный ультразвук довольно хорошо распростра-няется в воздухе, а высокочастотный - практически не распро-страняется. В упругих средах (воде, металле и др.) ультразвук мало поглощается и способен распространяться на большие расстояния, практически не теряя энергии. Поглощение ультра-звука сопровождается нагреванием среды.

Специфической особенностью ультразвука, обусловленное большой частотой и малой длиной волны, является возмож-ность распространения ультразвуковых колебаний напра-вленными пучками, получившими название ультразвуковых лучей. Они создают на относительно небольшой площади очень большое ультразвуковое давление. Это свойство ультразвука обусловило широкое его применение: для очистки деталей, ме-ханической обработки твердых материалов, сварки, пайки,
ускорения химических реакций, дефектоскопии, проверки раз-меров выпускаемых изделий, структурного анализа веществ, гидролокации и др. Нашел применение ультразвук и в медици-не для лечения заболеваний позвоночника, суставов, перифери-ческой нервной системы и т. п.

При длительной работе с низкочастотными ультразвуковыми установками, генерирующими шум и ультразвук, превышающие установленные ПДУ, могут произойти функциональные изменения центральной и периферической нервной
системы, сердечно-сосудистой системы, слухового и вестибу-лярного аппарата и т. п. По сравнению с высокочастотным шумом ультразвук значительно слабее влияет на слуховую функцию, но вызывает более выраженные отклонения от
нормы вестибулярной функции, болевой чувствительности и терморегуляции. То, что ультразвук воздействует на разные органы и системы человека не только через слуховой аппарат, подтверждается неблагоприятным его действием на глухо-немых.

Характеристикой ультразвука, создаваемого колебаниями воздушной среды в рабочей зоне, являются уровни звукового давления (дБ). Допустимые уровни звукового давления на ра-бочих местах нормируют-ся в - октавных полосах частот и не должны превышать сле-дующих значений:

Среднегеометрическая частота Третьоктавных полос, кГц		Уровни звукового давления, дБ
12,5		80
16,0		90
20,0		100
25,0		105
31,5…100,0		110

Характеристикой ультразвука, передаваемого контактным путем, является пиковое значение виброскорости в частотном диапазоне от 1·10 5 до 1·10 9 Гц или его логарифмические уров-ни (дБ), определяемые по выражению

Где V - пиковое значение виброскорости, м/с; V 0 – опорное значение виброскорости, равное 5·10 -6 м/с.

Допустимые уровни ультразвука в золах контакта рук и других частей тела оператора с рабочими органами приборов и установок не должны превышать 110 дБ.

Контроль уровней звукового давления нужно производить после установки оборудования, его ремонта и периодически в процессе эксплуатации не реже одного раза в год.

Для коллективной защиты от воздействия повышенных уров-ней ультразвука можно использовать следующие направления: уменьшение вредного излучения ультразвуковой энергии в ис-точнике ее возникновения; локализацию действия ультразвука конструктивными и планировочными решениями; проведение организационно-профилактических мероприятий.

Для локализации ультразвука обязательным является приме-нение звукоизолирующих кожухов, полукожухов, экранов. Если эти меры не дают положительного эффекта, то ультразвуковые установки нужно размещать в отдельных помещениях и каби-нах, облицованных звукопоглощающими материалами.

Конструктивно-планировочные решения требуют примене-ния дистанционного управления и системы блокировки, отклю-чающей генератор источника ультразвука при нарушении звуко-изоляции.

Контактное воздействие ультразвука исключается автомати-зацией производственных процессов и применением дистанци-онного управления. При особой необходимости используют специальный инструмент с виброизолирующей рукояткой и защитные перчатки.

Организационно-профилактические мероприятия заключа-ются в проведении инструктажа работающих и установлении рациональных режимов труда и отдыха.

Инфразвук представляет собой механические колебания упру-гой среды, имеющие одинаковую с шумом физическую приро-ду, но распространяющиеся с частотами менее 20 Гц. В возду-хе инфразвук мало поглощается и поэтому способен распро-страняться на большие расстояния. Инфразвук характеризуется инфразвуковым давлением (Па), интенсивностью (Вт/м 2), ча-стотой колебаний (Гц). Уровни интенсивности инфразвука и инфразвукового давления выражаются в децибелах (дБ).

Многие явления природы (землетрясения, извержения вул-канов, морские бури) сопровождаются излучением инфразвуковых колебаний. В производственных условиях инфразвук образуется, главным образом, при работе тихоходных крупно-габаритных машин и механизмов (компрессоров, дизельных двигателей, электровозов, вентиляторов, турбин, реактивных двигателей и др.), совершающих вращательное или возвратно-поступательное движение с повторением цикла менее чем 20 раз в секунду (инфразвук механического происхождения). Ин-фразвук аэродинамического происхождения возникает при тур-булентных процессах в потоках газов или жидкостей.

Инфразвук оказывает неблагоприятное воздействие на весь организм человека, в том числе и на орган слуха, понижая слу-ховую чувствительность на всех частотах. Инфразвуковые ко-лебания воспринимаются как физическая нагрузка: возникают утомление, головная боль, головокружения, вестибулярные на-рушения, снижается острота зрения и слуха, нарушается пери-ферическое кровообращение, появляется чувство страха и т. п. Тяжесть воздействия зависит от диапазона частот, уровня зву-кового давления и длительности.

^ Низкочастотные колебания с уровнем инфразвукового давле-ния свыше 150 дБ совершенно не переносятся человеком.

Особенно неблагоприятные последствия вызывают инфразвуковые колебания с частотой 2...15 Гц в связи с возникнове-нием резонансных явлений в организме человека, причем на-иболее опасна частота 7 Гц, так как возможно его совпадение с альфа-ритмом биотоков мозга.

В соответствии с СН 22-74 - 80 уровни инфразвукового да-вления в октавных полосах со среднегеометрическими частота-ми 2, 4, 8 и 16 Гц не должны превышать 105 дБ, а в полосе с частотой 32 Гц-102 дБ.

Борьба с неблагоприятным воздействием инфразвука дол-жна вестись в тех же направлениях, что и борьба с шумом. На-иболее целесообразно уменьшать интенсивность инфразвуковых колебаний на стадии проектирования машин или агрега-тов.

^ 5.6.4 Вибрация, её действие на организм человека и гигиеническое нормирование

В последние десятилетия в связи с внедрением вибрационной техники в различные отрасли народного хозяйства значительно увеличился контингент работников, подвергающихся в процес-се труда воздействию вибрации.

Вибрация - это сложный колебательный процесс, возникаю-щий при периодическом смещении центра тяжести какого-либо тела от положения равновесия, а также при периодическом из-

Анализ производственной вибрации представляет большие трудности, так как колебания машин и другого оборудования не являются простыми гармоническими колебаниями; им свой-ственна апериодичность или квазипериодичность, часто они но-сят импульсный или толчкообразный характер.

Основными параметрами, характеризующими вибрацию, действующую по синусоидальному закону, являются: амплитуда смещения - наибольшее отклонение колеблющейся точки от положения равновесия А , м; колебательная скорость - макси-мальное из значении скорости колеблющейся точки V , м/с; ко-лебательное ускорение - максимальное из значений ускорений колеблющейся точки Q , м/с 2 ; частота f , Гц.

При частоте больше 16...20 Гц вибрация сопровождается шумом.

Человек начинает ощущать вибрацию при колебательной скорости примерно равной 1·10 -4 м/с, а при скорости 1 м/с возникают болевые ощущения.

В зависимости от способа передачи вибрации телу человека различают локальную (местную) вибрацию, передающуюся че-рез руки человека, и общую, передающуюся на тело сидящего или стоящего человека через опорные поверхности тела. В ре-альных условиях часто имеет место сочетание этих вибраций.

Влияние вибрации на человека зависит и от направления ее действия. Поэтому вибрация подразделяется на действующую вдоль осей ортогональной системы координат X , Y , Z (для об-щей вибрации), где Z - вертикальная ось, а X и Y - горизон-тальные оси (рис. 18, а, б); действующую вдоль осей ортого-нальной системы координат Х р , Y Р , Z p (для локальной вибрации), где ось Х р совпадает с осью мест охвата источника вибрации, а ось Z p лежит в плоскости, образованной осью Х р и направлением подачи или приложения силы, или осью пред-плечья (рис. 19, а, б).

Общая вибрация в зависимости от источника ее возникнове-ния может быть трех категорий:

1. 
   - транспортная вибрация, воздействующая на операторов (водителей) подвижных машин и транспортных средств при их движении по местности, агрофонам и дорогам (в том числе при их строительстве);
2. 
   - транспортно-технологическая вибрация, воздействую-щая на операторов машин с ограниченным перемещением только по специально подготовленным поверхностям про-изводственных помещений, промышленных площадок и горных выработок (экскаваторов, грузоподъемных кранов, горных машин, путевых машин, бетоноукладчиков и др.);

3 - технологическая вибрация, воздействующая на операто-ров стационарных машин или передающаяся на рабочие места, не имеющие источников вибрации (станки, электрические ма-шины, насосы, вентиляторы, буровые установки и т. п.). В зависимости от характеристики рабочих мест эта категория - под-разделяется на группы

3а, 3б, 3в, 3г. Степень и характер воздействия вибрации на организм человека зависят от вида вибрации, её параметров и направления воздействия.

а - положение стоя, б - по-ложение сидя; ось Z - вер-тикальная, перпендикулярная опорной поверхности; ось X - горизонтальная от спи-ны к груди; ось Y - гори-зонтальная от правого плеча к левому

а - при охвате цилиндрических (и торцовых) поверхностей; б – при охвате сферических поверхностей

Тело человека можно рассматривать как сочета-ние масс с упругими элементами. Весьма опасными являются колебания рабочих мест, имеющие частоту, резонансную с ко-лебаниями отдельных органов или частей тела человека. Для большинства внутренних органов собственные частоты лежат в области 6...9 Гц. Для стоящего на вибрирующей поверхно-сти человека имеется два резонансных пика на частотах 5... 12 и 17...25 Гц, для сидящего - на частотах 4...6 Гц.

В определенных условиях вибрация оказывает благоприят-ное действие на организм человека и применяется в медицине для улучшения функционального состояния нервной системы, ускорения заживления ран, улучшения кровообращения, лече-ния радикулитов и т. п. Однако в производственных условиях длительное воздействие вибрации приводит к различным нару-шениям здоровья человека и в конечном счете - к «вибрацион-ной болезни».

Наиболее распространены заболевания, вызванные ло-кальной вибрацией. При работе с ручными машинами, вибра-ция которых наиболее интенсивна в высокочастотной области спектра (выше 125 Гц), возникают в основном сосудистые рас-стройства, сопровождающиеся спазмом периферических сосу-дов. Локальная вибрация, имеющая широкий частотный спектр, часто с наличием ударов (клепка, срубка, бурение), вы-зывает различную степень сосудистых, нервно-мышечных, костно-суставных и других нарушений.

Общая вибрация оказывает неблагоприятное воздействие на нервную систему, наступают изменения в сердечно-сосудистой системе, вестибулярном аппарате, нарушается обмен веществ. При совместном воздействии общей и местной вибрации (у во-дителей тяжелых машин, экскаваторщиков, бульдозеристов и др.) к поражению нервной системы присоединяются вегетативно-сосудистые, вестибулярные и другие расстройства.

Таким образом, вибрационная болезнь связана в основном с нарушением деятельности различных отделов нервной си-стемы. Способствуют возникновению заболевания такие сопут-ствующие факторы, как охлаждение, большие статические мы-шечные усилия, пониженное атмосферное давление, производ-ственный шум.

Частотным (спектральным) анализом нормируемого пара-метра;

Интегральной оценкой по частоте нормируемого параметра;

Дозой вибрации.

В зависимости от принятого метода оценки стандарт регла-ментирует разные параметры вибрации.

При частотном (спектральном) анализе нормируемыми па-раметрами являются средние квадратичные значения виброско-рости V (и их логарифмические уровни L v) или виброускорения а для локальной вибрации в октавных полосах частот, а для общей вибрации в октавных или 1 / 3 полосах час-тот.

Логарифмические уровни виброскорости L v (дБ) опреде-ляются по выражению

Где v - среднее квадратичное значение виброскорости, м/с.

При использовании метода интегральной оценки вибрации
по частоте нормируемым параметром является корректирован-ное значение контролируемого параметра Ũ (виброскорости или виброускорения), измеряемое с помощью специальных фильтров или вычисляемое по формулам.

Вибрацию, воздействующую на человека, нормируют отдельно для каждого установленного направления, учитывая, кроме того, при общей вибрации - ее категорию, а при ло-кальной - время фактического воздействия.

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).

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.