Методы борьбы с шумом и вибрацией.Параметры микроклимата

1.Методы  борьбы с шумом  и вибрацией. 

     Вибрации. Малые механические колебания, возникающие в упругих телах или телах, находящихся под воздействием переменного физического поля, называются вибрацией.

          Воздействие вибрации на человека классифицируют:

          -по способу передачи колебаний;

          -по направлению действия вибрации;

          -по временной характеристике вибрации.

          В зависимости от способа передачи колебаний человеку, вибрацию подразделяют на:

 общую, передающуюся через опорные поверхности на тело сидящего или стоящего человека, и локальную, передающуюся через руки человека. Вибрация, воздействующая на ноги сидящего человека, на предплечья, контактирующие с вибрирующими поверхностями рабочих столов, также относится к локальной.

           По направлению действия вибрацию подразделяют на:

-вертикальную, распространяющуюся по оси x, перпендикулярной к опорной поверхности;

-горизонтальную, распространяющуюся по оси y, от спины к груди;

-горизонтальную, распространяющуюся по оси z, от правого плеча к левому плечу.

           По временной характеристике различают:

- постоянную вибрацию, для которой контролируемый параметр за время наблюдения изменяется не более чем в 2 раза (6 дБ);

- непостоянную вибрацию, изменяющуюся по контролируемым параметрам более чем в 2 раза.

     Вибрация  относится к факторам, обладающим высокой биологической активностью. Выраженность ответных реакций обусловливается главным образом силой энергетического воздействия и биомеханическими свойствами человеческого тела как сложной колебательной системы. Мощность колебательного процесса в зоне контакта и время этого контакта являются главными параметрами, определяющими развитие вибрационных патологий, структура которых зависит от частоты и амплитуды колебаний, продолжительности воздействия, места приложения и направления оси вибрационного воздействия, демпфирующих свойств тканей, явлений резонанса и других условий.

       Вибрационная патология стоит на втором месте (после пылевых) среди профессиональных заболеваний. Рассматривая нарушения состояния здоровья при вибрационном воздействии, следует отметить, что частота заболеваний определяется величиной дозы, а особенности клинических проявлений формируются под влиянием спектра вибраций. Выделяют три вида вибрационной патологии от воздействия общей, локальной и толчкообразной вибраций.

       При действии на организм общей вибрации страдает, в первую очередь, нервная система и анализаторы: вестибулярный, зрительный, тактильный. Вибрация является специфическим раздражителем для вестибулярного анализатора, причем линейные ускорения - для отолитового аппарата, расположенного в мешочках преддверия, а угловые ускорения -  для полукружных каналов внутреннего уха.

     У рабочих вибрационных профессий  отмечены головокружения, расстройство координации движений, симптомы укачивания, вестибуло-вегетативная неустойчивость. Нарушение зрительной функции проявляется сужением и выпадением отдельных участков полей зрения, снижением остроты зрения, иногда до 40 %, субъективно - потемнением в глазах. Под влиянием общих вибраций отмечается снижение болевой, тактильной и вибрационной чувствительности. Особенно опасна толчкообразная вибрация, вызывающая микротравмы различных тканей с последующими реактивными изменениями. Общая низкочастотная вибрация оказывает влияние на обменные процессы, проявляющиеся изменением углеводного, белкового, ферментного, витаминного и холестеринового обменов, биохимических показателей крови.

     Вибрационная  болезнь от воздействия общей  вибрации и толчков регистрируется у водителей транспорта и операторов транспортно-технологических машин и агрегатов, на заводах железобетонных изделий. Для водителей машин, трактористов, бульдозеристов, машинистов экскаваторов, подвергающихся воздействию низкочастотной и толчкообразной вибраций, характерны изменения в пояснично-крестцовом отделе позвоночника. Рабочие часто жалуются на боли в пояснице, конечностях, в области желудка, на отсутствие аппетита, бессонницу, раздражительность, быструю утомляемость. В целом картина воздействия общей низко- и среднечастотной вибрации выражается общими вегетативными расстройствами с периферическими нарушениями, преимущественно в конечностях, снижением сосудистого тонуса и чувствительности. 
 

Вибрации  в технике, конструкциях и природе.

-Работающие электродвигатели.

-Работающее дерево-, и металлообрабатывающее оборудование.

-Газотурбинные двигатели самолетов и др. транспортных средств.

-Судовые дизельные двигатели и трансмиссия.

-Двигатели внутреннего сгорания и трансмиссия автомобилей.

-Бетоноуплотнительные машины.

-«Разгрузочные вибраторы» железнодорожных вагонов.

-Вибрация трансформаторов и соленоидов.

-Дрожание нагревательных обмоток муфельных печей.

-Дрожание водопровода и систем отопления при наличии «воздушных пробок».

-Вибрации металлоконструкций.

-Вибрации железобетонных конструкций вследствие теплового нагрева.

-Низкочастотные вибрации музыкальных установок.

-Инфразвуковые боевые генераторы.

-Вибрации ракетных двигателей при работе.

-Природные вибрации — землетрясения, атмосферные разряды.

-Плохое состояние дорожного покрытия (для автомобилей), рельсы (для поездов).

-Вибрации газопроводов, углепроводов и нефтепроводов при перекачке сырья.

-Вибрации нагнетателей на газоперекачивающих агрегатах.

-Вибрации насосов на нефтеперекачивающих системах.

-Вибрации башен, дымовых труб, антенн, при знакопеременных ветровых нагрузках.

-Вибрации ручного электроинструмента: дрели, отбойные молотки и др. 
 

              Шум  -  совокупность апериодических звуков различной интенсивности и частоты. С физиологической точки зрения шум — это всякий неблагоприятный воспринимаемый звук. 

Классификация шумов. 

            По частотной характеристике шумы подразделяются на:

-низкочастотный

-среднечастотные

-высокочастотный. 

               По временным характеристикам:

-постоянный;

-непостоянный, который в свою очередь делится на колеблющийся,

прерывистый и  импульсный. 

           По природе возникновения:

-механический

-аэродинамический

-гидравлический

-электромагнитный. 

Воздействие шума на человека. 

           Шум звукового диапазона приводит к снижению внимания и увеличению ошибок при выполнении различных видов работ, замедляет реакцию человека на поступающие от технических устройств сигналы, угнетает центральную нервную систему, вызывает изменения скорости дыхания и пульса, способствует нарушению обмена веществ, возникновению сердечно-сосудистых заболеваний, язвы желудка, гипертонической болезни. При воздействии шума высоких уровней (более 140 дБ) возможен разрыв барабанных перепонок, контузия, а при ещё более высоких (более 160 дБ) и смерть. 
 
 
 

Борьба  с шумом и вибрацией. 

        Основными методами борьбы с разного рода шумами и вибрацией являются: 

           1.Уменьшение шума и вибрации в источнике их возникновения.

При проектировании и конструировании оборудования и технологических процессов необходимо (где это возможно) заменять ударные взаимодействия деталей безударными, возвратно-поступательное движение - вращательным, подшипники качения - подшипниками скольжения, металлические детали - деталями из пластмасс или других материалов, шумные технологические процессы - бесшумными или малошумными и т.д.

При изготовлении оборудования необходимо соблюдать  минимальные допуски в сочленениях  и тщательную балансировку движущихся деталей, поглощать вибрации соударяющихся  деталей путем покрытия их материалами, имеющими большое внутреннее трение (резиной), а также применением прокладок из пробки, битумного картона, войлока, асбеста и т.п.

 

          2.Звукопоглощение и виброизоляция. Установка глушителей шума и вибрации, экранов, виброизоляторов. 

           Звукоизоляция – это специальные устройства - преграды (в виде стен, перегородок, кожухов, экранов и т.д.), препятствующие распространению шума из одного помещения в другое или в одном и том же помещении. Физическая сущность звукоизоляции состоит в том, что наибольшая часть звуковой энергии отражается от ограждающих конструкций.

Звукоизолирующая  способность преград возрастает с увеличением их массы и частоты  звука. В ряде случаев многослойные конструкции, состоящие из разных материалов, обладают более высокой звукоизоляцией, чем однослойные конструкции такой же массы. Воздушная прослойка между слоями увеличивает звукоизолирующую способность преграды.

           В производственных условиях часто вместе со звукоизоляцией применяют звукопоглощение. Наиболее эффективно поглощают звук пористые материалы. Это объясняется переходом энергии колеблющихся частиц воздуха в теплоту, образующуюся в результате их трения в порах материала. В качестве звукопоглощающего материала применяют капроновое волокно, поролон, минеральную вату, стекловолокно, пористый поливинилхлорид, асбест, пористую штукатурку, вату и др.

Очень часто  для защиты от шума используют специальные  кожухи, устанавливаемые на агрегатах. Их обычно изготавливают из тонких алюминиевых, стальных или пластмассовых листов. Внутренняя поверхность кожуха обязательно облицовывается звукопоглощающим материалом. При установке кожуха на пол должны использоваться резиновые прокладки. Кожух может обеспечить снижение шума на 15-20 дБ.

           Для защиты работающих от непосредственного прямого воздействия шума используют экраны, устанавливаемые между источником шума и рабочим местом. Акустический эффект экрана основан на образовании за ним области тени, куда звуковые волны проникают лишь частично. Экраны облицовывают звукопоглощающим материалом толщиной не менее 50-60 мм. Снижение шума в местах, защищенных экранами, составляет 5-8 дБ.

В шумных цехах  ряд рабочих мест, например операторов пультов управления, размещают в  звукоизолированных кабинах, внутренние поверхности которых облицовывают звукопоглощающими материалами.

В больших производственных помещениях хороший эффект в снижении шума дают объемные звукопоглотители в виде перфорированных кубов, шаров  или конусов. Их подвешивают над  шумными агрегатами или размещают в определенном порядке вдоль ограждающих конструкций.

            Для защиты от вибрации широко используют также вибропоглощающие и виброизолирующие материалы и конструкции.

           Виброизоляция – это снижение уровня вибрации защищаемого объекта, достигаемое уменьшением передачи колебаний от их источника. Виброизоляция представляет собой упругие элементы, размещенные между вибрирующей машиной и ее основанием. Амортизаторы вибраций изготавливают из стальных пружин или резиновых прокладок.

Фундаменты под тяжелое оборудование, вызывающее значительные вибрации, делают заглубленными и изолируют со всех сторон пробкой, войлоком, шлаком, асбестом и другими демпфирующими вибрации материалами.

Для уменьшения вибрации кожухов, ограждений и других деталей, выполненных из стальных листов, на них наносят слой резин, пластиков, битума, вибропоглощающих мастик, которые рассеивают энергию колебаний.

            3.Рациональное размещение работающего оборудования и цехов.

            4.Применение средств индивидуальной защиты

           В тех случаях, когда техническими  и другими мерами не удается  снизить уровень шума и вибрации  до допустимых пределов, применяют  индивидуальные средства защиты. В качестве индивидуальных средств защиты от шума в соответствии с ГОСТ 12.1.029-80 используют мягкие противошумные вкладыши, вставляемые в уши, тампоны из ультратонкого волокна или жесткие из эбонита или резины, шлемы, каски и специальные противошумные костюмы.

          Для защиты рук от воздействия локальной вибрации, согласно ГОСТ 12.4.002-97, применяют рукавицы или перчатки следующих видов: со специальными виброзащитными упруго-демпфирующими вкладышами, полностью изготовленные из виброзащитного материала (литьем, формованием и т.п.), а также виброзащитные прокладки или пластины, которые снабжены креплениями к руке.