Обеспечение безопасности при воздействии шума и вибрации

Не рекомендуется вращающиеся  части машины (колеса, шестерни, валы и т. п.) размещать с одной ее стороны: это усложняет балансировку и приводит к вибрации. Вибрирующие  большие поверхности, создающие  шум (дребезжащие), такие, как кожухи, перекрытия, крышки, стенки котлов и  цистерн при их клепке или зачистке, галтовочные барабаны и т. п., следует  более плотно соединять с неподвижными частями (основаниями), укладывать на амортизирующие подкладки или обтягивать подобным материалом сверху.

Для предупреждения завихрений воздушных или газовых потоков, создающих высокочастотные шумы, необходимо тщательно монтировать  газовые и воздушные коммуникации и аппараты,  особенно находящиеся  под большим давлением, избегая  шероховатостей внутренних поверхностей, выступающих частей, резких поворотов, неплотностей и т. п.   Для выпуска  сжатого воздуха или газа следует  использовать не простые краны,  а специальные задвижки типа  Лудло. Давление воздуха или газа в системах нельзя повышать выше величин, необходимых для данного технологического процесса, для чего желательно устанавливать ограничители давления. Окружная скорость турбин вентиляторов и других вращающихся частей оборудования, увлекающих за собой воздушные потоки, не должна превышать 35 — 40 м/сек. Соединения вентиляторов с воздуховодами, а в ряде случаев газовых и воздушных коммуникаций целесообразно производить мягкими переходами (резиновые, брезентовые рукава, резиновые прокладки на фланцах и т. п.). На выхлопах пневматических установок оборудуются шумоглушители.

Немаловажную роль в борьбе с шумом и вибрацией играют архитектурно-строительные и планировочные  решения при проектировании и  строительстве промышленных зданий. Прежде всего, необходимо наиболее шумящее  и вибрирующее оборудование вынести  за пределы производственных помещений, где находятся рабочие; если это  оборудование требует постоянного  или частого периодического наблюдения, на участке его размещения оборудуются  звукоизолированные будки или комнаты  для обслуживающего персонала.

Помещения с шумящим и  вибрирующим оборудованием надо как можно лучше изолировать  от остальных рабочих участков. Аналогичным  образом целесообразно изолировать  между собой и помещения или  участки с шумами разной интенсивности  и спектра. Стены и потолки  в шумных помещениях покрываются  звукопоглощающими материалами, акустической штукатуркой, мягкими драпировками, перфорированными панелями с подкладкой из шлаковаты и др.

Мощные машины и другое оборудование вращательного или  ударного действия устанавливаются  в нижнем этаже на специальном  фундаменте, полностью отделенном от основного фундамента здания, а также  пола и опорных конструкций. Подобное оборудование меньшей мощности устанавливается  на несущих конструкциях здания с  прокладками из амортизирующих материалов или на консолях, крепящихся на капитальных  стенах. Оборудование, создающее шум, укрывается кожухами или заключается  в изолированные кабины со звукопоглощающими покрытиями. Звукоизолируются также газовые или воздушные коммуникации, по которым может распространяться шум (от компрессоров, пневмоприводов, вентиляторов и т. п.).

В качестве индивидуальных защитных средств при работе в  шумных помещениях используются различные  противошумы (антифоны). Они изготовляются  либо в виде вставляемых в наружный слуховой проход вкладышей из мягких звукопоглощающих материалов, либо в  виде наушников, надеваемых на ушную  раковину.

При планировке производственных помещений, таких как станция испытания  двигателей, термические и кузнечные  цехи располагают с подветренной стороны по отношению к другим зданиям и жилому району.

Для ослабления шума, проникающего наружу, необходимо использовать звукоизоляцию  ограждающих конструкций. Рационализация технологических процессов, применение глушителей, тщательная пригонка всех движущихся частей механизмов - все  это во много раз снижает шум. Наибольший эффект достигается заменой  шумных работ менее шумными.

Пневматическая клепка рам и  других деталей должна быть заменена гидравлической клепкой или сваркой, ковка и штамповка - прессовкой.

Для снижения вибрации надо также  использовать специальные звукопоглащающие конструкции близ источников шума или  рабочего места, заключать в изолирующие  кожухи шумные узлы агрегата (шестеренчатые редукторы, цепные, ременные и другие передачи, соударяющие детали, двигатели). При обработке металлических прутков на автоматно-револьверных станках предохранительную трубку необходимо снабжать пружиной или вставлять резиновую рубашку в отверстие этой трубы.

С целью уменьшения вибрации рекомендуется  применять в автомобилях жесткое  без пружин сиденье, так как оно  является хорошим амортизатором  колебаний. Вибрация действует на человека через спину, таз, руки. Длительная эксплуатация автомобиля приводит к колебаниям деталей  кузова, что отрицательно влияет на водителя. Для уменьшения вибрации машины следует устанавливать на фундаменте, углубленном ниже фундамента стен, изолированном от почвы воздушными разрывами, либо на специально рассчитанных амортизаторах из стальных пружин или  из упругих материалов.

Для ослабления передачи вибраций и  шума по воздуховодам и трубопроводам  присоединять их к вентиляторам и  насосам надо при помощи гибкой вставки  из прорезиненной ткани или резинового патрубка.

Необходимо покрывать вибрирующие  поверхности и оборудование вибропоглащающими  и демпфирующими материалами (резиной, специальными мастиками, асбестом, битумом, пластмассами типа "Агат" и т.д.). В местах связи сопрягаемых деталей  следует использовать амортизирующие материалы (резину, пробки, картон, асбест, пружинные амортизаторы) для обеспечения  плотного прилегания.

Уменьшить вибрацию в источнике  вибрации, т.е. в источнике ее образования  можно следующими способами: исключением  из конструкции ударного взаимодействия деталей, заменой возвратно-поступательного  движения деталей вращательным, исключением неуравновешенности вращающихся деталей и узлов машин.

При работе с пневматическими и  электрическими ручными машинами возникает  вибрация, передающаяся через рукоятки и корпусы на руки рабочих, а иногда и на ноги через обрабатываемую среду, обычно при работе с трамбовками  и вибраторами. Для снижения вибрации в данном случае применять рукоятки с виброгасящим или автоматизирующим устройствами.

Средства индивидуальной защиты от вибрации применяются тогда, когда  другие средства оказываются неэффективными.

В качестве средств индивидуальной защиты от вибрации применяют обувь  с амортизирующими подошвами, руковицы с вибропоглащающими упругими прокладками  и т.д.

При работе в условиях воздействия  общей вибрации под ноги рабочему ставится специальная виброгасящая (амортизирующая) площадка. При воздействии  местной вибрации (чаще на руки) рукоятки и другие вибрирующие части машин  и инструмента (например, пневмомолоток), соприкасающиеся с телом рабочего, покрываются резиной. или другим мягким материалом. Виброгасящую роль играют и рукавицы. Мероприятия по борьбе с вибрацией предусматриваются не только при непосредственной работе с вибрирующими инструментами, машинами или другим оборудованием, но и при соприкосновении с деталями и инструментами, на которые распространяется вибрация от основного источника.

Необходимо организовать трудовой процесс таким образом, чтобы операции, сопровождающиеся шумом  или вибрацией, чередовались с другими  работами без этих факторов. Если организовать такое чередование невозможно, нужно  предусматривать периодические  кратковременные перерывы в работе с отключением шумящего или вибрирующего оборудования или удалением рабочих в другое помещение. Следует избегать значительных физических нагрузок, особенно статических напряжений, а также охлаждения рук и всего тела; во время перерывов обязательно делать физкультурные упражнения (физкультпаузы).

При приеме на работу, связанную с  возможным воздействием шума или  вибрации, проводятся обязательные предварительные  медицинские осмотры, а в процессе работы — периодические медосмотры раз в год.

4. Защита зданий от вибрации

Новые здания всё чаще строятся на участках, подвергающихся воздействию  вибраций. Вибрации в здании могут  быть причиной возникновения колебаний  недопустимо высокого уровня и/или  вследствие отражения от примыкающих  элементов конструкций (например, полов  и потолков) приводить к повышению  уровня воздушного шума.

Критерии неблагоприятного внешнего воздействия устанавливаются  Государственными стандартами (ГОСТ 12.1.012-90) и Санитарными нормами (СН 2.2.4/2.1.8.566-96), которые для случая вибраций регламентируют предельно-допустимые уровни колебаний  ограждающих конструкций помещений  жилых, административно-общественных зданий и рабочих мест. При этом амплитуды колебаний ограничиваются в диапазоне частот 1,4 - 88 Гц всего  лишь несколькими микронами.

Источниками вибрации в жилых  и общественных зданиях являются инженерное и санитарно-техническое  оборудование, а также промышленные установки и транспортные средства (метрополитен мелкого заложения, тяжелые  грузовые автомобили, железнодорожные  поезда, трамваи), создающие при работе большие динамические нагрузки, которые  вызывают распространение вибрации в грунте и строительных конструкциях зданий. Эти вибрации часто являются также причиной возникновения шума в помещениях зданий.

Для жилых и общественных зданий наиболее неблагоприятным внешним  источником вибраций являются рельсовые  транспортные магистрали: метрополитен, трамвайные линии и железные дороги. Исследования показали, что колебания  по мере удаления на различное расстояние от метрополитена затухают, однако это процесс немонотонный, он зависит  от составных звеньев на пути распространения  вибрации: рельс - стена тоннеля - грунт - фундамент дома - строительные конструкции. В тех случаях, когда здания располагаются  в непосредственной близости от рельсовой  дороги, вибрации в них могут превышать  предельно-допустимые значения, установленные  Санитарными нормами, в 10 раз (на 20 дБ). В спектральном составе вибрации преобладают октавные полосы со среднегеометрическими  частотами 31,5 и 63 Гц.

В настоящее время регламентируемая СНиП 2.07.01-89 защитная зона железной дороги составляет 100 м, а защитная зона трамвайной линии, как показывают измерения, достигает 60 м от крайнего железнодорожного пути.

Обычно вибрация распространяется как в грунте, так и в строительных конструкциях с относительно малым  затуханием. Поэтому в первую очередь  необходимо применять меры по снижению динамических нагрузок, создаваемых источником вибрации, или снижать передачу этих нагрузок путем виброизоляции машин и средств транспорта.

Снижение вибрации в защищаемых помещениях может быть достигнуто целесообразным размещением оборудования в здании. Оборудование, создающее значительные динамические нагрузки, рекомендуется  устанавливать в подвальных этажах или на отдельных фундаментах, не связанных с каркасом здания. При  установке оборудования на перекрытия желательно размещать его в местах, наиболее удаленных от защищаемых объектов. Если невозможно обеспечить достаточное  снижение вибрации и шума, возникающих  при работе центробежных машин, указанными методами, следует предусмотреть  их виброизоляцию.

Виброизоляция агрегатов  достигается за счет установки их на специальные виброизоляторы (упругие  элементы, обладающие малой жесткостью), а также за счет применения гибких элементов (вставок) в системах трубопроводов  и коммуникаций, соединенных с  вибрирующим оборудованием, мягких прокладок для трубопроводов  и коммуникаций в местах прохода  их через ограждающие конструкции  и в местах крепления к ограждающим  конструкциям.

Для уменьшения вибрации, передающейся на несущую конструкцию, используют пружинные или резиновые виброизоляторы. Для агрегатов, имеющих скорость вращения менее 1800 об/мин, рекомендуются  пружинные виброизоляторы; при скорости вращения более 1800 об/мин допускается  применение резиновых виброизоляторов. Следует иметь в виду, что срок работы резиновых виброизоляторов  не превышает 3-х лет. Стальные виброизоляторы долговечны и надежны в работе, но они эффективны при виброизоляции  низких частот и недостаточно снижают  передачу вибрации более высоких  частот (слухового диапазона), обусловленную  внутренними резонансами пружинных  элементов. Для устранения передачи высокочастотной вибрации следует  применять резиновые или пробковые  прокладки толщиной 10-20 мм, располагая их между пружинами и несущей  конструкцией.

Машины с динамическими  нагрузками (вентиляторы, насосы, компрессоры  и т. п.) рекомендуется жестко монтировать  на тяжелой бетонной плите или  металлической раме, которая опирается  на виброизоляторы. Использование тяжелой  плиты уменьшает амплитуду колебаний  агрегата, установленного на виброизоляторах. Кроме того, плита обеспечивает жесткую  центровку с приводом и понижает расположение центра тяжести установки. Желательно, чтобы масса плиты  была не меньше массы изолируемой  машины.

Защита зданий от вибрации, возникающей от движения на железнодорожных  линиях, линиях мелкого заложения  метрополитена, обычно обеспечивается их надлежащим удалением от источника  вибрации. Установлено, что жилые  здания не должны располагаться по кратчайшему расстоянию до стенки тоннеля  метрополитена ближе, чем на 40 м.

Практика показала, что  единственным средством защиты помещений  жилых зданий от шума и вибрации, возникающих от работы линий метрополитена, расположенных на меньших расстояниях, является виброизоляция пути метрополитена  от грунта с помощью резиновых прокладок. В зарубежной практике используется также метод виброизоляции зданий с помощью пневматических виброизоляторов.

Указанные выше защитные способы  в каждом конкретном случае имеют  достоинства и недостатки. Например, виброизоляция зданий типовых серий  из сборного железобетона может выполняться  только путем снижения колебаний  в источнике или на пути распространения  волн в грунтовой среде. Виброизоляция  реконструируемых зданий, как правило, обеспечивается конструктивными мероприятиями - применением соответствующей схемы  несущего каркаса и назначением  жесткостей конструктивных элементов. В зданиях высотой 20 и более  этажей снижение вибраций осуществляется за счет использования монолитного  каркаса. Здания небольшой и средней  этажности, имеющие жесткий каркас, изолируются упругими элементами; и  так далее.