Производственный шум План лекции 1 Понятие шума характеристики

Производственный шум План лекции 1. Понятие шума, характеристики шума. 2. Действие шума на организм человека. 3. Источники шума. 4. Нормирование шума. 5. Методы и средства защиты от шума. 6. Вибрация, действие вибрации на организм человека. 7. Нормирование, методы защиты и уменьшения вибрации.

Шум - это беспорядочное сочетание звуков различной частоты и интенсивности (силы), возникающих при механических колебаниях в твердых, жидких и газообразных средах. Шум – это любой нежелательный для человека звук. Органы слуха человека воспринимают звуковые волны с частотой 20…. 20000 Гц.

Колебания с частотой ниже 20 Гц (инфразвук) и выше 20000 Гц (ультразвук) не вызывают слуховых ощущений, но оказывают биологическое воздействие на организм. При звуковых колебаниях частиц среды в ней возникает переменное давление Р. В каждой точке звукового поля давление и скорость движения воздуха изменяются во времени.

• Разность между мгновенным значением давления и средним давлением, которые наблюдаются в невозмущенной среде, называют звуковым давлением; измеряется в Па. • Распространение звуковых волн сопровождается переносом энергии, величина которой определяется интенсивностью звука I.

«Тишина - ты лучшее из того, что слышал» . Борис Пастернак Современный человек, пожалуй, никогда не остаётся в той тишине, что бывает на удалении от цивилизации, среди природы. Адекватным для человека является куда меньший уровень постоянного звукового давления, чем тот, что присутствует ежесекундно в мегаполисах, где живёт большинство из нас.

• Интенсивностью звука I называется средний поток звуковой энергии в единицу времени в какой-либо точке среды, отнесенной к единице поверхности; измеряется в Вт/м 2. • Минимальное звуковое давление Ро и минимальная интенсивность звука Iо, различаемые ухом человека, называются пороговыми.

• Интенсивности едва слышимых звуков, которые уже не воспринимает ухо человека называется - порогом слышимости. • Интенсивность звуков, вызывающих болевые ощущения – называется болевым порогом. Порог слышимости и болевой порог отличаются друг от друга более чем в миллион раз.

• Логарифмическая единица, отражающая десятикратную степень увеличения интенсивности звука над уровнем другого, называется белом. Пользуются единицей в 10 раз меньшей – децибел (д. Б). Диапазон звуков, воспринимаемых ухом человека, составляет 0… 140 д. Б. • 0 д. Б – порог слышимости • 130 -140 д. Б- болевой порог.

• Поэтому для оценки шума удобно измерять не абсолютные значения интенсивности звукового давления, а относительные их уровни в логарифмических единицах, взятые по отношению к пороговым значениям Pо и Iо.

Самые шумные страны. 1) Япония 2) Израиль 3) Франция 4) Швейцария

Характеристики шума • Частота колебаний; • Уровень интенсивности звука, который определяется по формуле: LI = 10 lg (I / Iо); где, I – интенсивность звука в данной точке; Вт/м 2; Iо – интенсивность звука, соответствующая порогу слышимости, равному (1*10 -12) Вт/м 2 при частоте 1000 Гц.

• Уровень звукового давления, который определяется по формуле: Lр = 20 lg (P Pо), где: Р – звуковое давление в данной точке, Па; Ро – пороговое звуковое давление, равное (2 * 10 -5) Па.

• По временным характеристикам шумы подразделяются на постоянные и непостоянные. Непостоянные бывают: • колеблющиеся по времени, уровень звука которых непрерывно изменяется во времени; • прерывистые, уровень звука которых резко падает до уровня фонового шума; • импульсные, состоящие из сигналов менее 1 с.

Действие шума на организм человека В отрасли связи шум является одним из наиболее распространенных источников вредности. Длительное воздействие шума большой интенсивности приводит к патологическому состоянию слухового аппарата и его утомлению. Утомление может постепенно перейти в тугоухость и глухоту.

Чаще всего снижение слуха развивается в течение 5 – 7 лет и более – ухудшается восприятие шепотной речи, появляются головные боли, шум и писк в ушах. Интенсивный шум вызывает изменение сердечно-сосудистой системы, сопровождаемые нарушением тонуса и ритма сердечных сокращений, изменяется артериальное давление.

Шум действует на центральную нервную систему, функциональные изменения в которой происходят зачастую раньше, чем определяется нарушение слуховой чувствительности. Это выражается такими характерными симптомами – раздражительностью, ослаблением памяти, апатией, подавленным настроением. Шум вызывает нарушение нормальной функции желудка – уменьшается выделение желудочного сока, изменяется кислотность, что приводит к гастритам и язвам.

Шум действует на вестибулярный аппарат, вызывая нарушение координации движений, тошноту. Действуя на другие анализаторы, вызывает нарушение концентрации внимания, ухудшается восприятие цветовых и звуковых сигналов, раньше возникает чувство усталости и развиваются признаки утомления. Все это ведет к снижению производительности труда и повышает риск травматизма.

Шум обладает кумулятивным (накапливающим) действием. Чем старше человек, тем резче его реакция на шумовое раздражение. При уровне шума 65 д. Б (шум улицы, рынка, машинописного бюро) повышается кровяное давление, появляется быстрая утомляемость. Уровень шума 90 д. Б (шум поезда метрополитена) приводит к нарушениям слуха, ухудшению деятельности ЖКТ, нарушению нервной деятельности.

При шуме в 140 д. Б (мотор самолета в 100 м) могут лопнуть барабанные перепонки, могут быть нарушены связи между частями внутреннего уха. Клетки коры головного мозга находятся в состоянии, близком к истощению. Звук вызывает механические колебания тканей и разрушение нервных клеток. Опасны не только производственные, опасны и бытовые шумы.

Инфразвук. При частоте 5 Гц повреждается печень, 6 Гц - развивается морская болезнь, а также ощущение усталости, тоски. Инфразвук в 7 Гц может остановить сердце и разорвать кровеносные сосуды. Низкие частоты способны вызвать панику или приступ безумия Шум - такой же медленный убийца, как и химическое отравление! Длительный шум неблагоприятно влияет на орган слуха, понижая чувствительность к звуку. Шум мешает нормальному отдыху, вызывает заболевания органов слуха, способствует увеличению числа других заболеваний, угнетающе действует на психику человека.

Звуковое оружие - принцип действия основан на излучении звуковых и инфразвуковых волн определённых частот. СВЧ-оружие - нарушает работу головного мозга и центральной нервной системы, человек слышит несуществующие шум и свист.

Источники шума в окружающей среде могут быть внутренними и внешними. • К внутренним источникам шума относятся инженерное, технологическое, бытовое, санитарно-техническое оборудование, а также источники шума создаваемые непосредственно жизнедеятельностью людей.

• Внешними источниками шума являются различные средства транспорта (наземные водные, воздушные), промышленные и энергетические предприятия и установки, а также различные источниками шума внутри кварталов, улиц, связанные с жизнедеятельностью людей (игровые и спортивные площадки и др. )

• • В зависимости от физической природы шумы могут быть: механические – возникающие при вибрации поверхностей машин и при одиночных или периодических ударах конструкции; аэродинамические – при прохождении в газах процессов, выхлопах автомобилей; электромагнитные; гидродинамические.

• По характеру действия шумы делятся на стабильные, прерывистые, воющие. Последние два особенно неблагоприятно действуют на слух.

Шум может создаваться несколькими источниками, тогда и суммарное значение шума определяют по соответствующим формулам. • а) одинаковые источники L∑ = Li+ 10 lg n [д. Б], где L - уровень одного источника; n – количество источников. •

• б) неодинаковые источники L∑ = Lmax + ΔL [д. Б], где Lmax – максимальный уровень источника шума; ΔL- добавка от других источников.

Для измерения шума применяются приборы - шумомеры. Шум в рабочем помещении измеряют на высоте 1, 5 м, на расстоянии 1 м от его источника. При равномерном размещении шума измерение проводят в двух точках, расположенных по длинной оси помещения на высоте 1, 5 м.

• наибольшее распространение получил шумомер Ш-63 с присоединенным к нему октавным полосовым фильтром ПФ-1 и шумомер Ш-3 М с 1/ -октавным анализатором ЛИОТ. 3 • VOLTCRAFT Измеритель уровня шума (Шумомер) SL-50. Шумомер Conrad Electronic от производителя Voltcraft. Размеры (W x H x D) 52 x 130 x 32 мм. Диапазон измерения - 40 - 130 децибел. Шум: разрешение 0. 1 децибел. Вес 135 г • Прецизионный шумомер, анализатор спектра звука, вибрации, инфразвука и ультразвука ОКТАВА-110 А

Уровни громкости звука от разных источников Источники звука Уровень (д. Б) Шепот 10 Шелест листьев 17 Перелистывание газет 20 Обычный шум в доме 40 Громкий разговор 70 Поезд в метро 80 Концерт рок-музыки 100 Реактивный двигатель 110 Выстрел из орудия (Болевой порог) 120

Нормирование шума Для предотвращение неблагоприятного воздействия шума на здоровье человека решающее значение имеют санитарно-гигиенические нормативы допустимых уровней шума. Шум на рабочих местах не должен превышать допустимых уровней (согласно СП 2. 2. 4/2. 1. 8. 562 -96).

При нормировании шума используют два метода: 1. Нормирование по предельному спектру шума. Данный метод нормирования является основным для постоянных шумов. Здесь нормируются уровни звуковых давлений в восьми октавных полосах со среднегеометрическими частотами 63, 125, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Гц.

• Совокупность восьми допустимые уровней звукового давления называется предельным спектром (ПС). Каждый из спектров имеет свой индекс ПС, например ПС-80, где 80 – допустимый уровень звукового давления в октавной полосе со среднегеометрической частотой 1000 Гц.

2. Нормирование уровня звука в д. БА. Второй метод нормирования уровня шума, измеренного по шкале А шумометра и называется уровнем звука в д. БА (характеристика А имитирует кривую чувствительности уха человека) Данный метод используется для ориентировочной оценки постоянного и непостоянного шумов, так как в этом случае мы не знаем спектра шума. Уровень звука (д. БА) связан с предельным спектром зависимостью: La =ПС + 5 (д. Б)

Методы и средства защиты от шума Используются следующие методы: 1. Уменьшение шума в источнике. Этот метод является наиболее рациональным. • Аэродинамические шумы Это шумы компрессоров, вентиляторов, воздуходувок, выпусков пара и воздуха в атмосферу, двигателей внутреннего сгорания.

В большинстве случаев меры по ослаблению аэродинамических шумов в источнике оказываются недостаточными, поэтому дополнительное, а часто и основное снижение шума достигается путем звукоизоляцией источника и установка глушителей.

• Гидродинамические шумы Возникают вследствие стационарных и нестационарных процессов в жидкостях (насосы). Меры борьбы – это улучшение гидродинамических характеристик насосов и выбор оптимальных режимов их работы.

• Электромагнитные шумы – возникают в электрических машинах и оборудовании за счет магнитного поля, обусловленного электрическим током. Снижение электромагнитного шума осуществляется путем конструктивных изменений в электрических машинах. В трансформаторах необходимо применять более плотную прессовку пакетов, использовать демпфирующие материалы. Демпфирование — одно из средств ослабления

• Механические шумы снижаются при помощи следующих технических мероприятий: • замена ударных процессов и механизмов безударными • заменяют штамповку прессованием: клепку – сваркой, обрубку – резкой; • применять вместо прямозубых шестерен косозубые; • замена зубчатых и цепных передач клиноременными;

• замена подшипников качения на подшипники скольжения; • замена (по возможности) металлических деталей на пластмассовые; • использование принудительной смазки трущихся поверхностей; • применять балансировку вращающихся элементов машин.

2. Изменение направленности излучения шума. При данном методе шум уменьшается на 10 -15 д. Б. 3. Рациональная планировка предприятий и цехов. Удаление рабочих мест от источника шума (уменьшение шума на 6 д. Б или в два раза)

4. Акустическая обработка помещений. Если нет возможности уменьшить прямой звук, то для снижения шума нужно уменьшить энергию отраженных волн. Процесс поглощения звука происходит за счет перехода энергии колеблющихся частиц воздуха в теплоту вследствие потерь в порах материала. Поэтому для эффективного звукопоглощения материал должен обладать пористой структурой, причем поры должны быть открыты со стороны падения звука и соединяться между собой, чтобы не препятствовать проникновению звуковой волны в толщу материала.

5. Уменьшение шума на пути его распространения. Этот метод применяется, когда рассмотренными выше методами не возможно или нецелесообразно достичь требуемого снижения шума. Снижение шума этим методом может быть осуществлено применением: • а) звукоизолирующих кожухов, экранов, кабин; • б) глушителей шума.

6. Применение средств индивидуальной защиты. Средства индивидуальной защиты являются основными мерами, предотвращающими профессиональные заболевания работающих. К средствам индивидуальной защиты относятся вкладыши, наушники, шлемы, шлемофоны.

• Вкладыши – мягкие тампоны из ультратонкого материала, вставляемые в слуховой канал (уменьшение шума на 515 д. Б). • Наушники- полностью облегают ушную раковину, их эффективность на частоте 125 Гц- 7 д. Б, на частоте 8000 Гц- 38 д. Б. • Шлемы (шлемофоны) защищают от воздействия высоких уровней шума - 120 д. Б, они закрывают голову, т. к. при таких уровнях шума он приникает в мозг не только через уши, но через черепную коробку.

Методы защиты от шумов

Вибрация. Действие вибрации на организм человека. • Вибрация представляет собой небольшие механические колебательные движение, простейшим видом которых является гармоническое (синусоидальное) колебание.

Определение вибрации в соответствии с ГОСТ 24346 -80: • Вибрация – движение точки или механической системы, при котором происходит поочередное возрастание или убывание во времени значений, по крайней мере, одной их координат. Характеристики вибрации: 1. Амплитуда колебаний, м 2. Скорость, м/с 3. Ускорение, м/с2 4. Частота, Гц

• По способу передачи принято различать вибрацию локальную (местную), передаваемую через руки (при работе с ручными машинами, органами управления вовлекает в колебательные движения отдельные части тела), и общую передаваемую через опорные поверхности или стоящего человека (сотрясение всего организма).

Действие на организм • Характер воздействия на организм производственной вибрации определяется уровнями, частотным спектром, физиологическими свойствами тела человека. Местная вибрация малой интенсивности может оказывать благоприятное воздействие на организм человека: восстановить трофические изменения, улучшить функциональное состояние центральной нервной системы, ускорить заживление ран и т. п.

При увеличении интенсивности колебаний и длительности их воздействия возникают изменения, приводящие в ряде случаев к развитию профессиональной патологии - вибрационной болезни. К основным проявлениям вибрационной патологии относятся нейрососудистые расстройства рук, сопровождающиеся интенсивными болями после работы и по ночам, снижением всех видов кожной чувствительности, слабостью в кистях рук. Нередко наблюдается так называемый феномен мертвых или белых пальцев.

При рентгеновских исследованиях в костях и суставах обнаруживаются явления функциональной перестройки в костной ткани: при длительном действии вибрации выявляются кистовидные образования в костях, резорбция бугристости ногтевых фаланг, региональный остеопороз, эностозы, эпикондилиты, явления септического некроза, деформирующего остеоартроза.

Низкочастотная общая вибрация вызывает длительную травматизацию межпозвоночных дисков и костной ткани, смещение органов брюшной полости, изменение моторики гладкой мускулатуры желудка и кишечника, возникновение и прогрессирование дегенеративных изменений позвоночника.

У женщин, подвергающихся длительному воздействию общей вибрации отмечается повышенная частота гинекологических заболеваний, самопроизвольных абортов, преждевременных родов; низкочастотная вибрация вызывает у женщин нарушение кровообращения органов малого таза.

Нормирование вибрации Для санитарного нормирования и контроля вибраций используются среднеквадратичные значения виброускорения и виброскорости, а также их логарифмические уровни в децибелах ГОСТ 12. 1. 012 -90, СН 2. 2. 4/2. 1. 8. 566 -96.

• Общая вибрация нормируется в октавных полосах со среднегеометрическими частотами 1, 2, 4, 8, 16, 32, 63 Гц и в 1/3 октавных полосах со среднегеометрическими частотами 0, 8; 1, 0; 1, 25; 1, 6; 40; 50; 63; 80 Гц. • Локальная вибрация нормируется в октавных полосах со среднегеометрическими частотами 8, 16, 32, 63, 120, 250, 500, 1000 Гц.

Методы и средства защиты от вибрации К работе с вибрирующими машинами и виброоборудованием допускаются лица не моложе 18 лет. 1. Борьба с вибрацией в источнике возникновения связана с установлением причин появления механических колебаний и их устранением.

Например, замена кривошипных механизмов равномерно вращающимися, тщательный подбор зубчатых передач, балансировка вращающихся масс, изменение элементов машин, вибродемпфирование(превращения энергии механических колебаний в другие виды энергии, чаще всего в тепловую) и т. д. 2. Правильная организация режима труда и отдыха.

3. Постоянное медицинское наблюдение за состоянием здоровья, лечебнопрофилактические мероприятия, такие как гидропроцедуры (теплые ванночки для рук и ног), массаж рук и ног, витаминизация и др. 4. Применение средств индивидуальной защиты (виброобувь, перчатки, рукавицы, вибросиденья). 5. Виброизоляция - уменьшение передачи колебаний от источника к объекту при помощи устройств помещенных между ними.

6. Активная виброзащита – введение дополнительного источника энергии, осуществляющего обратную связь от изолирующего объекта к системе виброизоляции. 7. Исключение контакта с вибрирующим объектом (обеспечивается использованием ограждений, сигнализации).