Производственный шум: механизм явления, нормирование и методы защиты.

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. 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). Характер негативного воздействия на органы слуха и подкожный рецепторный аппарат человека зависит еще и от таких показателей шума, как уровень звукового давления (дБ) и громкость. Первый показатель называется силой звука (интенсивностью) и определяется звуковой энергией в эргах, передаваемой за секунду через отверстие в 1 см2. 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 действия шума в течение рабочего дня, индивидуальной чувствительности организма. Действие шума на организм человека отягощается вынужденным положением тела, повышенным вниманием, нервно-эмоциональным напряжением, неблагоприятным микроклиматом.
Действие шума на организм человека. К настоящему времени накоплены многочисленные данные, позволяющие судить о характере и особенностях влияния шумового фактора на слуховую функцию. Течение функциональных изменений может иметь различные стадии. Кратковременное понижение остроты слуха под воздействием шума с быстрым восстановлением функции после прекращения действия фактора рассматривается как проявление адаптационной защитно-приспособительной реакции слухового органа. Адаптацией к шуму принято считать временное понижение слуха не более чем на 10-15 дБ с восстановлением его в течение 3 мин после прекращения действия шума. Длительное воздействие интенсивного шума может приводить к перераздражению клеток звукового анализатора и его утомлению, а затем к стойкому снижению остроты слуха.
Установлено, что утомляющее и повреждающее слух действие шума пропорционально его высоте (частоте). Наиболее выраженные и ранние изменения наблюдаются на частоте 4000 Гц и близкой к ней области частот. При этом импульсный шум (при одинаковой эквивалентной мощности) действует более неблагоприятно, чем непрерывный. Особенности его воздействия существенно зависят от превышения уровня импульса над уровнем, определяющим шумовой фон на рабочем месте.
Развитие профессиональной тугоухости зависит от суммарного времени воздействия шума в течение рабочего дня и наличия пауз, а также общего стажа работы. Начальные стадии профессионального поражения наблюдаются у рабочих со стажем 5 лет, выраженные (поражение слуха на все частоты, нарушение восприятия шепотной и разговорной речи) - свыше 10 лет.
Помимо действия шума на органы слуха установлено его вредное влияние на многие органы и системы организма, в первую очередь на центральную нервную систему, функциональные изменения в которой происходят раньше, чем диагностируется нарушение слуховой чувствительности. Поражение нервной системы под действием шума сопровождается раздражительностью, ослаблением памяти, апатией, подавленным настроением, изменением кожной чувствительности и другими нарушениями, в частности замедляется скорость психических реакций, наступает расстройство сна и т. д. У работников умственного труда происходит снижение темпа работы, ее качества и производительности.
Действие шума может привести к заболеваниям желудочно-кишечного тракта, сдвигам в обменных процессах (нарушение основного, витаминного, углеводного, белкового, жирового, солевого обменов), нарушению функционального состояния сердечно-сосудистой системы. Звуковые колебания могут восприниматься не только органами слуха, но и непосредственно через кости черепа (так называемая костная проводимость). Уровень шума, передаваемого этим путем, на 20-30 дБ меньше уровня, воспринимаемого ухом. Если при невысоких уровнях шума передача за счет костной проводимости мала, то при высоких уровнях она значительно возрастает и усугубляет вредное действие на организм человека. При действии шума очень высоких уровней (более 145 дБ) возможен разрыв барабанной перепонки.
Таким образом, воздействие шума может привести к сочетанию профессиональной тугоухости (неврит слухового нерва) с функциональными расстройствами центральной нервной, вегетативной, сердечно-сосудистой и других систем, которые могут рассматриваться как профессиональное заболевание - шумовая болезнь. Профессиональный неврит слухового нерва (шумовая болезнь) чаще всего встречается у рабочих различных отраслей машиностроения, текстильной промышленности и проч. Случаи заболевания встречаются у лиц, работающих на ткацких станках, с рубильными, клепальными молотками, обслуживающих прессоштамповочное оборудование, у испытателей-мотористов и других профессиональных групп, длительно подвергающихся интенсивному шуму.
Нормирование уровня шума. При нормировании шума используют два метода нормирования: по предельному спектру шума и уровню звука в дБ. Первый метод является основным для постоянных шумов и позволяет нормировать уровни звукового давления в восьми октавных полосах частот со среднегеометрическими частотами 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000 и 8000 Гц. Шум на рабочих местах не должен превышать допустимых уровней, соответствующих рекомендациям Технического комитета акустики при Международной организации по стандартизации.
Совокупность восьми допустимых уровней звукового давления называется предельным спектром. Исследования показывают, что допустимые уровни уменьшаются с ростом частоты (более неприятный шум).
Второй метод нормирования общего уровня шума, измеренного по шкале А, которая имитирует кривую чувствительности уха человека, и называемого уровнем звука в дБА, используется для ориентировочной оценки постоянного и непостоянного шума, так как в этом случае мы не знаем спектра шума. Уровень звука (дБА) связан с предельным спектром зависимостью 1а = ПС + 5.
Основные нормированные параметры для широкополосного шума приведены в табл. 1.4.

Таблица 1.4
Допустимые уровни звукового давления в октавных полосах частот, уровни звука и эквивалентные уровни для широкополосного шума

		Уровни звука в дБ в октавных							Уровни
	полосах со среднегеометрическими								звука и эк-
Рабочие места			частотами, Гц						вивалент-
		125	250	500	1000	2000	4000	8000	ные уровни, ДВА
1. Помещения конст-
рукторских бюро, рас-
четчиков, программи-
стов вычислительных машин, лабораторий для теоретических ра-бот и обработки экс-
периментальных дан-ных, приема больных
в здравпунктах
2. Помещения управле-ний, рабочие комнаты
3. Кабины наблюде-
ний и дистанционного
управления:
а) без речевой связи
по телефону
б) с речевой связью
по телефону
4. Помещения и уча-
стки точной сборки;
машинописные бюро
5 Помещения лабора-
торий для проведения
экспериментальных
работ, помещения для
размещения шумных
агрегатов вычисли-
тельных машин

Для тонального и импульсного шума допустимые уровни должны приниматься на 5 дБ меньше значений, приведенных в табл. 1.4. Нормированным параметром непостоянного шума является эквивалентный по энергии уровень звука широкополосного, постоянного и неимпульсного шума, оказывающего на человека такое же воздействие, как и непостоянный шум, ЬАэкв (дБА). Этот уровень измеряется специальными интегрирующими шумомерами или определяется расчетным путем.
Методы борьбы с шумом. Для борьбы с шумом в помещениях проводятся мероприятия как технического, так и медицинского характера. Основными из них являются:
устранение причины шума, т. е. замена шумящего оборудования, механизмов на более современное нешумящее 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 (беру-ши, наушники, ватные тампоны);
проведение периодических медицинских осмотров с прохождением аудиометрии;
соблюдение режима труда и отдыха;
проведение профилактических мероприятий, направленных на восстановление здоровья.
Интенсивность звука определяется по логарифмической шкале громкости. В шкале - 140 дБ. За нулевую точку шкалы принят "порог слышимости" (слабое звуковое ощущение, едва воспринимаемое ухом, равное примерно 20 дБ), а за крайнюю точку шкалы - 140 дБ - максимальный предел громкости.
Громкость ниже 80 дБ обычно не влияет на органы слуха, громкость от 0 до 20 дБ - очень тихая; от 20 до 40 - тихая; от 40 до 60 - средняя; от 60 до 80 - шумная; выше 80 дБ - очень шумная.
Для измерения силы и интенсивности шума применяют различные приборы: шумомеры, анализаторы частот, корреляционные анализаторы и коррелометры, спектрометры и др.
Принцип работы шумомера состоит в том, что микрофон преобразует колебания звука в электрическое напряжение, которое поступает на специальный усилитель и после усиления выпрямляется и измеряется индикатором по градуированной шкале в децибелах.
Анализатор шума предназначен для измерения спектров шумов оборудования. Он состоит из электронного полосного фильтра с шириной полосы пропускания, равной 1/3 октавы.
Основными мероприятиями по борьбе с шумом являются рационализация технологических процессов с использованием современного оборудования, звукоизоляция источников шума, звукопоглощение, улучшенные архитектурно-планировочные решения, средства индивидуальной защиты.
На особо шумных производственных предприятиях используют индивидуальные шумозащитные приспособления: антифоны, противошумные наушники (рис. 1.6) и ушные вкладыши типа "беруши". Эти средства должны быть гигиеничными и удобными в эксплуатации.

Рис. 1.6. Противошумные наушники:
1 - пластмассовый корпус; 2 - стекловата; 3 - уплотняющие прокладки; 4 - съемные чехлы из пленки и фланели
В России разработана система оздоровительно-профилактических мероприятий по борьбе с шумом на производствах, среди которых важное место занимают санитарные нормы и правила. Выполнение установленных норм и правил контролируют органы санитарной службы и общественного контроля.

По материалам книги - "Безопасность жизнедеятельности" Под редакцией проф. Э. А. Арустамова.

В настоящее время эксплуатация подавляющего большинства технологического оборудования, энергетических установок неизбежно связана с возникновением шумов и вибрацией 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. Обычно шум является сочетанием звуков различной частоты и интенсивности.

Интенсивный шум при ежедневном воздействии приводит к возникновению профессионального заболевания - 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.

Кроме непосредственного воздействия на орган слуха, шум влияет на различные отделы головного мозга, изменяя нормальные процессы высшей нервной деятельности. Характерными являются жалобы на повышенную утомляемость, общую слабость, раздражительность, апатию, ослабление памяти, бессонницу и т. п. Шум понижает производительность труда, увеличивает брак в работе, может явиться косвенной причиной производственной травмы.

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 шум - вызывающий нервное напряжение, снижение работоспособности (гудение неисправной лампы дневного света в помещении, хлопанье двери и т. п.). Вредный шум - вызывающий хронические заболевания сердечно-сосудистой и нервной систем (различные виды производственных шумов). Травмирующий шум - резко нарушающий физиологические функции организма человека.

Степень вредности шума характеризуется его силой, частотой, продолжительностью и регулярностью воздействия.

Нормирование шума ведется в двух направлениях: гигиеническое нормирование и нормирование шумовых характеристик машин и оборудования.

Действующие в настоящее время нормы шума на рабочих местах регламентируются СН 9-86-98 «Шум на рабочих местах. Методические указания» и ГОСТ 12.1.003-83 ССБТ. «Шум. Общие требования безопасности».

Согласно указанным документам производственные шумы подразделяют по:
- спектру шума: широкополосные и тональные;
- временным характеристикам: постоянные и непостоянные.

В свою очередь, непостоянные шумы бывают: колеблющиеся во времени (воющие), прерывистые, импульсные (следующие друг за другом с интервалом более 1 сек).

Для ориентировочной оценки шума принимают уровень звука, определяемый по так называемой шкале А шумомера в децибелах - дБА.

Нормами устанавливаются допустимые уровни шума в рабочих помещениях различного назначения. При этом зоны с уровнем звука выше 85 дБА необходимо обозначать специальными знаками, работающих в этих зонах снабжать средствами индивидуальной защиты. Основой мероприятий по снижению производственного шума является техническое нормирование.

В соответствии с ГОСТ 12.1.003-83 при нормировании шума используются два метода:
- по предельному спектру шума;
- нормирование уровня звука в дБ по шкале А шумомера, имеющего различную чувствительность к различным частотам звука (копирует чувствительность человеческого уха).

Первый метод является основным для постоянных шумов. Второй метод используется для ориентировочной оценки постоянного и непостоянного шума.

Стандарт запрещает даже кратковременное пребывание людей в зонах с уровнем звукового давления свыше 135 дБ.

Для измерения используются шумометры различных модификаций.

Допустимые уровни шума на рабочих местах определяются санитарными нормами.

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 2 м 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.

Введение

1. Шум. Его физическая и частотная характеристика. Шумовая болезнь.

1.1 Понятие шума.

1.2 Уровни шума. Основные понятия.

1.3. Болезнь, вызываемая шумом - патогенез и клинические проявления

1.4. Ограничение и нормирование шума.

2. Производственный шум. Его виды и источники. Основные характеристики.

2.1 Характеристика шумов в производстве.

2.2 Источники производственного шума.

2.3 Измерение шума. Шумомеры

2.4 Способы защиты от шума на предприятиях.

3. Бытовой шум.

3.1 Проблемы снижения бытового шума

3.2 Шум автомобильного транспорта

3.3 Шум от железнодорожного транспорта

3.4 Уменьшения воздействия авиа-шума

Заключение

Список использованной литературы

ВВЕДЕНИЕ

Двадцатый век стал не только самым революционным в смысле развития техники и технологии, но и стал самым шумным во всей человеческой истории. Невозможно найти область жизни современного человека, где бы отсутствовал бы шум - как смесь раздражающих или мешающих человеку звуков.

Проблема «шумового нашествия» в современном мире признана практически во всех развитых государствах. Если за 20 с небольшим лет уровень шума вырос с 80 ДБ до 100Дб на улицах городов, то можно предположить, что в течение следующих 20-30 лет, уровень шумового давления достигнет критических пределов. Именно поэтому, во всем мире предпринимаются серьёзные меры, направленные на понижение уровней звукового загрязнения. В нашей стране вопросы звукового загрязнения и меры по его недопущению регулируются на государственном уровне.

Шумом можно назвать любой вид звуковых колебаний, который в данный конкретный момент времени вызывает у данного конкретного индивидуума эмоциональный или физический дискомфорт.

При прочтении данного определения может возникнуть своего рода «дискомфорт восприятия» - т. е. Состояние, в котором длина фразы, количество оборотов и применяемые выражения заставляют читающего поморщиться. Условно, состояние дискомфорта, вызываемое звуком можно охарактеризовать теми же симптомами. Если звук вызывает подобную симптоматику, мы с вами говорим о шуме. Понятно, что указанный выше способ идентификации шума в известной степени условен и примитивен, но, тем не менее, он не перестает быть правильным. Ниже мы рассмотрим проблематику вопроса шумового загрязнения и обозначим основные направления, в которых ведется работа по борьбе с ними.

1. Шум. Его физическая и частотная характеристика. Шумовая болезнь.

1.1 Понятие шума

Шум - это сочетание звуков различных по силе и частоте, способное оказывать воздействие на организм. С физической точки зрения источник шума - это любой процесс, в результате которого происходит изменение давления или возникают колебания в физических средах. На промышленных предприятиях, таких источников может присутствовать великое множество, в зависимости от сложности процесса производства и используемого в нем оборудования. Шум создают все без исключения механизмы и агрегаты, имеющие подвижные части, инструмент, в процессе его использования (в том числе и примитивный ручной инструмент). Кроме производственного, в последнее время все более значимую роль стал играть бытовой шум, весомую долю которого составляет шум транспортный.

1.2 Уровни шума. Основные понятия.

Основными физическими характеристиками звука (шума) являются частота, выражаемая в герцах (Гц) и уровень звукового давления, измеряемый в децибелах (дБ). Диапазон от 16 до 20 000 колебаний в секунду (Гц) человеческий слуховой аппарат в состоянии воспринять и интерпретировать. В таблице 1 приведены примерные уровни шума и соответствующие им характеристики и источники звука.

Таблица 1. Шкала шумов (уровни звука, децибел).

Децибел, дБ	Характеристика	Источники звука
0	Ничего не слышно
5	Почти не слышно	тихий шелест листьев
10
15	Едва слышно	шелест листвы
20		шепот человека (на расстоянии менее1м).
25	Тихо	шепот человека (более 1м)
30		шепот, тиканье настенных часов. Норма для жилых помещений ночью, с 23 до 7 ч.
35	Довольно слышно	приглушенный разговор
40		обычная речь. Норма для жилых помещений, с 7 до 23 ч.
45		обычный разговор
50	Отчётливо слышно	разговор, пишущая машинка
55		Норма для офисов класса А
60	Шумно	Норма для контор (офисов)
65		громкий разговор (1м)
70		громкие разговоры (1м)
75		крик, смех (1м)
80-95	Очень шумно	Крик/ мотоцикл с глушителем/ грузовой железнодорожный вагон (в семи метрах) вагон метро (7м)
100-115	Крайне шумно	оркестр, вагон метро (прерывисто), раскаты грома. Максимально допустимое звуковое давление для наушников.
		в самолёте (до 80-х годов ХХ столетия)
		вертолёт
		пескоструйный аппарат
120	Почти невыносимо	отбойный молоток расстояние менее 1 м.
125
130	Болевой порог	самолёт на старте
135-145	Контузия	звук взлетающего реактивного самолета / старт ракеты
150-155	Контузия, травмы
160	Шок, травмы	ударная волна от сверхзвукового самолёта

1.3 Болезнь вызываемая шумом - патогенез и клинические проявления

Поскольку шумовое воздействие на организм человека изучается сравнительно недавно, абсолютного понимания механизма воздействия шума на организм человека у ученых нет. Тем не менее, если говорить о влиянии шума, чаще всего изучается состояние органа слуха. Именно слуховой аппарат человека воспринимает звук, и соответственно, при экстремальных воздействиях звука слуховой аппарат реагирует в первую очередь. Кроме органов слуха, воспринимать звук человек может и через кожу (рецепторами вибрационной чувствительности). Известно, что люди, лишенные слуха, в состоянии при помощи прикосновений не только ощущать звук, но и оценивать звуковые сигналы.

Способность воспринимать звук посредством вибрационной чувствительности кожи, это своего рода функциональный атавизм. Дело в том, что на ранних этапах развития человеческого организма функцию органа слуха выполняли именно кожные покровы. В процессе развития, орган слуха эволюционировал и усложнился. Вместе с ростом его сложности, увеличилась и его уязвимость. Шумовое воздействие травмирует периферический отдел слуховой системы - так называемое «внутреннее ухо». Именно там и локализуется первичное поражение слухового аппарата. По мнению некоторых ученых, в воздействии шума на слух первостепенную роль играет перенапряжение и, как следствие, истощение аппарата воспринимающего звук. Специалисты – аудиологиисчитают длительное воздействие шума причиной, которая приводит к нарушению кровоснабжения внутреннего уха и является причиной изменений и дегенеративных процессов органе слуха, в том числе и перерождения клеток.

Существует термин «профессиональная глухота». Он имеет отношение к людям тех профессий, в которых избыточное шумовое воздействие носит более или менее постоянный характер. В ходе длительных наблюдений за такими пациентами, удалось зафиксировать изменения не только в органах слуха, но и на уровне биохимии крови, которые явились следствием избыточного шумового воздействия. К группе наиболее опасных воздействий шума следует отнести сложно диагностируемые изменения в нервной системе человека подвергающегося регулярному шумовому воздействию. Изменения в работе нервной системы обусловлены тесными связями слухового аппарата с разными её отделами. В свою очередь дисфункция в нервной системе приводит к дисфункции различных органов и систем организма. Нельзя в этой связи не вспомнить расхожего выражения о том, что «все болезни от нервов». В контексте рассматриваемой проблематики можно предложить следующий вариант этой фразы «все болезни от шума».

Первичные изменения слухового восприятия, легко обратимы, если слух не подвергался экстремальным нагрузкам. Однако со временем, при постоянном негативном вилянии изменения могут превратиться в стойкие и\или необратимые. В связи с этим следует контролировать продолжительность воздействия звука на организм, и меть ввиду, что первичные проявления «профессиональной глухоты» можно диагностировать у лиц, работающих в условиях шума около 5 лет. Далее риск потери слуха у работающих возрастает.

Для оценки состояния слуха у лиц, работающих в условиях воздействия шума, различают четыре степени потери слуха, представленные в таблице 2.

Таблица 2. Критерии оценки слуховой функции для лиц, работающих в условиях шума и вибрации (разработаны В.Е.Остапович и Н.И.Пономаревой).

Важно понимать, что вышесказанное не имеет касательства к экстремальным звуковым воздействиям (см.таблицу 1). Оказание кратковременного и интенсивного воздействия на орган слуха, может привести к полной потере слуха, ввиду разрушения слухового аппарата. Результатом получения такой травмы бывает полная потеря слуха. Такое воздействие звука встречается при сильном взрыве, крупной аварии и т. п.

Характеристика и виды производственных шумов

Производственный шум – совокупность звуков различной интенсивности и частоты, беспорядочно изменяющихся во времени и вызывающих у работающих неприятные субъективные ощущения.

Производственный шум характеризуется спектром, который состоит из звуковых волн разных частот. При исследовании шумов обычно слышимый диапазон 16 Гц - 20 кГц разбивают на полосы частот и определяют звуковое давление, интенсивность или звуковую мощность, приходящиеся на каждую полосу.

Как правило, спектр шума характеризуется уровнями названных величин, распределенными по октавным полосам частот.

Полоса частот, верхняя граница которой превышает нижнюю в два раза, т.е. f 2 = 2 f 1 , называется октавой.

Для более детального исследования шумов иногда используются третьеоктавные полосы частот, для которых f 2 = 2 1/3 f 1 = 1,26 f 1 .

Октавная или третьеоктавная полоса обычно задается среднегеометрической частотой. Существует стандартный ряд среднегеометрических частот октавных полос, в которых рассматриваются спектры шумов (f сг мин = 31,5 Гц, f сг макс = 8000 Гц).

Таблица 2 Стандартный ряд среднегеометрических частот

f сг, Гц	f 1 , Гц	f 2 , Гц
16	11	22
31,5	22	44
63	44	88
125	88	177
250	177	355
500	355	710
1000	710	1420
2000	1420	2840
4000	2840	5680
8000	5680	11360

По частотной характеристике различают шумы: низкочастотные (f сг < 250); cреднечастотные (250 < f сг ≤ 500); высокочастотные (500 < f сг ≤ 8000).

Производственные шумы имеют различные спектральные и временные характеристики, которые определяют степень их воздействия на человека. По этим признакам шумы подразделяют на несколько видов. Выше характеристика шумов уже рассматривалась. В таблице 3 дана характеристика шумов с точки зрения производства.

Таблица 3 Классификация шумов

Способ классификации	Вид шума	Характеристика шума
По характеру спектра шума	Широкополосные	Непрерывный спектр шириной более одной октавы
	Тональные	В спектре которого имеются явно выраженные дискретные тона
По временным характеристикам	Постоянные	Уровень звука за 8 часовой рабочий день изменяется не более чем на 5 дБ
	Непостоянные: колеблющиеся во времени прерывистые импульсные	Уровень звука за 8 часовой рабочий день изменяется более чем на 5 дБ Уровень звука непрерывно изменяется во времени Уровень звука изменяется ступенчато не более чем на 5 дБ(А), длительность интервала 1с и более Состоят из одного или нескольких звуковых сигналов, длительность интервала меньше 1с

Источники производственного шума

По природе возникновения шумы машин или агрегатов делятся на:

→ механические;

→ аэродинамические и гидродинамические;

→ электромагнитные.

На ряде производств преобладает механический шум, основными источниками которого являются зубчатые передачи, механизмы ударного типа, цепные передачи, подшипники качения и т.п. Он вызывается силовыми воздействиями неуравновешенных вращающихся масс, ударами в сочленениях деталей, стуками в зазорах, движением материалов в трубопроводах и т.п. Спектр механического шума занимает широкую область частот. Определяющими факторами механического шума являются форма, размеры и тип конструкции, число оборотов, механические свойства материала, состояние поверхностей взаимодействующих тел и их смазывание. Машины ударного действия, к которым относится, например, кузнечно-прессовое оборудование, являются источником импульсного шума, причем его уровень на рабочих местах, как правило, превышает допустимый. На машиностроительных предприятиях наибольший уровень шума создается при работе металло- и деревообрабатывающих станков.

Аэродинамические и гидродинамические шумы – это

1) шумы, обусловленные периодическим выбросом газа в атмосферу, работой винтовых насосов и компрессоров, пневматических двигателей, двигателей внутреннего сгорания;

2) шумы, возникающие из-за образования вихрей потока у твердых границ. Эти шумы наиболее характерны для вентиляторов, турбовоздуходувок, насосов, турбокомпрессоров, воздуховодов;

3) кавитационный шум, возникающий в жидкостях из-за потери жидкостью прочности на разрыв при уменьшении давления ниже определенного предела и возникновения полостей и пузырьков, заполненных парами жидкости и растворенными в ней газами.

При работе различных механизмов, агрегатов, оборудования одновременно могут возникать шумы различной природы.

Любой источник шума характеризуется, прежде всего, звуковой мощностью. Звуковая мощность источника – это общее количество звуковой энергии, излучаемой источником шума в окружающее пространство.

Поскольку источники производственного шума, как правило, излучают звуки различной частоты и интенсивности, то полную шумовую характеристику источника дает шумовой спектр – распределение звуковой мощности (или уровня звуковой мощности) по октавным полосам частот.

Источники шума часто излучают звуковую энергию неравномерно по направлениям. Эта неравномерность излучения характеризуется коэффициентом Ф(j) - фактором направленности.

Фактор направленности Ф(j) показывает отношение интенсивности звука I(j), создаваемого источником в направлении с угловой координатой j к интенсивности I ср, которую развил бы в этой же точке ненаправленный источник, имеющий ту же звуковую мощность и излучающий звук во все стороны равномерно:

Ф(j) = I(j) /I ср = p 2 (j)/p 2 ср,

где р ср - звуковое давление (усредненное по всем направлениям на постоянном расстоянии от источника); p (j) - звуковое давление в угловом направлении j, измеренное на том же расстоянии от источника.

Измерение шума. Шумомеры

Все методы измерения шумов делятся на стандартные и нестандартные. Стандартные измерения регламентируются соответствующими стандартами и обеспечиваются стандартизованными средствами измерения. Величины, подлежащие измерению, так же стандартизованы. Нестандартные методы применяются при научных исследованиях и при решении специальных задач.

Измерительные стенды, установки, приборы и звукоизмерительные камеры подлежат метрологической аттестации в соответствующих службах с выдачей аттестационных документов, в которых указываются основные метрологические параметры, предельные значения измеряемых величин и погрешности измерения.

Стандартными величинами, подлежащими измерению, для постоянных шумов являются: уровень звукового давления в октавных или третьоктавных полосах частот в контрольных точках; уровень звука в контрольных точках.

Шумоизмерительные приборы – шумомеры – состоят, как правило, из датчика (микрофона), усилителя, частотных фильтров (анализатора частоты), регистрирующего прибора (самописца или магнитофона) и индикатора, показывающего уровень измеряемой величины в дБ. Шумомеры снабжены блоками частотной коррекции с переключателями А, В, С, D и временных характеристик c переключателями F (fast) – быстро, S (slow) – медленно, I (pik) – импульс. Шкалу F применяют при измерениях постоянных шумов, S – колеблющихся и прерывистых, I – импульсных.

По точности шумомеры делятся на четыре класса 0, 1, 2 и 3. Шумомеры класса 0 используются как образцовые средства измерения; приборы класса 1 – для лабораторных и натурных измерений; 2 – для технических измерений; 3 – для ориентировочных измерений. Каждому классу приборов соответствует диапазон измерений по частотам: шумомеры классов 0 и 1 рассчитаны на диапазон частот от 20 Гц до 18 кГц, класса 2 - от 20 Гц до 8 кГц, класса 3 - от 31,5 Гц до 8 кГц.

Для измерения эквивалентного уровня шума при усреднении за длительный период времени применяются интегрирующие шумомеры.

Приборы для измерения шума строятся на основе частотных анализаторов, состоящих из набора полосовых фильтров и приборов, показывающих уровень звукового давления в определенной полосе частот. В зависимости от вида частотных характеристик фильтров анализаторы подразделяются на октавные, третьеоктавные и узкополосные.

Частотная характеристика фильтра К (f) =U вых /U вх представляет собой зависимость коэффициента передачи сигнала со входа фильтра U вх на его выход U вых от частоты сигнала f.

Для измерения производственных шумов преимущественно используется прибор ВШВ-003-М2, относящийся к шумомерам I класса точности и позволяющий измерять корректированный уровень звука по шкалам А, В, С; уровень звукового давления в диапазоне частот от 20 Гц до 18 кГц и октавных полосах в диапазоне среднегеометрических частот от 16 до 8 кГц в свободном и диффузном звуковых полях. Прибор предназначен для измерения шума в производственных помещениях и жилых кварталах в целях охраны здоровья; при разработке и контроле качества изделий; при исследованиях и испытаниях машин и механизмов.

Способы защиты от шума на предприятиях

Согласно ГОСТ 12.1.003-83 при разработке технологических процессов, проектировании, изготовлении и эксплуатации машин, производственных зданий и сооружений, а также при организации рабочих мест следует принимать все необходимые меры по снижению шума, воздействующего на человека, до значений, не превышающих допустимые.

Защита от шума должна обеспечиваться разработкой шумобезопасной техники, применением средств и методов коллективной защиты, в том числе строительно-акустических, применением средств индивидуальной защиты.

В первую очередь следует использовать средства коллективной защиты. По отношению к источнику возбуждения шума коллективные средства защиты подразделяются на средства, снижающие шум в источнике его возникновения, и средства, снижающие шум на пути его распространения от источника до защищаемого объекта.

Снижение шума в источнике осуществляется за счет улучшения конструкции машины или изменения технологического процесса. Средства, снижающие шум в источнике его возникновения в зависимости от характера шумообразования подразделяются на средства, снижающие шум механического происхождения, аэродинамического и гидродинамического происхождения, электромагнитного происхождения.

Методы и средства коллективной защиты в зависимости от способа реализации подразделяются на строительно-акустические, архитектурно-планировочные и организационно-технические и включают в себя:

→ изменение направленности излучения шума;

→ рациональную планировку предприятий и производственных помещений;

→ акустическую обработку помещений;

→ применение звукоизоляции.

В ряде случаев величина показателя направленности достигает 10 - 15 дБ, что необходимо учитывать при использовании установок с направленным излучением, ориентируя эти установки так, чтобы максимум излучаемого шума был направлен в противоположную сторону от рабочего места.

Рациональная планировка предприятий и производственных помещений позволяет снизить уровень шума на рабочих местах за счет увеличения расстояния до источников шума.

При планировке территории предприятий наиболее шумные помещения должны быть сконцентрированы в одном - двух местах. Расстояние между шумными и тихими помещениями должно обеспечивать необходимое снижение шума. Если предприятие расположено в черте города, то шумные помещения должны находиться в глубине территории предприятия, как можно дальше от жилой застройки.

Внутри здания тихие помещения необходимо располагать вдали от шумных так, чтобы их разделяло несколько других помещений или ограждение с хорошей звукоизоляцией.

Акустическая обработка помещения – это облицовка части внутренних ограждающих поверхностей звукопоглощающими материалами, а также размещение в помещении штучных поглотителей, представляющих собой свободно подвешиваемые объемные поглощающие тела различной формы.

Под звукопоглощением понимают свойство поверхностей уменьшать интенсивность отраженных ими волн за счет преобразования звуковой энергии в тепловую. Эффективность снижения шума звукопоглощением зависит в основном от акустических характеристик самого помещения и частотных характеристик материалов, применяемых для акустической обработки. Наиболее часто для акустической обработки применяют однородные пористые материалы, критерием выбора которых является соответствие максимума в частотной эффективности материала максимуму в спектре снижаемого шума в помещении.

Акустически обработанные поверхности помещения уменьшают интенсивность отраженных звуковых волн, что приводит к снижению шума в зоне отраженного звука; в зоне прямого звука эффект акустической обработки значительно ниже.

Звукопоглощающая облицовка размещается на потолке и в верхних частях стен (при высоте помещения не более 6-8 м) таким образом, чтобы акустически обработанная поверхность составляла не менее 60% от общей площади ограничивающих помещение поверхностей. В относительно низких (менее 6 м) и протяженных помещениях облицовки рекомендуется размещать на потолке. В узких и очень высоких помещениях целесообразно размещать облицовку на стенах, оставляя только их нижние части (2 м высоты) необлицованными. В помещениях высотой более 6 м следует предусматривать устройство звукопоглощающего подвесного потолка.

Если площадь поверхностей, на которых возможно размещение звукопоглощающей облицовки мала, или конструктивно невозможно выполнить облицовку на ограждающих поверхностях, то применяются штучные звукопоглотители.

В области средних и высоких частот эффект от применения акустической облицовки может составлять 6¸15 дБ.

К архитектурно-планировочным решениям также относится создание санитарно-защитных зон вокруг предприятий. По мере увеличения расстояния от источника уровень шума уменьшается. Поэтому создание санитарно-защитной зоны необходимой ширины является наиболее простым способом обеспечения санитарно-гигиенических норм вокруг предприятий.

Выбор ширины санитарно-защитной зоны зависит от установленного оборудования, например, ширина санитарно-защитной зоны вокруг крупных ТЭС может составлять несколько километров. Для объектов, находящихся в черте города, создание такой санитарно-защитной зоны порой становится неразрешимой задачей. Сократить ширину санитарно-защитной зоны можно уменьшением шума на путях его распространения.

Средства индивидуальной защиты (СИЗ) применяются в том случае, если другими способами обеспечить допустимый уровень шума на рабочем месте не удается. Принцип действия СИЗ – защитить наиболее чувствительный канал воздействия шума на организм человека – ухо. Применение СИЗ позволяет предупредить расстройство не только органов слуха, но и нервной системы от действия чрезмерного раздражителя.

Наиболее эффективны СИЗ, как правило, в области высоких частот.

СИЗ включают в себя противошумные вкладыши (беруши), наушники, шлемы и каски, специальные костюмы.



шум - один из наиболее распространенных неблагоприятных физических факторов окружающей среды, приобретающих важное социально-гигиеническое значение, в связи с урбанизацией, а также механизацией и автоматизацией технологических процессов, дальнейшим развитием авиации, транспорта. Шум - сочетание различных по частоте и силе звуков.

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 - 3000 Гц

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]

Интенсивность - кол-во энергии, переносимое звуковой волной за 1 с через площадь в 1м2, перпендикулярно распространению звуковой волны.

Звуковое давление - дополнительное давление воздуха, которое возникает при прохождении через него звуковой волны.

Длительное воздействие шума на организм человека приводит к развитию утомления, нередко переходящего в переутомление, к снижению производительности и качества труда. Особенно неблагоприятно шум действует на орган слуха, вызывая поражение слухового нерва с постепенным развитием тугоухости. Как правило, оба уха страдают в одинаковой степени. Начальные проявления профессиональной тугоухости чаще всего встречаются у лиц со стажем работы в условиях шума около 5 лет.

25 Классификация производственного шума и вибрации.

Шум классифицируется по частоте, спектральным и временным характеристикам, природе его возникновения.

Классификация производственного шума приведена в таблице 37.

По характеру спектра шумы подразделяются на широкополосные (с непрерывным спектром шириной более одной октавы) и тональные, в спектре которого имеются дискретные тона.

В практических оценках шума пользуются стандартным рядом из 8 октавных полос, среднегеометрическое значение которых составляет 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Гц.

По спек тральному составу шумы подразделяются на низкочастотные (максимум звуковой энергии приходится на частоты ниже 400 Гц); средне-частотные (максимум звуковой энергии на частотах от 400 до 1000 Гц) и высокочастотные (максимум звуковой энергии на частотах выше 1000 Гц).

По временным характеристикам шумы подразделяются на постоянные (уровень звука за 8-ми часовой рабочий день изменяется во времени менее чем на 5 дБ) и непостоянные (уровни которого за 8-ми часовой рабочий день изменяются более чем на 5 дБА). К непостоянному шуму относится колеблющийся шум, при котором уровень звука непрерывно изменяется во времени; прерывистый шум (уровень звука остается постоянным в течение интервала длительностью 1 сек. и более); импульсный шум, состоящий из одного или нескольких звуковых сигналов длительностью менее 1 сек.

По среде распространения р азличают шум воздушный и структурный.

Воздушный шум излучается в окружающее пространство и распространяется в воздушной среде при движении транспортных средств на открытых участках, эстакадах и мостах, а также от звуковых сигнальных устройств, стационарного оборудования, при производстве работ по ремонту и содержанию путей и дорог, перегрузочных работах, техническом обслуживании и ремонте подвижного состава на территории транспортных предприятий.

Структурный шум возбуждается динамическими силами в точке контакта колеса с дорогой или рельсом при движении. Он распространяется по верхнему строению пути, несущим конструкциям дорожного полотна и передается через грунт близлежащим строениям. Особенно сильно структурный шум проявляется при движении транспорта в тоннелях, под землей.

Воздействие вибрации на человека классифицируется:

по способу передачи вибрации на человека;

по источнику возникновения;

по направлению действия вибрации;

по характеру спектра;

по частотному составу;

по временной характеристике вибрации .

По способу передачи на человека различают:

общую вибрацию , передающуюся через опорные поверхности на тело сидящего или стоящего человека;

локальную вибрацию , передающуюся через руки человека.

Примечание. Вибрация, передающаяся на ноги сидящего человека и на предплечья, контактирующие с вибрирующими поверхностями рабочих столов, относится к локальной вибрации.

По направлению действия вибрацию подразделяют в соответствии с направлением осей ортогональной системы координат.

Для общей вибрации направление осей X о , Y о , Z о и их связь с телом человека следующая: ось X о – горизонтальная от спины к груди; ось Y о – горизонтальная от правого плеча к левому); Z л – вертикальная ось, перпендикулярная опорным поверхностям тела в местах его контакта с сиденьем, полом и т.п.

Для локальной вибрации направление осей X л , Y л , Z л и их связь с рукой человека следующая: ось X л – совпадает или параллельна оси места охвата источника вибрации (рукоятки, ложемента, рулевого колеса, рычага управления, удерживаемого в руках обрабатываемого изделия и т.п.); ось Y л – перпендикулярна ладони, а ось Z л – лежит в плоскости, образованной осью X л и направлением подачи или приложения силы, и направлена вдоль оси предплечья.

По источнику возникновения вибрацию различают:

локальную вибрацию, передающуюся человеку от ручного механизированного инструмента (с двигателями), органов ручного управления машинами и оборудованием;

локальную вибрацию , передающуюся человеку от ручного немеханизированного инструмента (без двигателей), например, рихтовочных молотков разных моделей и обрабатываемых деталей, шпалоподбоек;

общую вибрацию 1 категории – транспортную вибрацию ;

общую вибрацию 2 категории – транспортно-технологическую вибрацию ;

общую вибрацию 3 категории – технологическую вибрацию .

на постоянных рабочих местах производственных помещений предприятий;

на рабочих местах на складах, в столовых, бытовых, дежурных и других производственных помещений, где нет машин, генерирующих вибрацию;

на рабочих местах в помещениях заводоуправления, конструкторских бюро, лабораторий, учебных пунктов, вычислительных центров, здравпунктов, конторских помещениях, рабочих комнатах и других помещениях для работников умственного труда;

общую вибрацию в жилых помещениях и общественных зданиях от внешних источников: городского рельсового транспорта (мелкого залегания и открытые линии Метрополитена, трамвай, железнодорожный транспорт) и автотранспорта; промышленных предприятий и передвижных промышленных установок (при эксплуатации гидравлических и меха-нических прессов, строгальных, вырубных и других металлообрабатывающих механизмов, поршневых компрессоров, бетономешалок, дробилок, строительных машин и др.);

общую вибрацию в жилых помещениях и общественных зданиях от внутренних источников: инженерно-технического оборудования зданий и бытовых приборов (лифты, вентиляционные системы, насосные, пылесосы, холодильники, стиральные машины и т.п.), а также встроенных предприятий торговли (холодильное оборудование), предприятий коммунально-бытового обслуживания, котельных и т.д.

По характеру спектра вибрации различают:

узкополосную вибрацию, у которой контролируемые параметры в одной 1/3 октавной полосе частот более чем на 15 дБ превышают значения в соседних 1/3 октавных полосах;

широкополосную вибрацию – с непрерывным спектром шириной более одной октавы.

По частотному составу вибрации различают:

низкочастотную вибрацию (с преобладанием максимальных уровней в октавных полосах частот 1÷4 Гц для общих вибраций, 8÷16 Гц – для локальных вибраций);

среднечастотную вибрацию (8÷16 Гц – для общей вибрации, 31,5÷63 Гц – для локальной вибрации);

высокочастотную вибрацию (31,5÷63 Гц – для общей вибрации, 125÷1000 Гц – для локальной вибрации).

По временной характеристике вибрации различают:

постоянную вибрацию , для которой величина нормируемых параметров изменяется не более чем в 2 раза (на 6 дБ) за время наблюдения;

непостоянную вибрацию , для которой величина нормируемых параметров изменяется не менее чем в 2 раза (на 6 дБ) за время наблюдения не менее 10 мин при измерении с постоянной времени 1 с, в том числе:

колеблющуюся во времени вибрацию , для которой величина нормируемых параметров непрерывно изменяется во времени;

прерывистую вибрацию , когда контакт человека с вибрацией прерывается, причем длительность интервалов, в течение которых имеет место контакт, составляет более 1 с;

импульсную вибрацию , состоящую из одного или нескольких вибрационных воздействий (например, ударов), каждый длительностью менее 1 с.