БЖД (Курс лекции) (стр. 10 )

Необходимо отметить, что животные и птицы воспринимают колебания среды с более широким частотным диапазоном.

Колебания с частотой более 20 кГц называют ультразвуком, а с частотой менее 16 Гц — инфразвуком. В ряде случаев выделяют колебания с частотой от 109 до 1013 Гц — гиперзвук.

Знание спектра необходимо не только для оценки влияния шума, но и для выбора способов и средств его снижения. По спектру также можно сделать заключение о роли отдельных источников (узлов) в образовании общего шума, что позволяет обнаружить дефекты и не­исправности в работе машин.(шумомеры)

По временным характеристикам шумы подразделяются на постоянные и непостоянные, уровень звука которых изменяется во времени более чем на 5 дБ.

Среди непостоянных шумов выделяют три типа:

•  колеблющиеся — при непрерывном изменении во времени уровня звука;

•  прерывистые, характеризующиеся резким падением уровня звука до фонового шума;

•  импульсные, состоящие из звуковых импульсов продолжительностью менее одной секунды.

Шум, превышающий предельные значения, наносит вред здоровью и снижает работоспособность людей.

Наиболее распространенным результатом воздействия шума является повреждение слуха, которое часто имеет необратимый характер. Тугоухость — наиболее распространенное профзаболевание (бо­лее 50 %). Глухота объясняется сужением и даже закупоркой под влиянием шума обслуживающих внутреннее ухо сосудов, что приводит к сокращению обмена веществ. Очень интенсивный шум может привести к звуковой травме, при которой происходит перфорация барабанной перепонки, вывих или перелом слуховых косточек.

Однако даже при уровне шума ниже предельно допустимых значений наблюдается так называемое экстраауральное воздействие. Изменяется кровообращение, уменьшается острота зрения в результате расширения зрачков. Длительный шум вызывает ускорение обмена веществ, изменение электрического сопротивления кожи, повышенное выделение гормона надпочечных желез и адреналина, характерное для стрессовой ситуации.

Больший раздражающий эффект имеют тональные, высокочастотные и импульсные шумы по сравнению с широкополосными. Реакция на шум носит индивидуальный характер. В среднем шумовой порог, вызывающий психическое раздражение, определяется уровнем в 60дБ.

Для успешного решения проблемы защиты окружающей среды от шума необходимо знать допустимые уровни шума.

Постоянный шум нормируется по уровню звукового давления (дБ) в восьми октавных полосах со среднегеометрическими частотами от 63 Гц до 8 кГц или по уровню звука (дБ); переменный по времени шум — по эквивалентным уровням звука, представляющим собой уровень постоянного широкополосного неимпульсного шума, оказывающего такое же воздействие на человека, что и непостоянный шум.

Уровни допустимого шума в жилых помещениях, общественных зданиях и на территории жилой застройки определены Санитарны­ми нормами № 000-84. В соответствии с требованиями СН-1002-73 уровень звукового давления, действующего на организм человека при работе шахтного или карьерного оборудования, не должен превышать 85 дБ в диапа­зоне 63...4000 Гц. Уже при этом уровне наблюдается снижение работоспособности и ухудшение самочувствия. Более высокий звук опа­сен для здоровья. При уровне его более 90 дБ можно работать только со средствами индивидуальной защиты. При превышении 120 дБ шум может вызвать механическое повреждение органов слуха.

Уровень шума современного шахтного и карьерного оборудования в основном изменяется в диапазоне 90... 120 дБ. Наиболее высокие значения имеют перфораторы, буровые станки и каретки, проходческие полки, вентиляторы главного проветривания.

Наглядным подтверждением проблемы снижения шума является то, что уменьшение звуковой энергии в два раза приводит к снижению громкости всего на 3 дБ, а для снижения уровня шума на 10 дБ необходимо рассеять 90 % энергии источника.

В зависимости от физической природы выделяют шумы механического, аэродинамического, электромагнитного, гидродинамичес­кого происхождения.

Среди организационных мероприятий по борьбе с шумом обычно выделяют следующие: профессиональный отбор; контроль уров­ня шума; рациональное размещение машин и оборудования; выделе­ние зон с повышенным уровнем шума и обозначение их знаками; проведение регулярных осмотров персонала; применение индивидуаль­ных средств защиты и т. д.

Источники инфразвука различают на естественные и искусственные. К первым относится обдувание сильным ветром строительных со­оружений или водной поверхности, а ко вторым — различные про­мышленные источники, имеющие поверхности больших размеров и совершающие вращательные или возвратно-поступательные движе­ния (виброплощадки, виброгроты и т. д.), т. е. источники инфразвука механического происхождения. Кроме того, инфразвук аэродинами­ческого происхождения возникает при работе реактивных двигате­лей, турбин, вентиляторных и компрессорных установок, создающих большие турбулентные массы потоков газов. Работающие двигатели внутреннего сгорания транспортных средств также являются источ­никами инфразвука.

Человек воспринимает инфразвук за счет не только слуховой, но и тактильной чувствительности, причем последняя, характеризуемая действием инфразвука на все тело человека, наиболее значима. Исследователи отмечают четыре характерные стадии воздействия инфразвука на человека:

·  частоты 2…5 Гц, уровень звукового давления 100...125 дБ приводят к осязаемому движению барабанных перепонок при изменении звукового давления в среднем ухе, затрудненному глотанию, головной боли

·  частоты 2…5 Гц, уровень звукового давления 125...137 дБ кроме, указанного приводят к вибрации грудной клетки, чувству «падения», летаргии, сонливости, усталости, затруднению речи;

·  частоты 5…15 Гц, уровень звукового давления 125...137 дБ кроме отмеченных явлений вызывают снижение чувствительности и концентрации внимания, вялость, звон в ушах, чувство тряски внутренних органов;

·  частоты 15...20 Гц вызывают чувство страха, усиливающееся при последующих циклах.

Особенностью воздействия источников инфразвука на человека является и возможность их удаленности до 300 м.

Наблюдения санитарной службы выявили наряду с прямым воздействием инфразвука и косвенное, вызывающее дребезжание окон, посуды и других предметов, что ведет к возникновению высокочастотных шумов, превышающих уровень 40 дБА. Санитарные нормы 42-128-4948-98 определяют допустимые значения уровня инфразвука в стандартных октавных полосах со среднегеометрическими частотами 2,4, 8 и 16 Гц. Уровни звукового давления не должны превышать 90 дБ.

Из-за физических особенностей инфразвуковых колебаний, связанных, в частности, со значительно большей длиной волны, средства зашиты от инфразвука значительно отличаются от применяемых для борьбы с шумом. Защита расстоянием в этом случае малоэффективна.

Основной способ борьбы с инфразвуком в источнике — изменение режима работы технологического оборудования. Предпочтительно также использовать малогабаритное оборудование достаточной жесткости.

Б) вибрация.

Вибрации возникают при работе технологического оборудования (молоты, штампы, прессы), энергетических установок (насосы, компрессоры, двигатели) и отдельных видов транспорта. Распространяясь через грунт от источника, они воздействуют на фундаменты зда­ний и далее через строительные конструкции передаются на наружные и внутренние ограждения, а также конструкции междуэтажных перекрытий. Вибрации грунта и фундаментов могут стать причиной их неравномерной осадки, что приводит к повреждению инженерных коммуникаций и нарушению нормальной эксплуатации зданий. Посадки влагонасыщенных грунтов при вибрации могут быть столь зна­чительными, что возможно обрушение зданий и сооружений. Действие вибрации может сопровождаться звуковыми эффектами (дребезжание окон, посуды и т. д.) и во всех случаях вызывает раздражение людей, снижение их работоспособности, ухудшение эффективности отдыха.

Санитарные нормы допустимых вибраций в жилых домах № 000-75 регламентируют уровни вибрации, условия и правила их измерения и оценки. Ими следует руководствоваться при проектировании и эксплуатации различного оборудования и транспортных средств, являющихся источником вибрации.

Основными нормируемыми параметрами вибраций служат среднеквадратичные значения уровней виброскорости (виброускорения или вибросмещения) в октавных полосах со среднегеометрическими значениями частот 2...63Гц. При этом допустимые уровни вибрации в вертикальном или горизонтальном направлении установлены с учетом поправок на характер, время суток и длительность воздействия вибрации. Для исключения воздействия вибрации на окружающую среду в первую очередь принимают меры по их снижению непосредственно в источнике возникновения или, если это невозможно, на путях распространения.

К основным причинам вибрации относятся дисбаланс вращающихся элементов, неравномерности в работе, нарушение крепежных соединений и пр. В соответствии с причинами определяются способы снижения вибрации. При эксплуатации оборудования очень важно исключить резонансные режимы работы, что достигается изменением рабочих режимов, жесткости и массы агрегата.

Если снижение вибрации в источнике не обеспечивает необходимого уровня, то применяют методы снижения вибраций на путях распространения: виброгашение, виброизоляция или вибродемпфирования. Виброгашение реализуется при увеличении жесткости и массы машин. Виброизоляция предусматривает в основном установку оборудования без фундамента непосредственно на виброизолирующих опорах. В основе вибродемпфирования лежит увеличение активных потерь в колебательных системах за счет применения материалов с большим внутренним трением.

В) Источники шума и вибрации