Защита от шума, ультразвука, инфразвука

Лекция N 8

Шум – беспорядочное сочетание различных по уровню и частоте звуков. Шум не только действует на слуховой аппарат, но может вызвать расстройства сердечно-сосудистой и нервной систем, пищеварительного тракта, гипертоническую болезнь, головокружение, ослабление внимания, замедление психических реакций, повышенную склонность к различным заболеваниям и т.д. Ухо человека воспринимает звуковые колебания с частотой от 16 до 20000 Гц. Звуки с частотой ниже 16 Гц называют инфразвуками, а выше 20000 Гц - ультразвуками. Инфразвуки и ультразвуки также воздействуют на человека, но он их не слышит.

Основными физическими параметрами шума являются: звуковое давление Р и уровень звукового давления Lр, частота f, интенсивность звука I и уровень интенсивности Li.

Уровень звукового давления в децибелах (дБ) определяют по формуле

где Р – звуковое давление в точке наблюдения, Па;

Р_о = 2 x 10^-5 Па – пороговая величина звукового давления, являющаяся порогом слышимости человека с нормальным слуховым аппаратом при частоте 1000 Гц.

Уровень интенсивности звука (дБ) определяется по формуле

где I – фактическая интенсивность звука в данной точке, Вт/м²;

I_о – пороговое значение интенсивности;

I_о = 10^-12 Вт/м².

Некоторые данные по шуму:

3 – 20 дБ - практически безвредно для человека, это естественный шумовой фон;

70 дБ - громкая речь;

80 дБ - допустимая граница звуков на производстве по шкале «А» шумомера;

80 – 100 дБ - шум мотоцикла, автобуса, грузовика;

95 дБ - токарный станок при точении;

130 дБ - вызывает у человека болевое ощущение;

190 дБ - вырывает заклепки из металла.

Зрительная реакция при шуме 90 дБ уменьшается на 25 %.

При совместном воздействии двух источников шума с различными уровнями интенсивности L1 и L2 суммарный уровень интенсивности шума L = L1 + l, дБ,

где L1 – больший из двух суммированных уровней шума,

l – поправка, определяемая по табл. 8.1.

Таблица 8.1

Таблица поправок по шуму

Разность уровней двух источников L1-L2,дБ			2.5
l,дБ		2,5		1,5		0,5

Уровень интенсивности звука на дистанции L от источника шума можно определить по формуле

L = L_ИСТ – 20 lg l – 8,

где L_ист – уровень интенсивности звука источника шума, дБ;

L – уровень интенсивности звука на расстоянии l от источника шума, дБ;

l – расстояние до источника шума, м.

В зависимости от условий работы уровень звукового давления оценивается по двум методам:

1) нормированию по предельному спектру шума;

2) нормированию уровня звука.

Первый метод нормирования является основным для постоянных шумов и выражается в децибелах среднеквадратичных давлений в девяти октавных полосах частот со среднегеометрическими частотами 31,5, 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Гц.

Второй метод нормирования общего шума, измеряемого по шкале А шумомера, называемого уровнем звука, в дБА, используется для ориентировочной оценки постоянного и непостоянного шума.

Шкала А имеет частотную коррекцию, соответствующую чувствительности человеческого уха.

Постоянный шум - уровень звука за 8-часовой рабочий день изменяется не более чем на 5 дБА. Непостоянный шум - уровень звука за 8-часовой рабочий день изменяется не менее чем на 5 дБА.

Непостоянный шум подразделяется на колеблющийся во времени, прерывистый, импульсный.

Гигиенические нормы допускаемых уровней звукового давления и уровня звука на рабочих местах приводятся в Сан ПиН 2.2.4 548-96.

Основными методами борьбы с шумом являются:

1. Уменьшение шума в источнике его возникновения (точность изготовления узлов, замена стальных шестерен пластмассовыми и т.д.).

2. Звукопоглощение (применение материалов из минерального войлока, стекловаты, поролона и т.д.).

3.Звукоизоляция. Звукоизолирующие конструкции изготавливаются из плотного материала (металл, дерево, пластмасса).

4. Установка глушителей шума.

5. Рациональное размещение цехов и оборудования, имеющих интенсивные источники шума.

6. Зеленые насаждения (уменьшают шум на 10 – 15 дБ).

7. Индивидуальные средства защиты (вкладыши, наушники, шлемы).

Защита от ультразвука

1. Использование в оборудовании более высоких рабочих частот, для которых допустимые уровни звукового давления выше.

2. Изготовление оборудования, излучающего ультразвук, в звукоизолирующем исполнении.

3. Устройство экранов (из листовой стали или дюралюминия, оргстекла).

4. Размещение ультразвуковых установок в специальных помещениях.

5. Загрузка и выгрузка деталей при выключенном источнике ультразвука.

6. Применение индивидуальных защитных средств.

Защита от инфразвука

Основными источниками инфразвука являются двигатели внутреннего сгорания, реактивные двигатели, вентиляторы, поршневые компрессоры; машины, работающие с числом работающих циклов менее 20 в секунду.

Под действием инфразвука возникают головные боли , осязаемое движение барабанных перепонок, вибрации внутренних органов, появление чувства страха, нарушение функции вестибулярного аппарата и т.д.

Мероприятия по борьбе с инфразвуком: повышение быстроходности машин, что обеспечивает перевод максимума излучения в область слышимых частот; повышение жесткости конструкций; устранение низкочастотных вибраций; установка глушителей реактивного типа (резонансных, камерных).