Шум, його параметри, дія на людину, нормування, методи та засоби захисту.

Шум – це будь-який небажаний звук, якій наносить шкоду здоров'ю людини, знижує її працездатність, а також може сприяти отриманню травми внаслідок зниження сприйняття попереджувальних сигналів. Із фізичної точки зору – це хвильові коливання пружного середовища, що поширюються з певною швидкістю в газоподібній, рідкій або твердій фазі.

За частотою звукові коливання, які ми чуємо лежать у діапазоні від 20 до 20000 Гц. Найбільша чутність звуку людиною відбувається в діапазоні від 800 до 4000Гц, а найменша – в діапазоні 20–100Гц. Реакція на сприйняття шуму людиною залежить також від тривалості дії звукових хвиль.

Джереламизвукових хвиль можуть бути коливання конструкцій або їхніх частин, явища в газоподібних і рідких середовищах. Джерело шуму характеризується звуковою потужністю, яка вимірюється у Ваттах (Вт). Рівень інтенсивності шуму (звукового тиску) визначають за звуковим тиском у відносних одиницях – децибелах (дБ) від 0 до 140 Дб. Нуль децібел відповідає нижньому порогу чутливості, поріг больових відчуттів – 140 дБ.

Негативний вплив шуму на організм людини характеризується підвищенням втомлюваності, загальною слабкістю, роздратуванням, апатією, послабленням пам’яті та ін. Високий рівень шуму обумовлює зниження продуктивності праці, сприяє виникненню нещасних випадків та аварій.

За походженням шуми бувають природні, техногенні, біологічні і соціальні. Характер шуму визначається звуковим тиском, частотою, тривалістю його дії. Спектр шуму визначається залежністю рівня інтенсивності від частоти звукових хвиль За часовими характеристиками шуми поділяються на такі класи:

- постійні шуми, рівень звуку яких за восьмигодинний робочий день змінюється в часі не більш ніж на 5 дБА;

- непостійні шуми характеризуються зміною рівня звуку впродовж робочого дня більш ніж на 5 дБА;

- імпульсні шуми проявляються у вигляді окремих звукових сигналів тривалістю менше 1 с кожний, що сприймається людським вухом як окремі удари.

У виробничих умовах, коли шум має непостійний характер, застосовують середню величину – еквівалентний рівень звуку, що характеризує середнє значення енергії звуку в дБА, який вимірюється шумоміром.

Способи боротьби з шумом механічного походження є такими:

1. Технічні заходи:

v зниження шуму в джерелі його виникнення (вибір на стадії проектування кінематичних і технологічних схем, які знижують динамічні навантаження в устаткуванні);

v зниження діючого шуму на шляху розповсюдження від джерела виникнення (шумопоглинання, шумогасіння, шумоізоляція);

v зменшення шкідливої дії шуму застосуванням індивідуальних засобів захисту (вкладиші у вигляді тампонів, які встромляються у слуховий канал; протишумові навушники, які закривають вушну раковину зовні; шлеми та каски) та запровадженням раціональних режимів праці і відпочинку.

2. До організаційних заходів відносять:

Ø організаційно-технічні (своєчасний ремонт та обслуговування обладнання за технологічним регламентом, контроль шуму, дистанційне керування шумонебезпечним обладнанням);

Ø організаційно-режимні (режим праці та відпочинку, заборону залучення до шумонебезпечних робіт осіб молодших 18 років, тощо);

3. До лікувально-профілактичних заходів відносяться:

- медичний огляд;

- лікувальні процедури (фізіологічні процедури, вітаміно- та фітотерапія).

Одним з економічних і доступних способів зниження шуму є застосування методів звукоізоляції та звукопоглинання.

Звукова ізоляція від повітряного шуму здійснюється за допомогою кожухів, екранів, перетинок, виготовлених із щільних твердих матеріалів, здатних запобігати розповсюдженню звукових хвиль (метал, пластмаса, цегла, скло, ДСП, бетон та ін.). Заукоізолюючі перепони відбивають звукову хвилю і тим самим перешкоджають розповсюдженню шуму. Звукоізолюючі екрани бувають одношарові та багатошарові.

З метою додаткового зниження звукової енергії, що відбивається від поверхонь приміщення, використовують звукопоглинаючі конструкції і матеріали. Пористі та волокнисті конструкції та матеріали, здатні поглинати падаючу на них енергію звукових хвиль, яка в цьому випадку витрачається на приведення в рух повітря в масі конструкції або на деформацію волокон. Звукопоглинаючими матеріалами є поліуретан, мінеральна вата, супертонке скловолокно, пористий бетон, перфоровані гіпсові плити та ін. Звукопоглинаючі та звукоізолюючі матеріали зазвичай використовують разом.

 

 

Інфразвук та ультразвук.

Інфразвук - це механічні коливання пружного середовища, що мають однакову із шумом фізичну природу, але різняться частотою коливань, яка не перевищує 20 Гц. У повітрі інфразвук поглинається незначно. У зв'язку з цим він здатний поширюватися на великі відстані.

Інфразвук характеризується інфразвуковим тиском (Па), інтенсивністю (Вт/м²), частотою коливань (Гц). Рівні інтенсивності інфразвуку та інфразвукового тиску визначаються в дБ.

У виробничих умовах інфразвук утворюється при роботі тихохідних великогабаритних машин та механізмів (компресорів, металообробного обладнання, електричних та механічних приводів машин та ін.), що здійснюють обертальні або зворотно-поступальні рухи з повторним циклом до 20 разів за секунду. Інфразвук аеродинамічного походження виникає при турбулентних процесах, в потоках газів та рідин.

Багато природних явищ – землетруси, виверження вулканів, морські бурі і т. п. – супроводжуються випромінюванням інфразвукових коливань.

Інфразвук несприятливо впливає на весь організм людини, вт. ч. і на органи слуху, знижуючи слухову чутність на всіх частотах. Інфразвукові коливання сприймаються як фізичне навантаження, в результаті якого виникає втома, головний біль, запаморочення, порушується діяльність вестибулярного апарату, знижується гострота зору та слуху, порушується периферійний кровообіг, виникає відчуття страху і т. ін. Важкість впливу залежить від діапазону частот, рівня звукового тиску та тривалості.

Низькочастотні коливання з рівнем інфразвукового тиску, що перевищує 150 дБ, людина не в змозі перенести. Особливо несприятливі наслідки викликають інфразвукові коливання з частотою 2...15 Гц у зв'язку з виникненням резонансних явищ в організмі людини. Особливо небезпечною є частота 7 Гц, тому що вона може збігатися з α-ритмом біотоків мозку.

Завдяки малому затуханню хвилі інфразвуку поширюються в атмосфері на великі відстані. Практично неможливо зупинити інфразвук за допомогою будівельних конструкцій на шляху його поширення. Неефективні також засоби індивідуального захисту. У відповідності до санітарних норм рівні звукового тиску інфразвуку в октавних смугах із середньогеометричними частотами 2; 4; 8 та 16 Гц не повинні перевищувати 105 дБ, а в діапазоні частот до 32 Гц – 102 дБ.

Боротьба з несприятливим впливом інфразвуку ведеться в тих самих напрямках, що і боротьба з шумом. Найдоцільніше зменшувати інтенсивність інфразвукових коливань на стадії проектування машин та агрегатів, зниженням рівня інфразвуку в джерелі його випромінювання. Серед таких заходів можна виділити внесення конструктивних змін у будову джерел, що дозволяє перейти з області інфразвукових коливань в область звукових наприклад, за рахунок збільшення частот обертання валів обладнання до 20 і більше обертів на секунду; підвищення жорсткості коливних конструкцій великих розмірів; усунення низькочастотних вібрацій. У цьому випадку зниження шуму може бути досягнуте застосуванням звукоізоляції та звукопоглинанням.

Ультразвук – це механічні коливання пружного середовища, що мають однакову із шумом фізичну природу, але різняться частотою коливань, яка перевищує 20000 Гц. Ультразвуковий діапазон частот поділяється на низькочастотні коливання (від 1,12∙10⁴ до 10⁵ Гц), що розповсюджуються повітряним і контактним шляхом, та високочастотні коливання (від 10⁵ до 10⁹ Гц), що розповсюджуються тільки контактним шляхом. Ультразвук, як і звук, характеризується ультразвуковим тиском (Па), рівнем звукового тиску (дБ), інтенсивністю (Вт/м²) та частотою коливань (Гц).

Ультразвук широко застосовується в техніці для дисперсування рідин, їх очищення від домішок, зварювання пластмас, дефектоскопії матеріалів, у медичній діагностиці.

При розповсюдженні в різних середовищах ультразвукові хвилі поглинаються тим швидше, чим вища їх частота. Поглинання ультразвуку супроводжується нагріванням середовища.

Джерелами ультразвуку можуть бути різні акустичні перетворювачі, найпоширеніший з них – магнітострикційний перетворювач, що працює від змінного струму і генерує механічні коливання з частотою понад 20 кГц.

Допустимі рівні звукового тиску на робочих місцях звукових та ультразвукових коливань, що поширюються повітряним шляхом, не повинні перевищувати 80 дБ при частоті коливань 12000Гц та 110 дБ при частоті 100000 Гц.

Для зниження шкідливого впливу підвищених рівнів ультразвуку зменшують шкідливе випромінювання звукової енергії у джерелі, локалізують дію ультразвуку за допомогою конструктивних та планувальних рішень, здійснюють організаційно-профілактичні заходи. З метою підвищення безпеки людини слід застосовувати ультразвук більш високих частот, які більш безпечні, передбачати дистанційне управління і системи блокування. Ультразвукові установки повинні мати кожухи або екрани з органічного скла або сталевих листів, що оброблені протишумною мастикою, гумовим покриттям.

Організаційно-профілактичні заходи включають інструктаж про характер дії підвищених рівнів ультразвуку та про засоби захисту від нього, а також організацію раціонального режиму праці та відпочинку

Як засіб індивідуального захисту від ультразвуку що розповсюджується через повітря використовують протишуми. При обслуговуванні установок, що випромінюють ультразвук, слід застосовувати спеціальні рукавички з багатошарового матеріалу (гума, тканина) та захоплювачі-маніпулятори, що виключають безпосередній контакт людини з вібруючим обладнанням.