Исследование производственного шума

Цель работы

Приобретение практических навыков измерения и санитарно-гигиенической оценки параметров производственного шума; определение эффективности мероприятий по снижению шума.

 

Общие сведения о шуме

Шум – совокупность звуков различной частоты и интенсивности, нежелательных для человека. В качестве звука человек воспринимает упругие колебания, распространяющиеся волнообразно в твердой, жидкой или газообразной средах в диапазоне частот от 20 до 20000 Гц. Наиболее чувствительно ухо к колебаниям в диапазоне частот от 1000 до 3000 Гц.

Колебания с частотой ниже 20 Гц (инфразвук) и с частотой свыше 20000 Гц (ультразвук) хотя и не вызывают слуховых ощущений, но существуют и производят специфическое физиологическое воздействие на организм человека. Длительное воздействие шума вызывает в организме различные неблагоприятные для здоровья изменения.

Объективно действие шума проявляется и в виде повышенного кровяного давления, учащенного пульса и дыхания, снижения остроты слуха и ослабления внимания, некоторого нарушения координации движений. Субъективно действие шума может выражаться в виде головной боли, головокружения, бессонницы, общей слабости. Комплекс изменений, возникающих в организме под влиянием шума, носит название “шумовая болезнь”. При значительном шуме снижается производительность труда, возрастает частота несчастных случаев.

С физической стороны шум характеризуется частотой f, звуковым давлением и интенсивностью звука I. Разность между мгновенным значением давления Р_мг при распространении звуковой волны и атмосферным давлением в невозмущенной среде Р_ст называется звуковым давлением Р.

Р= Р_мг – Р_ст, Па

Именно на изменение давления в воздухе реагирует человеческий орган слуха.

Средний поток звуковой энергии в секунду через единицу поверхности, перпендикулярной направлению распространения звука, называется интенсивностью звука I. Интенсивность звука связана со звуковым давлением зависимостью:

, Вт/м²,

где: P – мгновенное значение звукового давления, Па;

r – плотность среды, кг/м³;

С – скорость звука в среде, м/с.

Гигиеническими характеристиками шума, определяющими воздействие на человека, являются уровень звукового давления и уровень интенсивности звука.

Орган слуха человека способен воспринимать значительный диапазон интенсивностей звука – от едва различимых (на пороге слышимости) до звуков на пороге болевого ощущения. Интенсивность звука на грани болевого порога в 10¹⁵ раз превышает интенсивность звука на пороге слышимости. Интенсивность звука и звуковое давление на пороге слышимости для звука с частотой 1000 Гц соответственно составляют:

I_o=10^–12 Вт/м²;

р_о= 2×10^–5 Па

Практическое использование абсолютных значений акустических величин неудобно из–за громоздких величин. Кроме того, необходимо учитывать фактор реагирования органа слуха человека на относительное изменение звукового давления и интенсивности по отношению к пороговым величинам. Поэтому в акустике принято оперировать не абсолютными интенсивностями звука или звукового давления, а их относительными логарифмическими уровнями L, взятыми по отношению к пороговым значениям р_о или I_о.

Уровень интенсивности звука определяется зависимостью:

, дБ

Уровень звукового давления вычисляют по формуле:

, дБ,

где I и P – интенсивность звука и звуковое давление источника шума;

I_o, P_o – пороговые значения интенсивности звука и звукового давления.

Все акустические измерения и нормативные данные представляют в виде уровней звукового давления.

Шум может быть разделен на простейшие составляющие его тона соответствующих частот и интенсивности. Графическое изображение состава шума называется спектром (см. рис. 1.1)

Спектры получают используя анализаторы шума – набор электрических фильтров, которые пропускают сигналы в определенной полосе частот, характеризующейся граничными частотами f₁ и f₂, шириной и среднегеометрической частотой f_ср;

, Гц,

где f₁ и f₂ – нижняя и верхняя граница частот.

При f₁/f₂=2 полосу частот называют октавой. Используют также полуоктавные и третьеоктавные интервалы.

Нормативные требования к производственным шумам изложены в ГОСТ 12.1.003, который устанавливает предельно допустимые уровни звукового давления, (дБ), в восьми октавных полосах со среднегеометрическими частотами: 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Гц, а также общий уровень звука (в дБА), измеряемый шумомером с использованием коррекции «А».

Измерение шума осуществляется шумомерами: Ш–71, Шум 1М, измерителями шума и вибрации ВШВ–003, ИШВ–1 и др. В этих приборах звук, воспринимаемый микрофоном, преобразуется в электрические колебания, которые усиливаются и затем, пройдя через корректирующие фильтры и выпрямитель, регистрируются стрелочным прибором в децибелах. Измерение шума на рабочих местах производится по методике, изложенной в ГОСТ 12.1.050.

Рисунок 1.1. Спектры производственного шума.

а – спектр широкополосного случайного шума;

б – спектр узкополосного случайного шума;

в – спектр тонального шума;

г – спектр наложенного тонального и широкополосного шума.

 

По ГОСТ 12.1.003 производственный шум подразделяется:

1. По характеру спектра:

- широкополосный (с непрерывным спектром шириной более одной октавы), рис.1.1 (а, б).

- тональный (прослушивается дискретный тон) рис.1.1 (в, г).

2. По временным характеристикам:

- постоянный (за 8-ми часовой рабочий день уровень звука изменяется не более чем на 5 дБА);

- непостоянный:

а) прерывистый;

б) импульсный;

в) колеблющийся.

3. По происхождению:

- механический;

- аэродинамический;

- гидравлический;

- электромагнитный;

- смешанный.

Борьба с шумом на производстве осуществляется по следующим направлениям:

- разработка шумобезопасной техники;

- применение средств и методов коллективной защиты;

- применение средств индивидуальной защиты.

Средства коллективной защиты от шума в зависимости от способа реализации подразделяются на:

- архитектурно-планировочные,

- организационно-технические,

- акустические,

- санитарно-гигиенические.

Архитектурно-планировочные мероприятия заключаются в принципах размещения на генеральном плане предприятия цехов с избыточным выделением шума и внутрицеховом размещении оборудования.

Организационно-технические мероприятия заключаются в своевременном техническом обслуживании оборудования, генерирующего шумы, и проведении регулярных медицинских осмотров работников, их обслуживающих.

Акустические средства защиты от шума в зависимости от принципа действия подразделяются на средства звукоизоляции, звукопоглощения, виброизоляции и применение глушителей шума.

Звукоизоляция – применение звукоизолирующих ограждений на путях распространения воздушного шума. Эффект снижения шума достигается путем отражения звуковых волн от звукоизолирующих ограждений. Звукопоглощение достигается облицовкой ограждающих поверхностей помещения специальными пористыми материалами, уменьшающими отражение звуковых волн от поверхностей, встречаемых ими на путях распространения. Звуковая энергия, попадая в поры звукопоглотительных материалов, переходит в тепловую в результате многократного отражения от стенок пор.

К санитарно-гигиеническим относится комплекс медицинских и профилактических мероприятий, направленных на контроль за состоянием здоровья работников.