Промышленная экология

 

Шум. Источники шума. Методы и средства защиты

 

В условиях производства стало повседневной практикой применение оборудования, машин и механизмов, являющимися источниками электромагнитных излучений высокочастотных и сверхвысокочастотных диапазонов, что оказывает неблагоприятное воздействие на человека.

Одной из таких машин является ПК с электронно-лучевыми, жидкокристаллическими и плазменными трубками, используемыми во всех типах электронно-вычислительных машин, персональных компьютеров.

Физическими факторами, связанными с неблагоприятными воздействиями на человека являются: шум, вибрация, электромагнитное излучение. [9]

Шум — это беспорядочное сочетание звуков различной частоты и интенсивности. Звук — это колебательное движение частиц упругой среды, распространяющееся волнообразно. Чем чаще колебания частиц воздуха, тем выше и тоньше звук. Обычно шум является сочетанием звуков различной частоты и интенсивности. С физической точки зрения звук представляет собой механические колебания упругой среды. Звуковая волна характеризуется звуковым давлением р, Па, колебательной скоростью v, м/с, интенсивностьюi, Вт/м², и частотой — числом колебаний в секунду f, Гц. Человеческое ухо воспринимает звук в интервале частот 16 – 20 000 Гц. До 16 Гц – инфразвуковые колебания; свыше 20 000 Гц – ультразвук.

Человеческий слух воспринимает звук и реагирует не на абсолютный прирост, а на относительный, то есть физиологические ощущения одинаковых приростов громкости возникают при изменении интенсивности звука не на одинаковое количество единиц, а в одинаковое число раз. То есть изменение звукового давления в 10 раз всегда воспринимается как одинаковый прирост громкости.

Шум в городской среде и жилых зданиях создается транспортными средствами, промышленным оборудованием, санитарно-техническими установками и устройствами. На городских магистралях и в прилегающих к ним зонах уровни звука могут достигать 90 дБА и более. В районе аэропортов уровни звука еще выше.

Звуковые колебания, воспринимаемые органами слуха, являются механическими колебаниями, распространяющимися в упругой среде (твердой, жидкой или газообразной).

По физической природе шумы могут иметь следующее происхождение:

-механическое, связанное с работой машин и оборудования;

-аэродинамическое, вызванное колебаниями в газах;

-гидравлическое, связанное с колебаниями давления и гидроударами в жидкостях;

-электромагнитное, вызванное колебаниями элементов электромеханических устройств под действием переменного электромагнитного поля или электрических разрядов.

Основными источниками шума являются все виды транспорта, промышленные предприятия и бытовое оборудование. Подробно уровни шума от различных объектов указаны в таблице 10.1

 

Таблица 10.1 - Уровни шума от различных объектов

Наименование показателя	Уровень шума, дБ
Зимний лес в безветренную погоду	0
Шепот на расстоянии 1 м.	20
Сельская местность	30
Машинное бюро	60
Салон автомобиля	70
Отбойный молоток	90
Грузовик	100
Гром	130
Взлет реактивного самолета	140
Выстрел из орудия	170

Уровень шума в 80 дБ считается опасным, а 120 -130 дБ вызывают болевое ощущение и повреждения в слуховом аппарате человека (акустическая травма).

Шум порядка 90.. 100 дБ вызывает постепенное ослабление слуха, нервно-психический стресс, язвенную болезнь, желудочно-кишечные, кожные заболевания, тугоухость, сердечно-сосудистые заболевания, заболевания щитовидной железы. Разрыв барабанных перепонок в органах слуха происходит под воздействием шума, уровень звукового давления которого составляет около 186 дБ. Воздействие на организм человека шума, уровень которого порядка 196 дБ, приводит к повреждению легочной ткани (порог легочного повреждения). Длительное воздействие очень сильного шума приводит к агрессивному состоянию, разрушению тканей тела, обострению хронических заболеваний и снижению продолжительности жизни.

Однако не только сильные шумы, приводящие к мгновенной глухоте или повреждению органов слуха человека, вредно отражаются на здоровье и работоспособности людей. Шумы небольшой интенсивности, порядка 50...60 дБА, негативно воздействуют на нервную систему человека, вызывают бессонницу, неспособность сосредоточиться, что ведет к снижению производительности труда и повышает вероятность возникновения случайных ошибок и даже несчастных случаев.

Постоянное воздействии шума на организм человека может привести к патологическим изменениям, называемым шумовой болезнью (является профессиональным заболеванием). [10]

 

Измерение уровня шума

 

Для измерения уровня шума используется шумомер; в нем звук, воспринимаемый микрофоном, преобразуется в электрические колебания, которые усиливаются, пропускаются через фильтры, выпрямляются и регистрируются стрелочным прибором. Современные приборы имеют три шкалы с частотными характеристиками А, В, С. Характеристика А имитирует кривую чувствительности уха человека, измеряемую в дБ (замер без фильтров); С - линейная во всем диапазоне частот; В большая чувствительность к низким частотам. Кроме того, имеется режим "медленно" и "быстро".

 

Нормирование шума

 

С целью нормирования диапазон разбивается на октавные полосы: f₁, f₂, f₃, f₄. В каждой полосе находятся f_ср.

Получены среднегеометрические частоты: 63, 125, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Гц. Нормированной характеристикой шума является уровень звукового давления L, так как само звуковое давление и интенсивность изменяются в широких пределах и их нормировать невозможно. Также человеческое ухо подчиняется закону Вебера - Фехнера: принцип относительности восприятия шума человеком. Распространён частотный метод анализа шума. Измерение уровня звукового давления на среднегеометрических частотах с последующим сравнением по ГОСТ. [11]

 

Контроль шума

 

Для измерения уровня шума используют шумометры отечественного производства ИШВ-1, ВШВ-003, Роботрон, а также зарубежного – «Брюль и Кьер». Измерение шума на рабочих местах производится при включенной вентиляции и при 2/3 работающего оборудования. Осуществляется периодически службой Охраны Труда и сводится к измерению уровня звукового давления на любых частотах и сравнения.