Промышленный шум и вибрационные колебания

Воздушная среда

Содержание вредных веществ в воздухе рабочей зоны классифицируют: -по степени воздействия на организм человека;

-по характеру воздействия на организм человека;

- по пути проникновения;

- по химическому составу.

По степени воздействия на организм человека вредные вещества разделяются на 4-е класса опасностей: чрезвычайно опасные; высоко опасные; умеренно опасные; мало опасные. Класс опасности определяется ПДК вредного вещества в воздушной среде. Что такое ПДК?

ПДК вредных веществ в рабочей зоне - это концентрации, которые при ежедневной работе в течение 8 часов или другой продолжительности, но не ³41 часа в неделю в течение всего рабочего стажа не могут вызвать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследований в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений.

Основными мероприятиями, обеспечивающими микроклимат рабочего места, являются:

устройство вентиляции;

отопление;

кондиционирование воздуха;

очистка воздуха от вредных веществ;

защита от источников тепловых излучений.

Все эти мероприятия позволяют поддерживать микроклимат и чистоту воздуха на рабочем месте номеров расчета на оптимальном уровне, что повышает надежность работы персонала.

Шумом называется всякий нежелательный для человека звук, мешающий восприятию полезных сигналов. Шум состоит из многих звуков различной частоты (тонов) и бывает:

механического происхождения, возникающий вследствие вибрации поверхностей машин, оборудования, деталей и конструкций;

аэродинамического происхождения, возникающий при движении потоков воздуха или газа;

электромагнитного происхождения, возникающий вследствие колебаний электромеханических устройств под влиянием переменных магнитных сил;

гидромеханического происхождения, возникающий вследствие процессов в жидкостях.

С физической стороны шум характеризуется звуковым давлением, интенсивностью звука и частотой.

В акустике измеряют не абсолютные значения интенсивности или звукового давления, а их логарифмические уровни L, взятые по отношению к пороговому значению интенсивности звука I₀ или пороговому звуковому давлению Р₀ в Беллах.

Белл – логарифмическая единица отношения двух величин (десятичный l g отношения 2-х одноименных физических величин). Названа в честь изобретателя телефона А.Г.Белла (1847-1922). В 1876 г. патент в США на I телефон.

Установлено, что органы слуха человека способны различать прирост звука на 0,1Б, т.е. на 1дБ, поэтому на практике при измерении звуков применяется единица – децибел.

Увеличение уровня интенсивности или звукового давления по сравнению с порогом слышимости в 10 раз соответствует – 1Б, в 100раз – 2Б и т.д.

L= 10lg(I/I₀),

где, I – интенсивность звука в данной среде (Вт/м²);

I₀ – интенсивность звука, соответствующая порогу слышимости

10^-12Вт/м², на частоте 1000Гц (1кГц).

Интенсивность (плотность) звука (Вт/м₂)

Мощность звука (Вт)

Скорость звука в среде (м/сек)

Мощность

1Вт=10⁷эрг/сек=0,102кгс´м/сек=1,36´10^-3(0,00136)

1кВт=10³Вт;

1мВт=10⁶Вт.

Но так как интенсивность звука пропорциональна квадрату звукового давления, уровень интенсивности звука можно определить исходя из величины звукового давления:

L= 10lg (I/I_О)=10lg (Р²/Р_О²)=20lg(Р/Р_О),

где Р_О – пороговое звуковое давление 2´10^-5Па; 2´10^-11кгс/см²;

Р – звуковое давление в данной точке, Па.

Давление

1атм=101325Па=101,325кПа=760мм.рт.ст=1,032кгс/см²=0,1мПа;

1кгс/ см²=9,81´10⁴Па;

1Па=1,02´10^-5кгс/ см²=9,87´10^-5атм.

Чтобы лучше понять, что представляет собой уровень звукового давления, сравним некоторые звуки и шумы.

Акустический расчет: допустим, имеется n источников одинакового шума, а уровень интенсивности звука одного источника L₁. Тогда суммарный уровень шума: L=L_i+10lgn.

При двух различных источников шума суммарный уровень шума:

L=L₁+DL;

где - L₁ – наибольший из двух суммарных уровней шума, дБ;

DL=(L₁ - L₂) – добавка в функции разности уровня шума источников, дБ и определяется как L₁ - L₂=х®DL.

При большем, чем два числа источников шума уровни интенсивности суммируются последовательно от наибольшего к наименьшему.

Уменьшение интенсивности звука при распространении звуковой сферической волны в открытом пространстве приближенно пропорционально квадрату расстояния от источников звука.

L₂=L_i-20lgr₂/ r₁;

где r₁ и r₂ – расстояние от источников звука;

L_i - интенсивность звука на расстоянии r₁;

L₂ - интенсивность звука на расстоянии r₂.

Допустимые уровни звукового давления на постоянных рабочих местах обслуживающего персонала принимают в соответствии с ГОСТ 12.1.000-383 ССБТ. Шум. «Общие требования безопасности».

По шкале «А» шумомера постоянный шум не должен превышать 65дБ.

Порог болевого ощущения находится в пределах L=120-130дБ.

Звуки, превышающие по своему уровню этот порог, могут вызвать боль и повреждения органов слуха. При уровне шума 150дБ даже при кратковременном воздействии наступает постоянная потеря слуха.

Смертельный уровень – 180дБ.

Однако и абсолютная тишина неприятна для человека. Для нормального существования человеку нужен некоторый шум. По мнению врачей психологов – это шум присутствия живого, дыхания и т.д. и составляет 10-15дБ.

ПД уровни шума по (эквивалентной) шкале А.

Октавные полосы частот lg(f₁/f₂)=1

Средн. геометрич.