Защита от производственного шума

Шумом называют всякий неблагоприятно действующий на человека 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 p, Па, колебательной скоростью v, м/с, интенсивностью I, , и частотой – числом колебаний в секунду f, Гц.

Во время звуковых колебаний в воздухе образуются области пониженного и повышенного давления, которые определяют звуковое давление.

Звуковым давлением называется разность между мгновенным значением полного давления и средним давлением в невозмущенной среде.

При распространении звуковой волны в пространстве происходит перенос энергии. Количество переносимой энергии определяется интенсивностью звука. Средний поток энергии в какой-либо точке среды в единицу времени, отнесенный к единице площади поверхности, нормальной к направлению распространения волны, называется интенсивностью звука в данной точке.

Характеристикой источника шума служит звуковая мощность P, которая определяется общим количеством звуковой энергии, излучаемой источником шума в окружающее пространство за единицу времени.

Слуховой орган человека воспринимает в виде слышимого звука колебаний упругой среды, имеющие частоту примерно от Гц, но наиболее важный для слухового восприятия интервал от Гц.

Восприятие человеком звука зависит не только от его частоты, но и от интенсивности и звукового давления. Наименьшая интенсивность и звуковое давление , которые воспринимает человек, называются порогом слышимости. Пороговые значения и зависят от частоты звука. При частоте 1000 Гц звуковое давление При звуковом давлении Па и интенсивности звука возникают болевые ощущения (болевой порог). Между порогом слышимости и болевым порогом лежит область слышимости. Разница между болевым порогом и порогом слышимости очень велика. Чтобы не оперировать большими числами, ученый А.Г. Белл предложил использовать логарифмическую шкалу. Логарифмическая величина, характеризующая интенсивность шума или звука, получила название уровня интенсивности L шума или звука, которая измеряется в безразмерных единицах белах (Б):

,

где I – интенсивность звука в данной точке;

- интенсивность звука, соответствующая порогу слышимости.

Так как интенсивность звука пропорциональна квадрату звукового давления, то для уровня звукового давления можно записать:

.

Ухо человека реагирует на величину в 10 раз меньшую, чем бел, поэтому распространение получила единица децибел (дБ), равная 0,1 Б, тогда

.

Уровнями интенсивности шума обычно оперируют при выполнении акустических расчетов, а уровнями звукового давления – при измерении шума и оценке его воздействия на человека, так как наш орган слуха чувствителен не к интенсивности звука, а к среднеквадратичному давлению.

Получить представление об уровнях звукового давления различных источников шума можно по табл.3.

Таблица 3

Источник шума	Звуковое давление, Па	Уровень звукового давления, дБ
Шепот на расстоянии 0,3 мм Речь средней громкости на расстоянии 1 м Металлорежущие, ткацкие и деревообрабатывающие станки (на рабочем месте) Пневмопрессы, пневмоклепка на расстоянии 1 м Реактивные двигатели на расстоянии 2...3 м от выхлопа	Свыше	60...74 80...100 Свыше 140

Неблагоприятное действие шума на человека зависит не только от уровня звукового давления, но и от частотного диапазона шума, а также от равномерности воздействия в течение рабочего времени.

Многочисленными исследованиями установлено, что шум является общебиологическим раздражителем и в определенных условиях может влиять на все органы и системы организма человека. Наиболее полно изучено влияние шума на слуховой орган человека. Интенсивный шум при ежедневном воздействии приводит к возникновению профессионального заболевания – тугоухости, основным симптомом которого является постепенная потеря слуха на оба уха, первоначально лежащая в области высоких частот (4000 Гц), с последующим распространением на более низкие частоты, определяющие способность воспринимать речь.

При очень большом звуком давлении может произойти разрыв барабанной перепонки. Наиболее неблагоприятными для органа слуха является высокочастотный шум (1000...4000 Гц).

Кроме непосредственного воздействия на орган слуха шум влияет на различные отделы головного мозга, изменяя нормальные процессы высшей нервной деятельности. Это так называемое неспецифическое воздействие шума может возникнуть даже раньше, чем изменения в органе слуха. характерными являются жалобы на повышенную утомляемость, общую слабость, раздражительность, апатию, ослабление памяти, потливость и т.п.

Нормирование шума ведется в двух направлениях:

- гигиеническое нормирование;

- нормирование шумовых характеристик машин.

Для постоянных шумов нормирование ведется по предельному спектру шума. Предельным спектром называется совокупность нормативных уровней звукового давления в восьми октавных полосах частот со среднегеометрическими частотами 37,5 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000Гц. Каждый предельный спектр обозначается цифрой, которая соответствует допустимому уровня шума (дБ) в октавной полосе со среднегеометрической частотой 1000 Гц. Например, ПС-85 означает, что в этом предельном спектре допустимый уровень шума в октавной полосе со среднегеометрической частотой 1000 Гц равен 85 дБ.

Для ориентировочной оценки ГОСТ допускает за характеристику постоянного шума на рабочем месте принимать уровень звука в дБА, измеряемый по шкале «А» шумомера и определяемый по формуле

,

где - среднеквадратичное звуковое давление с учетом коррекции шумомера, Па; - пороговое среднеквадратичное звуковое давление, Па.

В производственных условиях очень часто шум имеет непостоянный характер. В этих условиях наиболее удобно пользоваться некоторой средней величиной, называемой эквивалентным (по энергии) уровнем звука и характеризующей среднее значение энергии звука в дБА. Этот уровень измеряется специальными интегрирующими шумомерами или рассчитывается.

Многочисленными исследованиями установлено, что шум является биологическим раздражителем. Интенсивный шум при ежедневном воздействии приводит к возникновению профессионального заболевания – тугоухости, при очень большом звуковом давлении может произойти разрыв барабанной перепонки. Шум влияет на различные отделы головного мозга, изменяя нормальные процессы высшей нервной деятельности. Это воздействие может возникнуть раньше, чем изменение в органе слуха. Исследованиями последних лет установлено, что под влиянием шума наступают изменения в органе зрения человека и вестибулярном аппарате, нарушаются функции желудочно-кишечного тракта, повышается внутричерепное давление. Шум, особенно прерывистый, импульсный, ухудшает точность выполнения рабочих операций, затрудняет прием и восприятие информации. Все это обуславливает большое значение мероприятий по борьбе с шумом:

А – уменьшение уровня шума в источнике его возникновения (своевременный ремонт оборудования, замена ударных процессов на безударные, принудительное смазывание трущихся поверхностей, балансировка вращающихся частей, замена подшипников качения на подшипники скольжения, зубчатых и цепных передач - клиноременными и зубчатыми, металлических деталей – деталями из пластмасс); установка глушителей шума;

Б – экранирование рабочего места (звукоизоляционные и звукопоглощающие экраны, кожухи, перегородки, кабины); акустическая обработка помещения (нанесение звукопоглощающих материалов на внутренние поверхности и размещение в помещении штучных поглотителей, создание «антизвука» (равный по величине и противоположный по фазе звук, метод эффективен в машиностроении и энергетике))

В – средства индивидуальной защиты (ушные вкладыши, наушники, шлемофоны)