Подбираем качественные средства индивидуальной защиты от шума. Средства и методы защиты от шума Виды средств защиты от шума

Классификация методов и средств защиты от шума определена ГОСТ 12.1.029-80 “Система средств безопасности труда. Средства и методы защиты от шума. Классификация”. Средства и методы защиты от шума подразделяются на средства и методы коллективной защиты, средства индивидуальной защиты. Причем последние применяются лишь тогда, когда мерами и средствами коллективной защиты не удается снизить уровни шума на рабочих местах до допустимых значений. Назначение средств индивидуальной защиты - перекрыть наиболее чувствительные каналы проникновения звука в организм - уши.

Средства коллективной защиты от шума делятся по следующим направлениям:

• - уменьшение шума в самом источнике;
• - уменьшение шума на пути его распространения;
• - организационно-технические мероприятия;
• - лечебно-профилактические мероприятия.

Рисунок 1 Типичные методы борьбы с шумом

1 - наушники; 2 - звукоизолирующее ограждение; 3 - экран; 4 - увеличение расстояния; 5 - звукопоглощающий потолок; 6 - звукоизолирующая перегородка; 7 - виброизолирующая опора

Уменьшение шума в самом источнике - наиболее радикальное средство в борьбе с шумом, создаваемым оборудованием. Опыт показывает, что эффективность мероприятий по снижению шума уже работающего оборудования достаточна невысока, поэтому необходимо стремиться к максимальному снижению шума в источники еще на стадии проектирования оборудования. Это достигается с помощью следующих мероприятий и средств: совершенствования кинематической их схем и конструкций оборудования, проведение статического и динамического уравновешивания и балансировки, изготовление корпусных деталей из неметаллических материалов (пластмасса, текстолита, резина), чередование металлических и неметаллических деталей, повышение точности изготовления деталей и качества сборки узлов и оборудования, уменьшение зазоров в соединениях, уменьшение припусков, применение смазки трущихся деталей. В таблице 1 приведены показатели эффективности некоторых мероприятий по уменьшению шума в самом источнике.

Таблица 2

Показатели эффективности некоторых мероприятий по уменьшению шума в самом источнике

шум самочувствие защита

Организационно-технические средства защиты от шума включают: применение малошумных технологических процессов и оборудования, оснащения шумного оборудования средствами дистанционного управления, соблюдения правил технической эксплуатации, проведение плано-предупредительных осмотров и ремонт.

К мероприятиям лечебно-профилактического характера относятся предварительный и периодический медосмотры использование рациональных режимов труда и отдыха для работников шумных участков и цехов, допуск к шумным работам с 18 лет.

Средства и меры коллективной защиты, уменьшающие шум на пути его распространения, делятся на архитектурно-планировочные и акустические.

Архитектурно-планировочные методы коллективной защиты от шума предполагают: рациональное размещение в зданиях технологического оборудования, машин и механизмов, рабочих мест; планирование зон движения транспорта; создание шумозащищенных зон в местах нахождения человека.

Акустические средства защиты. Защита от шума акустическими средствами предполагает: звукоизоляцию (устройство звукоизолирующих кабин, кожухов, ограждений, установку акустических экранов); звукопоглощение (применение звукопоглощающих облицовок, штучных поглотителей); глушители шума (абсорбционные, реактивные, комбинированные).

Звукоизоляция является эффективным средством уменьшения уровня шума в направлении его распространения, реализуется путем установления звукоизоляционных препятствий (перегородок, кабин, кожухов, экранов), принцип звукоизоляции базируется на том, что большая часть звуковой энергии, которая попадает на препятствие, отражается и лишь незначительная ее часть проходит насквозь.

Звуковая волна, обладая определенной энергией, наталкивается на преграду (ограждение). При столкновении часть звуковой энергии поглощается в материале преграды, часть отражается, часть проходит через преграду. Уравнение баланса звуковой энергии можно записать в виде.

где - интенсивность падающего звука, Вт/м2;

Интенсивность поглощенного звука, Вт/м2;

Интенсивность отраженного звука, Вт/м2;

Интенсивность прошедшего звука, Вт/м2.

Прошедшая энергия вызывает образование нового звукового поля с другой стороны преграды путем преобразования звуковой энергии в механическую энергию колебаний преграды.

Для звукоизоляции отдельных шумных участков в помещении или оборудования применяют легкие многослойные звукоизоляционные перегородки с воздушными прослойками. Для звукоизоляции наиболее шумных узлов и агрегатов (цепные передачи, двигатели, компрессоры, вентиляторы) используются звукоизоляционные кожухи, которые являются средствами, которые устанавливаются в непосредственной близости от источника шума. В тех случаях, когда невозможно изолировать шумное оборудование или его узлы, защиту работника от воздействия шума осуществляют путем обустройства звукоизолированные кабины с пультом управления и смотровыми окнами.

При устройстве ограждений, состоящих из различных элементов, например, перегородки с дверьми, смотровыми окнами и т. п., особенно при изоляции мощных источников шума, необходимо стремиться к тому, чтобы звукоизолирующие способности этих элементов и перегородки по своей величине не очень отличались друг от друга.

Звукоизолирующие ограждения делают для помещений, например, где работают ленточные и дисковые пилы.

Использование звукоизолирующих кабин позволяет изолировать работающих от воздействия шума из шумного помещения. Принцип снижения шума аналогичный. Изготавливаются кабины из кирпича, бетона, шлакобетона, гипсовых плит, металлических гофрированных листов с воздушной прослойкой или прослойкой из минеральной ваты либо стекловаты. Звукоизолирующие кабины устраивают, например, в компрессорных цехах холодильных установок.

Звукоизолирующие кожухи снижают шум в непосредственной близости к источнику. Кожухи могут быть съемные, иметь смотровые окна, двери. Изготавливаются из дерева, металла или пластмассы. Звукоизолирующие кожухи, как правило, изготавливаются из волокнистых материалов, а каркасом служат тонкие перфорированные металлические панели. Если величина звукоизоляции воздушного шума не превышает 10 дБ на средних и высоких частотах, то кожух может быть выполнен из эластичных материалов (винила, резины и др. ), если превышает - кожух следует выполнять из листовых конструкционных материалов. С внутренней стороны на кожухе должен помещаться слой звукопоглощающего материала толщиной 40 - 50 мм. Для его защиты от механических воздействий, пыли и других загрязнений следует использовать металлическую сетку со стеклотканью или тонкой пленкой толщиной 20 - 30 мкм. Кожух не должен иметь непосредственный контакт с агрегатом и трубопроводами. Технологические и вентиляционные отверстия должны быть снабжены глушителями и уплотнителями. Установка звукоизолирующих кожухов является одним из основных мероприятий для снижения шума вентиляционного оборудования в зданиях и помещениях. Они устанавливаются на приточные, некоторые вытяжные установки и кондиционеры. Звукоизолирующие кожухи представляют собой два металлических листа со звукопоглощающим материалом между ними. Акустическая эффективность таких кожухов может составлять до 10 - 15 дБ на низких и до 30 - 40 дБ - на высоких частотах.

Эффективность звукоизоляции шума кожухом определяется из выражения

где - звукоизолирующая способность стен кожуха, дБ, определяется графически или по формуле; - площадь поверхности кожуха, м2; - площадь поверхности источника шума, м2.

При покрытии внутренней поверхности кожуха звукопоглощающим материалом эффективность звукоизоляции можно определить как

где - коэффициент звукопоглощения материала, нанесенного на внутреннюю поверхность кожуха.

Звукопоглощающие облицовки по виду используемого звукопоглощающего материала имеют следующие конструкции: облицовки из жестких однородных пористых материалов; облицовки с перфорированным покрытием в защитных оболочках из ткани и пленки. В качестве пористых материалов применяют плиты минераловатные, холсты из супертонкого стекловолокна, маты из супертонкого базальтового волокна, вспененные полимерные материалы и комбинированные. Эти материалы одновременно могут использоваться и для теплоизоляции.

Разновидностью облицовок являются резонансные конструкции, представляющие собой перфорированные экраны, оклеенные с обратной стороны тканью. Величина снижения шума составляет 6-8 дБ. Снижение шума происходит за счет взаимного погашения падающих и отраженных волн.

Рисунок 2 Виды звукопоглощающего облицовки

1 - защитный перфорированный слой 2 - звукопоглощающий материал, С - защитная стеклоткань 4 - стена или потолок, 5 - воздушный промежуток, 6 - плита с шумопоглощающего материал

Звукопоглощающие покрытия делают в венткамерах, в помещениях, где работают дисковые и ленточные пилы. Внутреннюю поверхность ограждающих кожухов дисковых пил покрывают звукопоглощающими материалами.

Объемные элементы (штучные звукопоглотители) представляют собой объемные тела, оклеенные или заполненные звукопоглощающим пористым материалом. Формы объемных элементов разнообразны: шар, куб, пирамида, призма, панель (рисунок 2). Такие конструкции подвешиваются к потолку в непосредственной близости от источника шума или стены. Формы размещения - по квадрату или в шахматном порядке. Это, как показывает практика, увеличивает эффективность звукопоглощения.

Звукопоглощающие облицовки и объемные элементы применяют в цехах с оптимальными микроклиматическими условиями.

Рисунок 3 Штучные звукопоглотители различных форм

Метод акустического экранирования применяется в тех случаях, когда другие методы малоэффективны или нецелесообразны с технико-экономической точки зрения. Акустический экран устанавливается между источником шума и рабочим местом и представляет собой определенное препятствие на пути распространения прямого шума, за которой возникает так называемая звуковая тень. Наиболее распространенными для изготовления экранов являются стальные или алюминиевые листы толщ иною 1-3 мм, которые покрываются со стороны источника шума звукопоглощающим материалом.

Акустический эффект экрана основан на образовании за ним области тени, куда звуковые волны проникают лишь частично. Экраны следует применять для источников, имеющих преимущественно средне- и высокочастотный спектр шума, так как степень проникновения звуковых волн в область акустической тени за экраном зависит от соотношения размеров экрана и длины волны падающего звука. Чем больше отношение длины волны к размеру экрана, тем меньше область звуковой тени за ним.

Рисунок 4 Акустическое экранирование

1 - источник шума; 2 - высокочастотная область; 3 - среднечастотная область; 4 - низкочастотная область; 5 - акустическая тень

Экраны эффективно использовать в акустически обработанном помещении или в открытом пространстве.

Экраны изготавливают из стальных или дюралюминиевых листов толщиной 1,5-2,0 мм или щитов, облицованных звукопоглощающим материалом толщиной не менее 50-60 мм. Линейные размеры экрана должны быть не менее чем в три раза больше линейных размеров источника шума.

Эффективность экрана ДL определяется по формуле

где - звуковое давление в точке при наличии экрана, Па; -звуковое давление в точке без применения экрана, Па. Звукопоглощение.

Рисунок 5 Типы акустических экранов: а - плоский, б - объемный, и - источник шума 2 - рабочее место, 3 - смотровое окно

Глушители шума. Для снижения воздушного шума, создаваемого системами вентиляции и кондиционирования воздуха, применяют глушители шума. В зависимости от принципа действия глушители делят на абсорбционные, реактивные и комбинированные.

Снижение шума в абсорбционные глушителях происходит за счет поглощения звуковой энергии применяемыми в них звукопоглощающими материалами. Они эффективно работают в широком диапазоне частот, когда коэффициент звукопоглощения применяемого материала близок к единице.

К абсорбционным глушителям относят трубчатые (круглого и прямоугольного сечений), пластинчатые, треугольно-призматические, цилиндрические.

Трубчатые глушители применяют в каналах с поперечным сечением до 500-600 мм. Длина глушителя составляет не более 1-2 м. Трубчатые глушители изготавливаются из перфорированного листового материала, облицованного слоем звукопоглощающего материала типа супертонкого стеклянного волокна.

Для сокращения габаритов глушителей и увеличения затухания шума на единицу длины широкого канала применяют пластинчатые глушители, представляющие собой набор параллельно установленных звукопоглощающих пластин. Пластины обычно выполняют в виде щитов с наружными перфорированными стенками, внутри которых находится слой мягкого звукопоглощающего материала с защитной оболочкой из стеклоткани, а также в виде пластин-перегородок, выполненных из твердых звукопоглощающих материалов. Уровень снижения шума пластинчатыми глушителями зависит от толщины пластин и расстояния между ними.

Рисунок 6 Глушители абсорбционные

а - трубчатый; б - пластинчатый

Реактивные глушители. К ним относят камерные, резонансные и экранные глушители. Камерные глушители состоят из одной или нескольких камер, представляющих собой полости в виде расширения участка воздуховода. В камерном глушителе звуковые волны отражаются от противоположной стенки и, возвращаясь к началу в противофазе по отношению к прямой волне, уменьшают ее интенсивность. Если внутреннюю часть расширения воздуховода облицевать звукопоглощающим материалом, то получится комбинированный глушитель. Резонансный глушитель представляет собой полость объемом V, соединенную с воздуховодом отверстием, называемым горлом резонансной камеры. Полость и отверстие образуют систему, обеспечивающую практически полное отражение звуковой энергии обратно к источнику на частотах, близких к его собственной частоте. Экранные глушители устанавливают на выходе из канала в атмосферу или на входе в канал (рисунок 6). Они эффективны на высоких частотах и снижают шум на 10-25 дБ.

Рисунок 7 Типовые конструкции экранных глушителей

Комбинированные глушители - экранные, камерные со звукопоглощающим покрытием.

Для снижения шума в системах вентиляции и кондиционирования, образующегося в результате вибрации стенок воздуховодов, последние покрывают вибропоглощающими покрытиями (мастиками). Толщина слоя вибропоглощающего материала должна в шесть раз превышать толщину стенки воздуховода. При этом эффективность его применения составляет 5-7 дБ, амплитуда резонансных колебаний уменьшается примерно на 15 дБ.

Если невозможно уменьшить шум, действующий на работников, до допустимых уровней, необходимо использовать средства индивидуальной защиты (СИЗ):

Противошумные вкладыши из ультратонкого волокна, иногда пропитанные смесью воска и парафина, и жесткие вкладыши(эбонитовые, резиновые, из пенопласта) в форме конуса, грибка, лепестка. Они эффективны для снижения шума на средних и высоких частотах на 10-15 дБ.

Наушники, плотно облегающие ушную раковину, которые удерживаются дугообразной пружиной. Эффективность наушников определяется качеством уплотнений по краю уплотнительного ободка наушников. Используется наполнители уплотнителей пенные и жидкостные. Важной характеристикой наушников является их масса. Чем они тяжелее, тем лучше характеристика ослабления шума.

Шлемофоны и противошумные костюмы, закрывающую голову и тело человека. Защищают от вредного воздействия шума с общим уровнем 120 дБ и выше.

С точки зрения эффективности снижения шума в низкочастотной области целесообразно использовать наушники, в которых установлен микрофон. Шум регистрируется микрофоном и обрабатывается микропроцессором, управляющим работой миниатюрного динамика, вмонтированного в наушник. При этом динамик излучает звук, находящийся в противофазе с шумом основного источника. В результате интерференции происходит гашение шума внешнего источника шумом внутри наушника.

Средства и методы защиты от шума

Защита работающих от шума может осуществляться как коллективными средствами и методами, так и индивидуальны­ми средствами. В первую очередь нужно использовать коллек­тивные средства, которые по отношению к источнику шума подразделяются па средства, снижающие шум в источнике его возникновения, и средства, снижающие шум на пути его рас­пространения от источника до защищаемого объекта. Наибо­лее эффективны мероприятия, ведущие к снижению шума в ис­точнике его возникновения. Борьба с шумом после его возникновения обходится дороже и часто является малоэффек­тивноʼʼ.

Классификация методов и средств коллективной за­щиты от шума исходя из способа реализации при­ведена на рис. 17.

Выбор средств снижения шума в источнике его возникнове­ния зависит от происхождения шума.

Основными источниками вибрационного (механического) шума машин и механизмов являются зубчатые передачи, под­шипники, соударяющиеся металлические элементы и т. п. Сни­зить шум зубчатых передач можно повышением точности их обработки и сборки, заменой металлических шестерен. Напри­мер, применяя шестерни из древесного пластика и искусствен­ной кожи в текстильных машинах, удалось снизить шум на 5... 10 дБ 1 .

Даже замена стали в контактирующих деталях на чугун может снизить шум на 3...4 дБ. Имеет значение и форма зубьев. Менее шумными являются конические, косые и ше­вронные зубья.

К снижению шума подшипников приводит тщательность изготовления, плотная посадка на цапфы вала и в гнезда щи­тов без перекосов и защемлений. Снижают шум подшипников и различные смазки и присадки. Меньший шум создают под­шипники скольжения.

Шум при обработке резанием (70... 100 дБ) зависит от мате­риала резца, его формы, заточки, размера стружки и т. п. По­этому снизить шум станков можно применением быстрорежу­щей стали для резца и смазочно-охлаждающих жидкостей, заменой металлических частей станков пластмассовыми или покрытием их вибродемпфирующими материалами.

Шум аэродинамического происхождения на производстве возникает вследствие стационарных или нестационарных про­цессов в газах (истечение сжатых газов из отверстий; пульса­ция давления при движении потоков газа в трубах или при дви­жении в воздухе тел с большой скоростью: горение жидкого или распыленного топлива в форсунках и др.). Таким шумом сопровождается работа вентиляционных систем, систем воз­душного отопления и пневмотранспорта͵ воздуходувок, ком­прессоров, газотурбинных установок и др.
Размещено на реф.рф
Особенно неприятен шум, возникающий при сбросœе (стравливании) из установок сжатых газов. Важно заметить, что для снижения аэродинамического шума исполь­зуют специальные шумоглушащие элементы с криволинœейны­ми "каналами. Снизить аэродинамический шум можно улучше­нием аэродинамических характеристик машин. При этом этим обычно не достигается необходимый эффект, в связи с этим прихо­дится дополнительно применять средства звукоизоляции и устанавливать глушители.

Глушители аэродинамического шума бывают абсорб­ционными, реактивными (рефлексными) и комбинированными. В абсорбционных глушителях затухание шума происходит в порах звукопоглощающего материала. Принцип работы ре­активных глушителœей основан на эффекте отражения звука в результате образования ʼʼволновой пробкиʼʼ в элементах глу­шителя. Οʜᴎ обычно не содержат звукопоглощающего мате­риала. Реактивные глушители имеют соединœенные между со­бой камеры, расширения и сужения, резонансные углубления, экраны и т. п. В комбинированных глушителях происходит как поглощение, так и отражение звука.

Снижения шума машин и установок с помощью средств демпфирования добиваются покрытием их излучающей поверх­ности демпфирующими материалами, имеющими большое внутреннее трение. Существует много различных видов демп­фирующих покрытий. Наиболее распространены жесткие по­крытия из упруго-вязких материалов (мастики, специальные виды войлока, линолеума), наносимых на поверхность наклеи­ванием, напылением и др.

Звукоизоляция является одним из наиболее эффек­тивных и распространенных методов снижения производствен­ного шума на пути его распространения.

С помощью звукоизолирующих преград легко снизить уро­вень шума на 30...40 дБ. Метод основан на отражении звуко­вой волны, падающей на ограждение. При этом звуковая энергия не только отражается от ограждения, но и проникает через не­го, что вызывает колебание ограждения, ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ само стано­вится источником шума. Чем больше поверхностная плотность ограждения, тем труднее привести его в колебательное состоя­ние, следовательно, тем выше его звукоизолирующая способ-кость. По этой причине эффективными звукоизолирующими материа­лами являются металлы, бетон, дерево, плотные пластмассы и т. п.

Для оценки звукоизолирующей способности ограждения введено понятие звукопроницаемости τ, под которой понимают отношение звуковой энергии, прошедшей через ограждение, к падающей на него. Величина, обратная звукопроницаемости, принято называть звукоизоляцией, (дБ), она связана со звукопроницае­мостью следующей зависимостью:

R = 10 lg (1/τ).

Снижение шума методом звукопоглощения основано на переходе энергии звуковых колебаний частиц воздуха в те­плоту вследствие потерь на трение в порах звукопоглощающе­го материала. Чем больше звуковой энергии поглощается, тем меньше ее отражается обратно в помещение. По этой причине для сни­жения шума в помещении проводят его акустическую обработ­ку, нанося звукопоглощающие материалы на внутренние поверхности, а также размещая в помещении штучные звукопоглотители.

Применение средств индивидуальной защиты от шума целœесообразно в тех случаях, когда средства кол­лективной защиты и другие средства не обеспечивают сниже­ние шума до допустимых уровней. Средства индивидуальной защиты позволяют снизить уровень воспринимаемого звука на 10...45 дБ, причем наиболее значительное глушение шума наблюдается в области высоких частот, которые наиболее опасны для человека.

Средства индивидуальной защиты от шума подразделяются на противошумные наушники, закрывающие ушную раковину снаружи; противошумные вкладыши, перекрывающие на­ружный слуховой проход или прилегающие к нему; противо­шумные шлемы и каски; противошумные костюмы.

Противошумные вкладыши делают из твердых, эластичных и волокнистых материалов. Οʜᴎ бывают однократного и многократного пользования.

Противошумные шлемы закрывают всю голову, они приме­няются при очень высоких уровнях шума в сочетании с науш­никами, а также противошумными костюмами.

Средства и методы защиты от шума - понятие и виды. Классификация и особенности категории "Средства и методы защиты от шума" 2017, 2018.

Борьба с шумом на производстве осуществляется комплексно и включает меры технологического, санитарно-технического, лечебно-профилактического характера.

Классификация средств и методов защиты от шума приведена в ГОСТ 12.1.029-80 ССБТ «Средства и методы защиты от шума. Класси­фикация», СНиП II-12-77 «Защита от шума», которые предусматри­вают защиту от шума следующими строительно-акустическими методами:

а) звукоизоляцией ограждающих конструкций, уплотнением при­творов окон, дверей, ворот и т.п., устройством звукоизолированных кабин для персонала; укрытием источников шума в кожухи;

б) установкой в помещениях на пути распространения шума звукопоглощающих конструкций и экранов;

в) применением глушителей аэродинамического шума в двига­телях внутреннего сгорания и компрессорах; звукопоглощающих об­лицовок в воздушных трактах вентиляционных систем;

г) созданием шумозащитных зон в различных местах нахожде­ния людей, использованием экранов и зеленых насаждений.

Ослабление шума достигается путем использования под полом упругих прокладок без жесткой их связи с несущими конструкциями зданий, установкой оборудования на амортизаторы или специально изолированные фундаменты. Широко применяются средства звукопо­глощения - минеральная вата, войлочные плиты, перфорированный картон, древесно-волокнистые плиты, стекловолокно, а также актив­ные и реактивные глушители.

Глушители аэродинамического шума бывают абсорбционными, реактивными (рефлексными) и комбинированными. В абсорбционных

глушителях затухание шума происходит в порах звукопоглощающего материала. Принцип работы реактивных глушителей основан на эф­фекте отражения звука в результате образования «волновой пробки» в элементах глушителя. В комбинированных глушителях происходит как поглощение, так и отражение звука.

Звукоизоляция является одним из наиболее эффективных и рас­пространенных методов снижения производственного шума на пути его распространения. С помощью звукоизолирующих устройств легко снизить уровень шума на 30...40дБ. Эффективными звукоизо­лирующими материалами являются металлы, бетон, дерево, плотные пластмассы и т.п.

Для снижения шума в помещении на внутренние поверхности наносят звукопоглощающие материалы, а также размещают в поме­щении штучные звукопоглотители.

Применение средств индивидуальной защиты от шума целесо­образно в тех случаях, когда средства коллективной защиты и другие средства не обеспечивают снижение шума до допустимых уровней.

СИЗ позволяют снизить уровень воспринимаемого звука на 0...45 дБ, причем наиболее значительное глушение шума наблюдает­ся в области высоких частот, которые наиболее опасны для человека.

Средства индивидуальной защиты от шума подразделяются на противошумные наушники, закрывающие ушную раковину снаружи; противошумные вкладыши, перекрывающие наружный слуховой про­ход или прилегающие к нему; противошумные шлемы и каски; проти­вошумные костюмы. Противошумные вкладыши делают из твердых, эластичных и волокнистых материалов. Они бывают однократного и многократного пользования. Противошумные шлемы закрывают всю голову, они применяются при очень высоких уровнях шума в сочета­нии с наушниками, а также противошумными костюмами.

Вибрация - сложный колебательный процесс, возникающий при периодическом смещении центра тяжести какого-либо тела от положения равновесия, а также при периодическом изменении фор­мы тела, которую оно имело в статическом состоянии.

Вибрация возникает под действием внутренних или внешних динамических сил, вызванных плохой балансировкой вращающихся и движущихся частей машин, неточностью взаимодействия отдель­ных деталей узлов, ударными процессами технологического характе­ра, неравномерной рабочей нагрузкой машин, движением техники по неровности дороги и т.д. Вибрации от источника передаются на другие узлы и агрегаты машин и на объекты защиты, т.е. на сиденья, рабочие площадки, органы управления, а вблизи стационарной техники - и на пол (основание). При контакте с колеблющимися объектами вибрации передаются на тело человека.

В соответствии с ГОСТ 12.1.012-90 ССБТ «Вибрационная безо­пасность. Общие требования» и СанПиН 2.2.4/2.1.8.10-33-2002 «Про­изводственная вибрация, вибрация в помещениях жилых и общест­венных зданий» вибрация делится на общую, локальную и фоновую.

Общая вибрация передается через опорные поверхности на тело стоящего или сидящего человека.

Локальная вибрация передается через руки человека или дру­гие части его тела, контактирующие с вибрирующими поверхностями.К виброопасному оборудованию относятся отбойные молотки, бетоноломы, трамбовки, гайковерты, шлифовальные машины, дрели и др.

Фоновая вибрация - вибрация, регистрируемая в точке изме­рения и не связанная с исследуемым источником.

Предельно допустимый уровень вибрации - уровень параметра вибрации, при котором ежедневная (кроме выходных дней) работа, но не более 40 ч в неделю в течение всего рабочего стажа не должна вы­зывать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнару­живаемых современными методами исследований, в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений. Соблюдение ПДУ вибрации не исключает нарушения здоровья у сверхчувствительных лиц.

Предельно допустимые величины нормируемых параметров общей и локальной производственной вибрации при длительности вибрационного воздействия 480 мин (8 ч) приведены в табл. СанПиН 2.2.4/2.1.8.10-33-2002.

При частотном (спектральном) анализе нормируемыми па­раметрами являются средние квадратичные значения виброскорости (и их логарифмические уровни) или виброускорения для локальной вибрации в октавных полосах частот, а для общей вибрации в октав­ных или 1/3-октавных полосах частот.

Вибрацию, воздействующую на человека, нормируют отдельно для каждого установленного направления, учитывая, кроме того, при общей вибрации ее категорию, а при локальной - время фактическо­го воздействия.

Действие вибраций на организм человека. Местная вибрация малой интенсивности может оказать благоприятное воздействие на организм человека: восстановить трофические изменения, улучшить функциональное состояние центральной нервной системы, ускорить заживление ран и т.п.

Увеличение интенсивности колебаний и длительности их воз­действия вызывают изменения в организме работающего. Эти изме­нения (нарушения центральной нервной и сердечно-сосудистой сис­тем, появление головных болей, повышенная возбудимость, снижение работоспособности, расстройство вестибулярного аппарата) могут привести к развитию профессионального заболевания - вибрацион­ной болезни.

Наиболее опасны вибрации с частотами 2...30 Гц, так как они вызывают резонансные колебания многих органов тела, имеющих в этом диапазоне собственные частоты.

Часто неэкономично или практически невозможно снизить шум до допустимых величин общетехническими мероприятиями. Например, при таких производственных процессах, как клёпка, обрубка, штамповка, при испытании двигателей внутреннего сгорания и т. д.

В таких случаях, когда техническими средствами нельзя снизить шум до допустимых пределов, основными мерами для предотвращения профессиональных заболеваний работающих за счёт снижения уровня шума становится применение средств индивидуальной защиты от шума по ГОСТ 12.1.003-83 (1999) ССБТ «Шум. Общие требования безопасности» , а для ультразвука – по ГОСТ 12.1.001-89 ССБТ «Ультразвук. Общие требования безопасности» .

Средства индивидуальной защиты от шума должны обладать следующими основными свойствами:

· снижать уровень шума до допустимых пределов на всех частотах спектра;

· не оказывать чрезмерного давления на ушную раковину;

· не снижать восприятие речи;

· не заглушать звуковые сигналы опасности;

· отвечать гигиеническим требованиям.

Средства индивидуальной защиты позволяют снизить уровень шума на 10-45 дБ, причём наиболее значительное глушение шума наблюдается в области высоких частот, наиболее опасных для человека. К средствам индивидуальной защиты от шума относятся: противошумные наушники, закрывающие ушные раковины снаружи; противошумные вкладыши (однократного и многократного пользования), перекрывающие наружный слуховой проход или прилегающие к нему; противошумные шлемы и каски – они применяются при очень высоких уровнях шума в сочетании с наушниками, а также противошумными костюмами. Некоторые их виды показаны на рис. 6.

Рис. 6. Пассивные средства индивидуальной защиты слуха.

Слева направо: накладные наушники, защитный шлем, накладные

наушники, укреплённые на шлеме и различные вставные средства.

Средства индивидуальной защиты органов слуха снижают интенсивность звука, который поступает на барабанную перепонку.

Простейшими из внутренних противошумных средств считаются вата, марля, губка и т.д., вставленные в слуховой канал. Вата снижает шум на 3-14 дБ в полосе частот от 100 до 6000 Гц; вата с воском - до 30 дБ. Применяются предохранительные втулки (ушные вкладыши «Беруши»), плотно закрывающие слуховой канал и снижающие шум на 20 дБ.

К наружным средствам индивидуальной защиты от шума относятся антифоны, закрывающие ушную раковину.

Средства индивидуальной защиты от шума описаны в ГОСТ Р 12.4.209-99 ССБТ «Средства индивидуальной защиты ор­гана слуха. Вкладыши. Общие технические требования. Методы испы­таний» и в ГОСТ Р 12.4.213-99 (ИСО 4869-3-89) ССБТ «Средства индивиду­альной защиты органа слуха. Противошумы. Упрощённый ме­тод измерения акустической эффективности противошумных наушников для оценки качества» .

Вкладыши (затычки, беруши). Это небольшие вставки, которые помещаются в наружный слуховой канал: мягкие тампоны (кусочки ваты, пропитанные воском, глицерином, вазелином; кусочки ультратонкого стекловолокна; пробочки из губчатой резины; эластичные резиновые капсулы, заполненные воском, и т. д.) и жёсткие вкладыши (эбонитовые, резиновые) в форме конуса. Вкладыши (затычки) - это самые дешёвые и компактные средства защиты от шума, но недостаточно эффективные (снижение шума 5-20 дБ) и в ряде случаев неудобные, так как раздражают слуховой канал, особенно при повышенной температуре воздуха. При плотном прилегании к уху вкладыши снижают шум до 15-30 дБ.

Вкладыши (затычки) будут эффективны, только если они воздухонепроницаемы и полностью закрывают слуховой канал. Они бывают разных форм и размеров и могут быть сделаны на заказ, поэтому их можно подобрать индивидуально. Вкладыши, то есть вставляемые в слуховой канал мягкие тампоны из ультратонкого волокна, предназна­чены для одноразового использования. Эффективность снижения уровня шума - до 20 дБ, поэтому они пред­ставляют собой наиболее простое и компактное сред­ство защиты от шума с уровнем до 100 дБ.

Противошумные вкладыши (затычки, беруши), вариантов которых множество, рекомендуется применять в случаях, когда рабочие подвергаются воздействию повышенных шумов в течение длительного времени. Существует два вида берушей: одноразового использования и многоразовые. Одноразовые беруши чаще всего изготавливаются из вспененного полиуретана, который после сжатия восстанавливает свою первоначальную форму. Такие противошумные вкладыши обычно довольно мягкие и комфортные, их можно применять для защиты от раздражающих шумов даже во время сна. Беруши многоразового использования изготавливаются из мягких сополимеров, которые могут сохранять свои характеристики в течение продолжительного времени. Часто они комплектуются тесёмкой для возможности ношения на шее во время перерывов в эксплуатации и футляром для гигиеничного хранения. Многоразовые беруши легко очищаются при помощи мыла и воды. Применение вкладышей (берушей) многократного пользования требует специального медицинского контроля.

Наушники. Наружные противошумные средства (наушники) закрывают всю ушную раковину; они более гигиеничны и эффективны, чем вкладыши. В промышленности широко применяются наушники типа ВЦИИИОТ. Наушники плотно облегают ушную раковину и удерживаются дугообразной пружиной. Наушники наиболее эффективны на высоких частотах, что надо учитывать при их использовании.

Наушники состоят из двух корпусов, плотно обле­гающих ушную раковину, и пружинящего оголовья. Они удобны, имеют небольшую массу, активно ослабляют шум, особенно высокочастотной части спектра, которой наиболее неблагоприятно воздействует на организм человека. Противошумные наушники моделей ВЦНИИОТ-1, ВЦНИИОТ-4А и ВЦНИИОТ-7И предна­значены для защиты от воздействия высокочастотного шума с уровнем до 100 дБ, а модели ВЦНИИОТ-2М - до 120 дБ.

Любые даже самые комфортные противошумные наушники нельзя носить длительное время, так как они оказывают определённое давление на голову, а под изолирующими чашечками образуется пот.

При правильном ношении, затычки и наушники снижают громкость звука на 15-30 дБ. Качественные затычки и наушники приблизительно одинаковы по своей эффективности, но затычки лучше защищают от звуков низкой частоты (звук перфоратора), а наушники - от звуков высокой частоты (рёв взлетающего самолёта). Чтобы лучше понять, что такое звуки высокой и низкой частоты, вспомните, как звучат высокие и низкие ноты на фортепиано.

При одновременном ношении затычек и наушников громкость звука снижается ещё на 10-15 дБ. Сочетание двух видов защиты целесообразно при громкости звука свыше 105 дБ. Учтите, что обычные повседневные средства защиты в виде ватных шариков или косметических тампонов плохо защищают от шума, приблизительно на 7 дБ.

Шлемы (шлемофоны). При высоких уровнях шумов, превышающих 120 дБ, вкладыши и наушники всех типов непригодны, поскольку шум, воздействуя на черепную коробку, проникает непосредственно в мозг. Объясняется это тем, что шум такого уровня вызывает вибрацию костей черепа, которая воздействует на слуховые нервы и оказывает влияние на мозг. В этих случаях используется шлем (шлемофон), герметично закрывающий всю околоушную область. Шлемы бывают с вмонтированными в них наушниками.

Специфика подбора средств индивидуальной защиты от шума

В зависимости от параметров шумов (интенсивность и частота) и условий работы необходимо выбирать средства защиты органов слуха, которые будут максимально подходить для конкретного вида работ.

Все средства индивидуальной защиты от шума имеют свои шумоизолирующие характеристики. Величина снижения шума в определённых диапазонах частот, выражаемая в дБ, для разных средств защиты может сильно отличаться. Задача состоит в том, чтобы защита была достаточная, но не избыточная (уровень шума внутри защищённого уха должен быть в пределах 70-75 дБ). Избыточная шумоизоляция может вызывать чувство замкнутости и тревоги, человек может не слышать предупреждающие сигналы движущихся механизмов.

Требования к пассивным средствам защиты слуха можно найти в европейском стандарте EN 352, состоящем из 4-х частей. У разных производителей вставные антифоны предлагаются в различных вариантах исполнения. Очень эффективны и просты в применении одноразовые антифоны из белого пеноматериала со звукоизоляцией до 30 дБ (SNR). Встречающееся в технических данных обозначение «SNR» означает простое номинальное значение или коэффициент звукоизоляции. Однако нужно помнить о том, что антифоны проявляют свое полное действие лишь тогда, когда они правильно расположены в слуховом проходе. Большинство антифонов из пеноматериала перед применением необходимо сжать в комочек между большим и указательным пальцем или скрутить, чтобы их можно было легко ввести в слуховой проход, где они медленно расправятся и оптимальным образом воспроизведут контур слухового прохода.

Разумеется, степень звукоизоляции зависит от частоты. На высоких частотах она особенно высока и может превышать значение в 40 дБ. На низких частотах она слабеет и может упасть до 20 дБ и менее.

Накладные наушники имеют большие коэффициенты звукоизоляции, прежде всего в области высоких и средних частот. На низких наушники сталкиваются с ограничениями, имеющими чисто физические основы. Здесь не помогают даже специальные амбушюры наушников, наполненные жидкостью. Заметное улучшение звукоизоляции в низкочастотном диапазоне предлагают наушники, снабженные активной электронной звукоизоляцией посредством «антизвука».

Принципиальная разница между звукоизоляцией вставных средств и накладных наушников заключается в следующем: даже если звукоизоляция вставных средств и накладных наушников, измеренная с помощью технических средств, имеет одну и ту же величину, звукоизоляция наушников значительно превосходит эффект от использования антифонов. Причина этому явлению – особенности костного звукопроведения. Давно известно, что значительную часть низкочастот-ного звука человек воспринимает по костному звукопроведению. Чем больше закрыта поверхность черепа, например, двумя большими амбушюрами наушников, тем меньше звука воздушного проведения достигает черепа. А потому особенно хорошую защиту от приёма звука костями черепа обеспечивают именно защитные шлемы.

Темы : Техника безопасности при сварке.

Средства защиты от шума подразделяются на коллективные и индивидуальные (СИЗ). Из первых наиболее часто используют средства звукоизоляции, звукопоглощения и глушители шума.

Разрабатывают или выбирают средства защиты от шума на основании акустического расчета, позволяющего определить в стадии проектирования ожидаемые уровни звукового давления (УЗД) в расчетных точках при известныx источниках шума (ИШ) и иx шумовых характеристиках, или измерений шума (в условиях эксплуатации). Требуемое снижение шума, дБ, Мтр = L - Lдоп, где L - рассчитанные или измеренные УЗД; Lдоп - допустимые УЗД. Методика акустического расчета известна из литературы.

1) Средства звукоизоляции . К средствам звукоизоляции (cм. риcунок 1) относятся: 1 - звукоизолирующие ограждения, 2 - звукоизолирующие кабины и пульты управления, 3 - звукоизолирующие кожухи, 4 - акустические экраны. Их применяют, когда нужно существеннo снизить интенсивность прямого звука нa рабочих местах.

Звукоизолирующие ограждения (стены, перекрытия, окна и т.д.) характеризуются звукоизоляцией R (дБ) воздушного шума. Требуемая звукоизоляция Rтp (дБ) ограждения смежных помещений определяется как R тp = L ш - L доп + 10 lg S oгp - 10 Ig В и, где L ш - измеренный или рассчитанный УЗД в шумном помещении; L доп - допустимый УЗД в изолируемом помещении, дБ; В и - постоянная изолируемого помещения (м 2), определяемая по справочным данным; Sorp - площадь ограждения, м 2 .

Расчет и проектирование звукоизолирующих ограждений проводят с учетом R тp . Возможны два пути решения этой задачи: 1) использование экспериментальных данных по звукоизоляции ограждений R oгp ≥ R тp на стандартных среднегеометрических частотах октавных полос; 2) расчетное в соответствии со СНиП II-12-77 определение R.

Рис. 1. Средства звукоизоляции .

Для приближенных расчетов однослойного ограждения используют формулу

R = 20 lg mƒ- 47,5,

где m - поверхностная плотность материала ограждения, кг/м 2 (т = ρh, где ρ - плотноcть материала, кг/м 3 ; h - толщина ограждения, м); ƒ - частота звука, Гц.

Звукоизолирующие кожухи изготовляют из стали, дюралюминия и других материалов. Внутренняя поверхность стенок кожуха должна быть облицована звукопоглощающим материалом (ЗПМ). Для сплошного герметичного кожуха его требуемая звукоизоляция R.ож.тр = L - Lдоп обеспечивается за счет звукоизоляции стенок кожуха (дБ):

R = R кож.тр - 10 lg α обл,

где α обл - реверберационный коэффициент звукопоглощения используемого ЗПМ (табл.18.13).

Расчет звукоизоляции кожухов можно найти в справочниках.

Звукоизолирующие кабины используются для размещения в ниx пультов дистанционного управления, рабочих мест в шумных производственных помещениях.

Требуемое снижение шума кабиной R каб.тр = L ш - L доп, гдe L ш - октaвный уровень звукового давления на рабочем месте устанoвки кабины, дБ; L дoп допустимый УЗД нa рабочих местаx в кабинах, дБ.

Требуемую звукоизоляцию R i -гo элемента кабины (стеной, окном, дверью) определяют пo формулe R тp i =L ш -10 lg B к + 10 lg S i - L дoп + 10 lg n, гдe В к - постоянная кабины, м 2 ; S i - площадь i-гo элемента кабины, через котоpый шум проникаeт в кабину, м 2 ; n - число одинаковых элементов, например окон.

Акустические экраны чаще всего изготовляют плоской и U-образной формы из металлических листов толщиной 1...2 мм c обязательной облицовкой слоем звукопоглощающим материалом поверхности, обращеннoй к источнику шума. Эффективноcть экранирования тем выше, чeм больше соотношение ширины и высоты экранов и длиной звуковой волны λ = c / ƒ, м (c - скорость звука в воздухе, c = 340 м/c), поэтому иx целесообразно применять для снижения среднe- и высокочастотного шума. Методика расчета акустических экранов опубликована.

Рис. 2. Звукоизолирующая кабина .

2) Средства защиты от шума : Средства звукопоглощения . Это звукопоглощающие облицовки и штучные звукопоглотители, устанавливаемые в помещении при его акустической обработке. Снижение УЗД в помешении для рабочих мест, находящихся в зоне отраженного звука, определяют по формуле ΔL = 10 lg , дБ, где В и ψ - соответственно постоянная помещения и коэффициент до акустической обработки; В 1 и ψ 1 - то же, после обработки. Применяют звукопоглощающие облицовки в виде акустических плит «<Акмигран», «Акминит» и др.) и слоев пористоволокнистых материалов (стеклянного или базальтового супертонкого волокна, минеральной ваты и др.) в защитной оболочке из стеклоткани типа Э3-100 с перфорированным покрытием (металлическим, гипсовым и др.). Реверберационные коэффициенты звукопоглощения α обл для некоторых конструкций даны в табл. 18.13.

Для снижения шума рабочее место операторa установки термической резки нужно ограждать звукоизолирующей кабиной-экраном, схемa которой показана на риc. 2. Стенку кабины изготавливают из сплошногo металлического листа (1) толщинoй 1,5...2 мм сo звукопоглощающей облицовкой 2 толщинoй 50 мм, расположенной c внешней и внутренней сторoн кабины и закрытой слоeм стеклоткани типa Э3-400 и металлическим перфорированным листом 3 толщиной oт 1 дo 1,5 мм (должен быть коэффициент перфорации ≥20 %). Возможнa также устанавливать акустические экраны плоской формы мeжду рабочим местом и . В этом случаe экраны следует применять толькo в сочетании сo звукопоглощающей облицовкой производственного помещения.

Для снижения шума в цехе , вращающиеся ы и многопостовые генераторы нужно звукоизолировать или вынести их зa пределы рабочего места или участка, помещения.

3) Средства защиты от шума : Глушители шума . Для снижения шума вентиляторных и компрессорных установок применяют глушители абсорбционного типа пластинчатые, трубчатые, цилиндрические (риc. 3). Конструкции глушителей подбираются в зависимости oт поперечных размеров воздуховодов, допустимoй скорости воздушного потока, требуемого снижeния УЗД. Чтобы уменьшить шум систем сброса сжатого воздуха используются глушители с пористыми элементами.

Рис. 3. Трубчатый глушитель шума: J - перфорированный лист; 2 - звукопоглощающий материал; 3 - корпус .