- •Введение
- •Часть 1. Безопасность труда на производстве Раздел 1. Организационные основы безопасности труда Глава 1. Основы управления безопасностью труда 1.1. Общие сведения
- •1.2. Расчет численности службы охраны труда на предприятии
- •1.3. Организация профессионального отбора
- •1.5. Оценка состояния безопасности труда
- •1.6. Паспортизация санитарно-бытовых помещений
- •1.7. Расчет экономических последствий травматизма
- •1.7.1. Травма с временной утратой трудоспособности
- •1.7.2. Травма с возможным инвалидным исходом
- •1.7.3. Травма с летальным исходом
- •1.8. Расчет доплат за вредные и тяжелые условия труда
- •1.9. Расчет экономической эффективности мероприятий по охране труда
- •Раздел 2. Производственная санитария
- •Глава 2. Отопление производственных помещений
- •2.1. Общие сведения
- •2.2. Классификация систем отопления
- •2.3. Расчет водяного (правового) отопления
- •2.4. Упрощенный расчет водяного (парового) отопления
- •2.5. Расчет калориферного отопления
- •Глава 3. Вентиляция производственных помещений 3.1 Общие сведения
- •3.2. Классификация систем вентиляция
- •3.3. Расчет вентиляции по коэффициенту кратности воздухообмена
- •3.5. Расчет вентиляции для удаления избытков тепла
- •3.6. Расчет вентиляции для удаления избытков влаги
- •3.7. Расчет естественной вентиляции
- •3.8. Расчёт местной вентиляции
- •3.9. Расчёт механической общеобменной вентиляции
- •Глава 4. Производственное освещение 4.1. Общие сведения
- •4.3. Расчет естественного освещения по световому коэффициенту
- •4.4. Расчёт естественного бокового освещения по минимальному коэффициенту естественной освещённости
- •4.5. Расчёт естественного верхнего освещения по минимальному коэффициенту естественной освещённости
- •4.6. Расчет искусственного освещения лампами накаливания методом светового потока
- •4.7. Расчет искусственного освещения люминесцентными лампами методом светового потока
- •4.8. Расчет искусственного освещения методом удельной мощности
- •Глава 5. Электромагнитные излучения 5.1. Общие сведения
- •5.2. Нормирование электромагнитных излучений
- •5.3. Основные характеристики электромагнитных излучений
- •5.4. Расчет технических средств защиты от тепловых излучений
- •Глава 6. Производственный шум 6.1. Общие сведения
- •6.2. Классификация и основные характеристики шума
- •6.3. Расчет суммарного уровня шума
- •6.4. Расчет требуемого снижения шума
- •6.5. Звукопоглощение
- •6.6. Звукоизоляция
- •6.7. Расчет глушителей шума
- •Глава 7. Производственная вибрация 7.1. Общие сведения
- •7.2. Классификация и основные характеристики вибрации
- •7.3. Виброизоляция
- •7.4. Расчет резиновых виброизоляторов
- •7.5. Расчет пружинных изоляторов
- •7.6. Расчет виброгасяших оснований
- •7.7. Вибропоглощение
- •Раздел 3. Безопасность технических систем
- •Глава 8. Основы электробезопасности
- •8.1. Общие сведения
- •8.2. Расчет тока через человека при однофазном включении в сеть
- •8.3. Расчет тока через человека при двухфазное включение в сеть
- •8.4. Расчет тока через человека при включении в сеть в аварийном режиме
- •8.5. Расчет тока через человека при включении под напряжение шага
- •8.8. Расчет напряжения прикосновения
- •8.7.2. Расчет защитного зануления
- •8.7.3. Расчет и выбор плавких вставок
- •Глава 9. Защита от атмосферного электричества 9.1. Основные характеристики грозовой деятельности
- •9.2. Классификация здании и сооружении ни по устройства молниезащиты
- •9.3. Зоны защиты молниеотводов
- •9.4. Расчет одиночного стержневого молниеотвода
- •9.6. Двойной стержневой молниеотвод разной высоты
- •9.7. Многократный стержневой молниеотвод
- •9.8. Одиночный тросовый молниеотвод
- •9.9. Расчет молниезащиты при установке молниеотвода на объекте защиты
- •Глава 10. Обеспечение безопасности транспортных работ
- •10.1. Общие сведения
- •10.2. Требования к проездам, помещениям и площадкам для размещения машин
- •10.3. Устойчивость мобильных машин к опрокидыванию
- •10.4. Расчет тормозного пути мобильной машины
- •Глава 11. Обеспечение безопасности при эксплуатации грузоподъемных машин и механизмов
- •11.1. Общие сведения
- •11.2. Техническое освидетельствование грузоподъемных машин
- •11.3. Определение опасной зоны грузоподъемных машин
- •Раздел 4. Взрывопожарная безопасность
- •Глава 12. Очаг поражения при пожаре
- •12.1. Общие сведения
- •12.2. Факторы, определяющие пожарную опаность
- •12.3. Оценка пожарной обстановки
- •12.4. Расчет средств пожаротушения
- •12.5. Противопожарное водоснабжение
- •12.6. Определение категории взрывопожарной опасности производств
- •12.7. Расчет параметров эвакуации людей и животных
- •Глава 13. Очаг поражения при взрыве 13.1. Общие сведения
- •13.2. Взрыв топливовоздушных, газовоздушных смесей
- •13.3. Взрыв пылевоздушных смесей
- •105 Па. Объем котла равен 320 м3.
- •Часть 2. Безопасность жизнедеятельности в чрезвычайных ситуациях
- •Раздел 5. Природные опасности и стихийные бедствия Глава 14. Природные опасности
- •14.1. Общие сведения
- •14.2. Природные пожары
- •14.3. Очаг поражения при природных пожарах
- •Глава 15. Стихийные бедствия 15.1. Общие сведения
- •15.2. Стихийные бедствия в литосфере
- •15.3. Очаг поражения при землетрясении
- •15.4. Стихийные бедствия в атмосфере
- •15.5. Очаг поражения при ураганах
- •15.6. Стихийные бедствия в гидросфере
- •15.7. Очаги поражения стихийных бедствий в гидросфере
- •Раздел 6. Очаги поражения при применении оружия Глава 16. Современные средства поражения 16.1. Общие сведения
- •16.2. Очаг поражения при взрыве взрывчатых веществ
- •Глава 17. Очаг ядерного поражения
- •17.1. Общие сведения
- •17.3. Поражающее действие светового излучения
- •17.4. Радиоактивное заражение местности
- •17.5. Поражающее действие электромагнитного импульса
- •Глава 18. Очаг химического поражения 18.1. Общие сведения
- •18.2. Оценка обстановки в очаге химического поражения
- •Глава 19. Очаг бактериального поражения 19.1. Общие сведения
- •19.2. Оценка обстановки в очаге бактериологического поражения
- •Раздел 7. Техногенные аварии и катастрофы
- •Глава 20. Аварии на радиационно-опасных объектах
- •20.1. Общие сведения
- •20.2. Оценка радиационной обстановки после аварии на роо
- •Глава 21. Аварии на химически опасных объектах 21.1. Общие сведения
- •21.2. Методика оценки химической обстановки при авариях на хоо
- •21.3. Прогнозирование химической обстановки
- •Глава 22. Гидродинамические аварии 22.1. Общие сведения
- •22.2. Методика оценки воздействия гидродинамических аварий
- •Раздел 8. Защита населения и повышение устойчивости объекта при чрезвычайных ситуациях
- •Глава 23. Защита населения в чрезвычайных ситуациях 23.1. Оповещение, эвакуация и рассредоточение
- •23.2. Защитные сооружения
- •23.3. Режимы защиты населения
- •23.4. Специальная обработка
- •Глава 24. Повышение устойчивости объектов к чрезвычайным ситуациям
- •24.1. Общие сведения
- •24.2. Методика оценки устойчивости отраслей экономики
- •24.3. Методика оценки устойчивости персонала
- •Глава 25. Количественная оценка опасностей 25.1. Понятие о риске. Расчет риска
- •25.2. Вероятностный расчёт чрезвычайного происшествия
- •25.3. Методика расчета средств безопасности
6.7. Расчет глушителей шума
При выхлопе газов и всасывании воздуха генерируется интенсивный шум. Такой шум создается при работе компрессоров, вентиляционных систем, двигателей внутреннего сгорания, вакуумнасосов доильных аппаратов, пневмоинст-румента и др. Эти шумы возникают из-за пульсации давления вихреобразова-ния.
Уменьшение струйного шума осуществляется с помощью различного рода глушителей. По принципу действия глушители делятся на глушители активного (поглощающего) типа - абсорбционные глушители и реактивного (отражающего) типа - рефлексные глушители.
В зависимости от звукопоглощающих элементов активные глушители подразделяют на следующие типы: камерные, экранные, пластинчатые, сотовые.
В глушителях реактивного типа шум снижается за счет энергии звуковых волн в системе расширительных и резонансных камер, соединенных между собой с помощью труб, щелей и отверстий.
Глушители, в которых происходит и поглощение, и отражение шума, называют комбинированными.
Активные глушители основаны на принципе поглощения шума слоями звукопоглощающего материала, расположенного вдоль обечайки. Затухание звука происходит за счет трения. Активные глушители могут быть квадратного или круглого сечения (трубчатые). Внутренняя труба должна быть равна поперечному сечению основного воздуховода и быть воздухопроницаемой (из металлической сетки, перфорированного листового металла). Звукопоглощающий слой может быть 50,100 и 200 мм.
Снижение шума активными глушителями (дБ) рассчитается по формуле А.И Белова [17]:
170
- для глушителя круглого сечения (трубчатого):
•>
•>
d
(6.39)
- для глушителя квадратного сечения:
S
(6.40)
где / длина облицованного звукопоглощающим материалом канала глушителя, м;
d - диаметр канала глушителя, м;
ср(а) — звукопоглощение облицовки, зависящее от коэффициента звукопоглощения а использованного абсорбента (табл. 6.12);
77 периметр поперечного сечения канала, м;
S площадь поперечного сечения канала, м2 .
Таблица 6.12 - Значения ср (а) в функции а
а |
ОД |
0,2 |
0,3 |
0,4 |
0,5 |
0,6 |
0,7 |
0,8 |
0,9 |
1,0 |
Ф) |
ОД |
0,2 |
0,35 |
0,5 |
0,65 |
0,9 |
1,2 |
1,6 |
2,0 |
4,0 |
Пример 6.7. Определить снижение высокочастотного шума глушителем квадратного сечения с площадью поперечного сечения 0,10x0,10 10м2 , акустически обработанного стекловатой. Длина глушителя 1м.
Решение. Определим по табл. 6 6 коэффициент звукопоглощения для стекловаты на частоте 8000 Гц а = 0,32. Из табл. 6.12 определим ср(а) = 0,36. Рассчитаем по формуле (6.40) величину снижения шума глушителем
м= <р(а)-П.1= ц0,Зб-0,4-1S 0,01
Вывод. Глушитель длиной 1м, акустически обработанный стекловатой; обеспечит снижение высокочастотного шума на 16 дБ.
Для большего снижения шума глушители целесообразно разделять на соты. На практике часто применяют сотовые или пластинчатые глушители.
Частоты, на которых наблюдается эффективное звукопоглощение, определяют по формулам:
- для круглого глушителя
f<0,586C/d,
(6.41)
- для квадратного глушителя
171
f<0,5C/a, (6.42)
где С скорость звука в газе (С = 344 м/с); d — диаметр глушителя, м; а - поперечный размер глушителя, м.
Полезное сечение глушителя определяется по формуле
Se= Q/v (6.43)
где Q - расход воздуха, проходящего через глушитель, м3/с;
v — скорость воздуха в глушителе, м/с (v = 8... .10 м/с); Длина глушителя определяется из выражения.
Ls = ALm/AL, (6.44)
где ALmp — требуемое снижение шума в помещении, дБ;
AL снижение шума в глушителе, длиной 1м, дБ (табл. 6.13)
Таблица 6.13 — Снижение уровня шума глушителями
Тип и характеристика глушителя |
Средние частоты октавных полос, Гц | |||||||
63 |
125 |
250 |
500 |
1000 |
2000 |
4000 |
8000 | |
Затухание шума, дБ, на 1 м.длины глушителя | ||||||||
1. Трубчатый глушитель полезным сечением 200x200мм с набивкой СТВ (р =15 кг/м ) толщиной 100мм+ стеклоткань марки Э-01+ перфорированный металлический лист (диаметр перфорации 5 мм, шаг перфорации 10мм) |
4 |
8 |
15 |
17,5 |
20 |
17,5 |
10 |
8 |
2. Трубчатый глушитель полезным сечением 300x3 00мм с набивкой из стекловолокна марки ЦФД (р = 30 кг/м3) толщиной 100мм+ +стекло-ткань марки Э 01+перфорированный металлический лист (перформация, как в п.1) |
2 |
5 |
10 |
15 |
13,5 |
12 |
7 |
5 |
3. Трубчатый глушитель полезным сечением 400x400 мм; набивка и облицовка как в п.2 |
1,5 |
3 |
7,5 |
10 |
10 |
8 |
5 |
4 |
4. Пластинчатый глушитель, толщина пластины 200мм, высота пластин 1м, расстояние между пластинами |
3,5 |
6 |
10 |
12,5 |
12 |
9 |
6 |
5 |
172
200мм. Набивка пластин из стекловолокна марки ЦФД (р =30 кг/м3), обернутого в стеклоткань марки Э-0.1. Облицовка как в п. 1. |
|
|
|
|
|
|
|
|
5. Пластинчатый глушитель, толщина пластин 100 мм, расстояние между пластинами 100мм, высота пластин 1м. Набивка и облицовка пластин, как в п. 4 |
4,5 |
4,5 |
10 |
17,5 |
20 |
17,5 |
13 |
8 |
6. Пластинчатый глушитель, толщина пластин 200мм, расстояние между пластинами 400мм, высота пластин 1м. Набивка и облицовка пластин, как в п. 4 или п. 1 |
3,5 |
4 |
5 |
6,5 |
6,5 |
4 |
3,5 |
3,5 |
Длина глушителя принимается по наибольшему из всех значений, полученных в результате расчета для восьми октавных полос (63,5... 8000 Гц).
Камерные глушители применяют для снижения шума на низких частотах. Они представляют собой ряд последовательно расположенных камер, соединенных отверстиями. Сечение отверстий равно площадь поперечного сечения воздуховода [17].
Стенки камер по периметру облицовывают звукопоглощающим материалом. Для увеличения поглощения в камерах устанавливают экраны или перегородки. Экранные глушители устанавливают на выходе газового потока в компрессорных установках, вентиляционных системах, системах кондиционирования воздуха и т.п. [33].
Для повышения звукопоглощающей способности экранный глушитель со стороны, обращенной к трубопроводу, облицовывают звукопоглощающим материалом. На низких частотах экран не оказывает действия на излучаемый шум, а на высоких частотах эффективность его установки достигает 10.. .25 дБ.
Большое значение имеет расстояние экрана до канала и диаметр экрана. Чем ближе он расположен и чем больше его диаметр, тем эффективнее его установка. Диаметр экрана принимается в 2 раза больше, чем диаметр какала.
Рефлексные или реактивные глушители обеспечивают значительное снижение шума(до 20...30 дБ). Их применяют для снижения шума в узких частотных полосах (шум центробежных вентиляторов, компрессоров).
Для увеличения эффективности работы глушителей в горлах отдельных полостей резонатора устанавливают ткань для повышения активного сопротивления, а стенки облицовывают звукопоглощающими материалами.
Резонансную частоту для одиночного резонатора, обеспечивающую максимальное поглощение звуковой энергии, можно рассчитать по формуле (Гц)
где С - скорость звука в газе, м/с;
173
V- объем резонансной камеры, м ;
г - проводимость горла отверстия, соединяющего газопровод с резо-наторной камерой; Кг = S/(l0+ 0,8d)
где S - площадь сечения горла резонатора, м ;
lо - длина горла резонатора, м; d - диаметр горла резонатора; м.
муле
Снижение шума,(дБ) в одиночном резонаторе можно рассчитать по фор-
2
2
AL = 10lg
1 +
0
2F f f0
(6.46)
V
f0 f
J
где F - площадь поперечного сечения газопровода, м2 ;
f - возбуждающая частота, Гц.
Объем глушителей шума на выпуске для четырехтактных двигателей определяется по формуле
v-=K'^r'fi (6-47)
где Vm - объем глушителя, м ;
к - коэффициент, учитывающий требуемую степень снижения шума в за-висимости от'у'ровниэксплуатации (к = 5-10 ...5-10 ); S - ход поршня , м;
N - частота вращения коленчатого вала, с i - число рабочих цилиндров двигателя. Длина глушителя определяется по формуле
,2
,2
(6.48)
где l - длина глушителя, м;
Dн — наружный диаметр глушителя, м (принимается конструктивно).
Пример 6.8. Рассчитать резонансный глушитель шума с объемом резонансной камеры 0,33 м3 . Площадь сечения горла резонатора 0,79 м2 , сечения трубопровода вентиляционной системы - 0,04 м2, длина горла резонатора 0,1 м, диаметр горла 0,2.
Решение. Рассчитаем по формуле (6.45) резонансную частоту для одиночного резонатора, Обеспечивающую максимальное поглощение звуковой энергии (Гц), предварительно определив проводимость горла отверстия, соединяющего газопровод с резонаторной камерой
174
z = S/(10 + 0,8d) = 0,79/(0,1+ 0,80 0,2) = 3,03
2V
V 2-3,14
V 0,33
Определим снижение шума (дБ) в одиночном резонаторе по формуле (6.46)
AllOlg
1 +
V
0
2F
f f0
f0 f
J
= 10lg
1 +
л/3,03 |
•0,33 |
2 |
2-0 |
,04 |
|
250 |
164 |
|
164 |
250 ^ |
|
= 23дБ
Вывод. Резонансный глушитель на средних частотах обеспечивает снижение шума на 23 дБ, что эффективнее трубчатых и пластинчатых глушителей (см. табл. 6.13).
Задачи
Уровень звукового давления в отделении обкатки двигателей равен 110дБ. Определите фактическую величину среднего звукового давления.
В отделении обкатки двигателей одновременно обкатку проходят четыредвигателя с уровнями шума 105,103, 100 и 97 дБ. Определите суммарный уровень шума в отделении.
Определить эффективность применения акустической обработки помещения для час-юг звука 63, 125, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Гц. Размеры помещения 10х50х5м3. Расчетная точка удаления от ближайшего шумного оборудования г=2,5м. Для акустической обработки стен применены плиты АГШ-Б-500.
Определить изоляцию воздушного шума перегородкой промышленногоздания, выполненной из асбоцементных листов толщиной h = 8 мм и объемнойплотностью/) = 2100кг/м3 .
Рассчитать звукоизолирующую способность ограждения перекрытием избетона 100 мм и объемной плотностью р = 2500 кг/м3 .
Рассчитать звукоизолирующий кожух для привода виброплощадки. Кожух состоит из стального каркаса (толщина листа 1,5 мм) и ребер жесткости изугловой стали 25x25. Изнутри кожух облицован звукопоглощающим материалом толщиной 30 мм (маты из сверхтонкого стекловолокна).
Определить суммарный уровень шума от 10 двигателей, если уровеньзвукового давления в октавных полосах частот равен: на частоте 63,5 Гц - 83дБ, на частоте 125 Гц - 85 дБ, на частоте 250 Гц - 87 дБ, на частоте 500 Гц - 9!дБ, на частоте 1000 Гц - 86 дБ, на частоте 2000 Гц - 82 дБ, на частоте 4000 Гц -
175
78 дБ, на частоте 8000 Гц - 73 дБ.
8 Рассчитать снижение шума на средних частотах трубчатым глушителем.Полезное сечение 300х300 мм с набивкой из стекловолокна марки ЦФД (р = 30кг/м ) толщиной 100мм.
9 Рассчитать снижение шума на высоких частотах пластинчатым глушителем. Толщина, пластины глушителя 200 мм, высота пластин 1 м, расстояниемежду пластинами 200 мм.