13.Защита от электромагнитных излучений: источники, действие на организм, физические характеристики, принципы нормирования и меры защиты.

Действие на организм

Энергия ЭП поглощается тканями человека, превращаясь в теплоту. Отрицательное воздействие полей- головные боли, раздражительность, ухудшение зрения, снижение памяти. Для низких частот ЭМП: воздействие на нервную и сердечно сосудистые системы при высоких значениях напряженности ЭП. Для высоких частот — тепловое и аритмичное воздействие, наблюдаются боли в области сердца.

1.Токи промышленной частоты  f= 3–300Гц. Источники: высоковольтные линии электропередач, рапределительные устройства, устройства защиты и автоматики.

2.Диапазон радиочастот f= 60 кГц–300МГц. Источники: установки зонной плавки, индукторы, трансформаторы, конденсаторы

Нормирование ЭМП:

Нормирование зависит от диапазона частот и области распр-ия электромагнитных полей(ЭП).

В соответствии с ГОСТ 12.1.002-84 допустимые значения напряженности электрических полей зависит от времени пребывания человека в контролируемой зоне. Присутствие персонала на раб.месте в теч. 8ч допускается при Е≤5кВ/м.Работа в условиях облучения электрическим полем с напряженностью 20-25 кВ/м не более 10 мин.

По ГОСТ 12.1.006-84 ЭП радиочастот оцениваются показателями интенсивности и создаваемой ими энергетической нагрузкой.

Интенсивность поля ВЧ и УВЧ поддиапазонов (f= 60 кГц–300МГц.) хар-ся напряженностью электрического и магнитного полей. Предельно допустимые значения Е и Н на раб.местах опр-ся из допустимой энергетической нагрузки и времени воздействия: Е_пд= , Н_пд= , где Е_пд, Н_пд-предельно допустимые значения напряженности электрического, В/м, и магнитного, А/м, поля; τ- время водействие,ч; , -предельно допустимые значения энергетической нагрузки в теч.раб.дня.

Для полей СВЧ поддиапазона f= 300 МГц–300ГГц, где интенсивность хар-ся поверхностной плотностью потока энергии q

Характеристики ЭМП

Напряженность МП — Н, А/м

Напряженность ЭП — E, В/м

Совокупность постоянного МП и ЭП образует ЭМП, распространяющееся в пространстве.

Переменное МП характеризуется плотностью ЭМ энергии — q, Вт/м² .

В зависимости от  рассматриваются 3 зоны распространения ЭМП:

1.ближняя зона (зона индукции) /6;

2.промежуточная (зона интерференции) — /6–6;

3.волновая зона — 6;

Волна в ближней зоне не сформирована и хар-ся отдельными составляющими E и H.

В зоне интерференции преобладает магнитная составляющая, волна сформирована, хар-ся E и H.

Волновая зона характеризуется q, оценивается по E и H.

Рабочие места СВЧ установок находятся в волновой зоне.

Рабочие места УВЧ, ВЧ в зоне интерференции.

Организационные меры защиты

1.периодические осмотры и планово-предупредительные ремонты источников излучения.

2.производственное обучение и стажировка

3.режим труда персонала и техническое обслуживание установок

Технические меры защиты

1.дистанционное управление;

2.рациональное размещение оборудования в раб.помещении;

3.применение индивидуальных ср-тв защиты;

4.экранирование раб.места и источника излучения

Выбор способа защиты зависит от: диапазона частот, напряженности электромагнитного поля, плотности потока энергии и хар-ра выполняемых работ.

Чаще всего используют экранирование. Экраны делятся на поглощающие и отражающие. Поглащающие экраны обладают большой электрической проводимостью (медь иAl). Отражающие экраны — из резиновых мат-ов.

Степень ослабления ЭМП оценивается:

-по эффективности Э = Е₀ / Е_экр;

-в случае многократного снижения E — по уровеню экранирования L = 10*lg(q₀ / q_экр), дБ.

Средства индивидуальной защиты

Комбинезоны из металлизированной ткани, очки, спец.обувь и ср-ва защиты головы, рук и лица.

14.Защита от шума, вибрации, инфразвука и ультразвука: физические характеристики, единицы измерения шума, принципы нормирования, звукоизоляция и звукопоглощении, технические меры защиты от шума, вибрации, инфразвука и ультразвука.

Шум оказывает влияние на:1)экономические составляющие(-снижение производительности труда,-компенсации,-проблема приема на работу);2)медицинские аспекты(-проф.заболевания,-действие на сердечно-сосудистые системы,-шумовая болезнь);3)Социальные проблемы(-транспортный шум,-бытовой шум)

Физические хар-ки и единицы измерения шума:

Звук- волнообразное колебательное движение распространяющееся в упругой среде.

Шум- беспорядочное сочетание звуков различных по частоте и интенсивности.

Звук, звуковая волна хар-ся интенсивностью I, Вт/м², звуковое давление Р, Па, звуковая частота f, Гц, длина волны λ=с/ f

Для измерения шума и звука пользуются единицей дБ, Б, обозначается буквой L- уровень силы звука L=10lg(I/I_o), уровень звукового давления L=10lg(Р/Р_o), где I_o, Р_o-интенсивность на пороге слышимости. Болевой порог I_б=10Вт/м². порог слышимости от 0 до 130дБ

Суммарные уровни шума L_∑=10lg , для одинаковых источников L_∑=10lg n

Весь частотный диапазон разбит на 9 октав(частотный интервал в котором отношение двух крайних частот равен f₂/f₁=2).Первая октава имеет частоты 31.5;2-63;3-125

В настоящее время часто исп-ют дБА включает в себя интенсивность и частоту

Влияние на организм:1) интенсивность;2)давление звука;3)частота

Для всего вида производственного оборудования определены уровни звуковой мощности L_р,дБ

На слух воздействует среднеквадратичное звуковое давление Р²=1/Т

Организационные меры защиты

1.СН2.2.1/2.1.8..562-96 «Шум на раб.местах в помещениях жилых и общественных зданиях и на территории жилых застроек»

Шум:постоянный(˂5дБА,нормируемые хар-ки:1.уровень звукового давления в октавных полосах частот;2.уровни дБА), непостоянный(˃5дБА, нормируемые хар-ки:1.эквивалентные уровни звука в дБА L_эквА≈ Р² )

Шум нормируется от вида трудовой деятельности

2.Режим труда и отдыха, работа с техническими хар-ми шума

Санитарные меры защиты

1.Увеличить расстояние от источника до раб.места L_R=L_U-20lg R

2.При планировке производ-го помещения шумное оборудование в одной части , изолировав его от других участков.

3.Исп-ие звукоизолирующих и звукопоглощающих мат-ов

а)α-коэф поглощения звуковых колебаний преград α=I_погл/ I_пад

б)β-коэф отражения β= I_отр/ I_пад

в)γ-коэф прохождения γ= I_пр/ I_пад R=10lg(1/γ)

R 1 2 3

100 3300

f,Гц

Волновое совпадение- длина волны в воздухе встречается с длиной волны в мат-ле λ_возд= λ_мат

Расчет звукоизолирующего мат ведется по 2 интервалу

R=20lg m+20lg f -47,5; m= (кг/м²)-поверхностная плотность мат-ла

Звукопоглощающие мат-лы: пористые мат-лы либо твердые мат-лы(лист с перфорацией)

Снижение звука за счет звукопоглощения

∆L=10lg(α₂/α₁), где α₁=0,1 коэф звукопоглощ до обработки стен

Технические меры защиты

1.Автоматизация и механизация

2.Уменьшение шума в источнике

а)выбор мат-ов пониженного звукоизлучения

б)точность изготовления и сборки

в)изменение режимов работы оборудования

3.Исп-ие звукоизолирующего кожуха

4.Снижение шума другим источником шума. Второй источник колеблется в противофазе.

Вибрация- провоцирует виброболезнь, действует на сердечно-сосуд. систему, головные боли

Источник- неуравновешенные силовые воздействия, вызывают перемещение центра тяжести(x,y,z)

Хар-ся амплитудой. Изменение амплитуды вибрации X=X₀sin f(ωt+φ), где X₀-первонач, ω-циклическая, f- частота колебаний, φ- первонач. фаза колебаний

Уровень виброскорости L_u=20lg(u/u₀), дБ

Уровень виброускорения L_u=20lg(а/а₀), дБ, а- порог ощущения вибрации

К этим хар-ам добавляются корректировочные значения u_кор(получаются в результате суммирования актавных значений виброскорости с учетом актавной поправки) u_кор=

Вибрация м.б. общая, частота в октавном спектре f 2,4,6,8,16…63; локальная(в зависимости от источника м.б:1.транспортная;2.транспортно-технол-ая;3.технологическая-оцен. на раб.месте)

Нормативные хар-ки

1.Уровень виброскорости, виброускорения в октавном спектре частот(u,а, L_u,-окт; L_а- x,y,z)

2.Корректированное значение, u_кор-значение для не постоянной вибрации

Меры защиты от вибрации

1.СН2.2.4/2.8.566-96 «Производ-ые вибрации в жилых и общест зданиях. Допустимые нормы»

Снижение уровня вибрации

Рассмотрим колебательную систему, она обладает массой и коэф потерь.

Fsinωt-неуравн силовое воздействие

U=F/( ), где ( - реактивные потери, - инерционные потери, - упругие потери, с-упругость

Основные направления по уменьшению вибрации в источнике

1.Уменьшить F: а)Точность изготовления,б)Сборка,в)Изменить режим работы

2.Увеличение октавных потерь- исп-ие виброгасителей

Инфразвук

Источник- все что связано с движением воздуха(вентилятор, компрессор, вентиляц.системы)

Уровень ультрозвуковых колебаний L=20 lg(Р/Р₀),дБ

Уровень инфразвуковых колебаний(линейный) L_лин λ=с/f

Меры по снижению:

1.Уменьшение скорости воздушных потоков

2.Изменить режим работы технологического оборудования

3.Активный способ снижения ультрозвуковых колебаний

Меры защиты от ультрозвуковых колебаний

f˃20.000(13.500-ультрозвуковая низкая частота) f,Р,

Нормативные хар-ки

1. L=20 lg(Р/Р₀), дБ

2. Нормируется виброскорость при контакте работающего изделия

Меры защиты

1.Исп-ие тонких металлических звуковых экранов 1мм

2.Работать на более высокой частоте