3.4.2 Захист від шуму

Засоби захисту від шуму, що застосовуються на машинобудівних підприємствах, поділяються на засоби колективного захисту (ЗКЗ) та індивідуального захисту (ЗІЗ). Класифікація засобів колективного захисту наведена на рис. 3.8.

Р исунок 3.8 – Засоби колективного захисту від шуму

Архітектурно-планувальні рішення передбачають розділення шумних та тихих виробничих ділянок, віддалення робочих місць від шумного обладнання та розташування його в просторих приміщеннях та інші засоби.До засобів звукоізоляції (рис. 3.9) належать звукоізолюючі огорожі 1, звукоізолюючі кабіни та пульти керування 2, звукоізолюючі кожухи 3 та акустичні екрани 4 (ДШ – джерело шуму).

Засоби звукоізоляції доцільно встановлювати у тому разі, коли потрібно суттєво знизити інтенсивність прямого звуку на робочих місцях. Сутність звукоізоляції полягає в тому, що падаюча на звукоізолюючу перепону енергія відбивається від неї у значно більшій мірі, ніж проходить за неї. Звукоізоляція повітряного шуму огорожею R, дБ, обчислюється за формулою

, (3.47)

де Р_пад, Р_пр – відповідно, звукова потужність, що падає на перепону, і та, що проходить за неї, Вт.

Рисунок 3.9 – Засоби звукоізоляції

З вукоізолююча здатність одношарової плоскої огорожі залежить від частотної характеристики повітряного шуму і в загальному вигляді наведена на рис. 3.10.

f – частота звукових коливань, Гц; f_гр – гранична (критична) частота коливань пластини (частота хвильовогозбігу), Гц

Рисунок 3.10 – Частотна характеристика ізоляції повітряного шуму одношаровою плоскою огорожею

Граничну частоту коливань пластини можна обчислити таким чином

, (3.48)

де с – швидкість звуку в повітрі, м/с; с_n – швидкість поздовжніх хвиль у пластині, м/с; h – товщина пластини, м.

Зміна звукоізолюючої здатності огорожі пов’язана з резонансними частотами, найбільший інтерес з яких становить перша, що визначається за формулою

(3.49)

де а і в – розміри пластини (огорожі), м.

У частотній характеристиці звукоізоляції огорожі R можна виділити декілька областей, де звукоізоляція підпорядковується певним закономірностям.

В області резонансних частот, що знаходяться, як правило, у низькочастотному діапазоні (до 20-45 Гц), звукоізоляція залежить від внутрішнього тертя у матеріалі огорожі. На частотах вище перших двох-трьох резонансних частот звукоізоляція підкоряється так званому закону мас, коли звукоізоляція R залежить тільки від поверхневої густини m_n, кг/м² (маса 1 м² огорожі), та частоти звуку f, Гц, і визначається за формулою

, дБ. (3.50)

Зі збільшенням m_n або f у два рази, звукоізоляція зростає на 6 дБ.

Починаючи з частоти 0,5f_гр звукоізоляція зменшується, приймаючи мінімальне значення на частоті f = f_гр.

На частотах f > f_гр звукоізоляція залежить від циліндричної жорсткості огорожі, поверхневої густини та внутрішнього тертя; зростання звукоізоляції становить 7,5 дБ/октава.

При проектуванні одношарових огорож необхідно враховувати ці особливості ізоляції. Особливу увагу слід звертати на відсутність збігу максимуму шуму, який ізолюється, з частотою f_гр.

Звукоізолюючі кабіни використовують для розташування пультів дистанційного керування або робочих місць у шумних приміщеннях. За допомогою звукоізолюючих кабін можна забезпечити практично будь-яке потрібне зниження рівня шуму. Як правило, кабіни виготовляють з цегли, бетону або інших подібних матеріалів, а також збірними з металевих панелей. У цехах з джерелами теплового випромінювання кабіни повинні забезпечувати також необхідний захист від даного шкідливого фактору.

Звукоізолюючі кабіни збірної конструкції установлюють на гумових віброізоляторах.

Застосування звукоізолюючих кожухів є ефективним, простим та дешевим способом зниження шуму на робочих місцях. Для досягнення максимальної ефективності кожухи повинні цілком закривати машину (агрегат, обладнання). Конструктивно кожухи виготовляються знімними, розсувними або капотного типу, суцільними герметичними або неоднорідної конструкції з оглядовими вікнами, з дверцятами, що відчиняються, з отворами для введення комунікацій та циркуляції повітря.

Кожухи виготовляють з листових вогнетривких або важкозаймистих матеріалів. Внутрішні поверхні стінок кожухів повинні бути облицьовані звукопоглинаючим матеріалом, а сам кожух має бути ізольований від вібрації основи.

Для суцільного герметичного кожуха необхідна звукоізоляція R_кож забезпечується за рахунок звукоізоляції стінок кожуха R за формулою

, (3.51)

де _обл – ревербераційний коефіцієнт звукопоглинання облицювання внутрішньої поверхні кожуха; R – звукоізоляція стінок з облицюванням із звукопоглинаючих матеріалів.

Акустичні екрани та огорожі можуть улаштовуватись як у виробничих приміщеннях для захисту робочих місць від шуму агрегату, що обслуговується, а також сусідніх агрегатів, так і на території підприємства з метою зниження шуму, що створюється відкрито встановленими джерелами, в адміністративно-побутових приміщеннях та у житловій забудові. Застосування екранів у приміщеннях виправдане тільки у тому разі, коли рівень звукового тиску в розрахунковій точці, що створюється прямим звуком від джерела, яке екранується, є значно вищим від рівнів відбитого звуку в цій точці.

Засоби звукопоглинання застосовують для зниження шуму на робочих місцях, що знаходяться у приміщеннях з джерелами шуму, або у “тихих” приміщеннях, у які проникає шум із сусідніх “шумних” приміщень. До цих засобів відносять звукопоглинаючі облицьовки та штучні звукопоглиначі. Обладнання їх у приміщеннях має назву акустичної обробки.

Акустичний ефект звукопоглинаючої облицьовки та штучних поглиначів ґрунтується на зменшенні інтенсивності відбитого звуку. Поглинання звуку зумовлене переходом коливальної енергії звукової хвили у теплоту внаслідок утрат на тертя у звукопоглиначі.

Засоби звукопоглинання, що використовуються для акустичної обробки приміщень, поділяються на три групи:

1) звукопоглинаючі облицьовки у вигляді акустичних плит повної заводської готовності з жорсткою та напівжорсткою структурою – плити типу “Акмігран”, “Акмініт”, “Сілакпор”, ПА, ПС та ін.;

2) звукопоглинаючі облицьовки із шару пористо-волокнистого матеріалу (скляного або базальтового волокна, мінеральної вати) у захисній оболонці з тканини або плівки з перфорованим покриттям (металевим, гіпсовим тощо) – плити “Москва”, “Методія” та ін.;

3) штучні поглиначі, що становлять собою одно- або багатошарові об’ємні звукопоглинаючі конструкції у вигляді куба, паралелепіпеда, конуса, які підвішуються до стелі приміщення. Одним із різновидів таких звукопоглиначів є звукопоглинаючі куліси у вигляді плоских пластин з мінераловатних плит в оболонці з тканини або плівки.

Глушники шуму. На машинобудівних підприємствах підвищений шум на робочих місцях та в житловій забудові часто створюється при роботі вентиляторних, компресорних і газотурбінних установок, систем скидання стиснутого повітря, стендів для випробувань різних двигунів. Зниження шуму аеродинамічного походження досягається обладнанням глушників у каналах на шляху поширення шуму від його джерела до місця усмоктування або викиду повітря та газів. Глушники бувають абсорбційні, реактивні та комбіновані. Зниження шуму в абсорбційних глушниках відбувається за рахунок поглинання звукової енергії застосованними у них звукопоглинаючими матеріалами і конструкціями, а у реактивних – унаслідок відбивання звуку назад до джерела. Комбіновані глушники мають властивість як поглинати, так і відбивати звук. Вибір типу глушників залежить від конструкції установки, яку потрібно заглушити, спектра та потрібного зниження шуму.

Організаційно-технічні засоби складаються з технічних (конструктивні рішення зі зниження шуму в джерелі) та організаційних, до яких відносять:

◊ позначення робочих місць з рівнем звуку більше 80 дБА позначками шумової небезпеки. Постійне знаходження у таких зонах можливе тільки з застосуванням засобів індивідуального захисту;

◊ обмеження часу знаходження людей у зоні підвищеного шуму без засобів індивідуального захисту органів слуху згідно з ГОСТ 12.1.050-85;

◊ обов’язкове проведення для осіб, що працюють в умовах інтенсивного виробничого шуму, попереднього та періодичного медичних оглядів (аудіометричний контроль).

До засобів індивідуального захисту від шуму належать:

1. протишумові укладки – м’які та жорсткі;

2. навушники, що забезпечують зниження рівнів звукового тиску в області високих частот 30-35 дБ;

3. протишумові шоломи, які застосовуються при рівнях звуку більше 130 дБА.