13.5. Пути снижения шума и вибрации на предприятиях

Общие мероприятия. Анализ акустической обстановки в цехе предприятия следует начинать с составления карты шумности, представляющей план цеха с нанесенными на него зонами, в которых уровни шума превышают требования санитарных норм. Шумоопасные зоны размечают в зависимости от времени воздействия шума на персонал. Если в пределах зоны средний эквивалентный уровень звука превышает допустимый в течение 50 % среднемесячного рабочего времени и более, зону штрихуют сплошными линиями: если воздействие повышенного шума не достигает 50 % этого времени – зону штрихуют пунктирными линиями.

Карта шумности позволяет: дать общую оценку акустического климата в помещений определением мест расположения источников повышенного шума, протяженности шумоопасных зон, создаваемых каждым источником, и временных характеристик данных зон; установить число рабочих мест и работников цеха, находящихся в шумоопасных зонах; оценить необходимость и выбрать места постоянной или временной установки знаков безопасности по шуму; наметить инженерные мероприятия и провести соответствующие расчеты для нормализации акустического климата в производственном помещении.

Снижение шума в цехах и на участках можно достигнуть только проведением комплекса мероприятий, в первую очередь совершенствованием технологических процессов и оборудования. Технологические процессы, связанные с высокими уровнями шума и вибрации, нужно заменять менее шумными. Например, запрессовку втулок молотком – запрессовкой на прессе, вырубку зубилом дефекта отливок – воздушной выплавкой, обработку кромок металла под сварку пневмозубилами – газовой резкой и т. д. Такие операции, как зачистка деталей на наждачных кругах, рихтовка на плитах молотками и кувалдами необходимо заменять более прогрессивными и малошумными.

В отдельных случаях, когда избежать операций, создающих повышенные уровни шума и вибрации, не удается, надо выделять для их выполнения отдельные помещения и применять конструктивные средства снижения шума.

Мероприятия, выполняемые в отдельных цехах. Наиболее шумными являются корпусные, деревообрабатывающие и механические цехи, а также помещения испытательных стендов, в которых проверяют качество ремонта и обкатывают судовые двигатели.

В корпусных цехах, представляющих, как правило, помещение значительного объема, имеется большое число рабочих мест, на которых выполняются обрубка металла пневматическими зубилами, зачистка шлифовальными машинами и другие операции, создающие повышенные уровни шума и вибрации. Они возникают вследствие интенсивного излучения структурного шума пластинами корпуса, подвергающимися воздействию инструмента, и достигают иногда 110 - 120 дБ.

Для уменьшения шума в цехах монтируют акустические подвесные потолки различной конструкции. Звуковые волны, распространяясь в производственном помещении, взаимодействуют с заполненными звукопоглотителем полостями подвесного потолка. Взаимодействие звуковых волн с активными полостями потолка, заполненными негорючим звукопоглотителем приводит к шумоглушению в высокочастотном диапазоне, причем за счет наличия полостей увеличивается поверхность звукопоглощения, и, как следствие, повышается коэффициент звукопоглощения.

При монтаже акустического потолка должны соблюдаться оптимальные соотношения размеров: D – от точки подвеса каркаса до любой из его сторон и Е – толщины слоя звукопоглощающего материала, причем отношение этих размеров должно находиться в оптимальном интервале величин: E:D = 0,1-0,5.

Применяются так же кулисные штучные звукопоглотители, состоящие из двух частей: жесткого каркаса, стягиваемого хомутами и подвешиваемого за крючья на направляющих либо непосредственно крепящегося к потолку производственного здания. Внутри каркаса расположен звукопоглощающий материал, обернутый сетчатой капроновой тканью или стеклотканью. Звуковые волны, распространяясь в производственном помещении, взаимодействуют с заполненными звукопоглотителем полостями. Звукопоглощение на низких и средних частотах происходит за счет акустического эффекта, построенного по принципу резонаторов Гельмгольца, образованных полостями. Различные объемы резонансных полостей служат для подавления звуковых колебаний в требуемом звуковом диапазоне частот, как правило, большие объемы для подавления шума в низкочастотном диапазоне, а малые - в области средних и высоких частот.

Звукопоглощающее акустическое ограждение производственного помещения содержит каркас цеха, оконные, дверные проемы, проемы для размещения светильников и акустические ограждения.

Звукопоглощающее акустическое ограждение содержит гладкую и перфорированную стенки, между которыми размещен звукопоглощающий материал, расположенный в два слоя, один из которых, более жесткий, выполнен составного профиля, а другой, - мягкий, выполнен прерывистым в виде прерывистых звукопоглотителей и расположен в фокусе звукоотражающих поверхностей первого слоя. Составной профиль звукопоглощающего слоя выполнен из материала, у которого коэффициент отражения звука больше, чем коэффициент звукопоглощения, а геометрически он состоит из чередующихся сферических поверхностей и плоских поверхностей с резонансными отверстиями. Прерывистый звукопоглотитель, расположенный в фокусе сферической поверхности, выполнен в форме тел вращения, например сферы, эллипсоида, конуса, усеченного конуса, и крепится на перфорированной стенке с помощью штырей, один конец которых жестко закреплен на перфорированной стенке, а другой - выполнен заостренным и расположен в теле прерывистых звукопоглотителей. Резонансные отверстия являются горловинами резонаторов Гельмгольца, образованных соответствующими полостями между гладкой стенкой и составным профилем.

В механических цехах, как правило, установлено большое число оборудования, работающего на самых различных режимах, поэтому на уровни шума рабочих мест будет влиять не только станок, на котором работают, но и оборудование, расположенное поблизости. Чтобы уменьшить взаимное влияние оборудования, целесообразно применять звукопоглощающую облицовку стен и потолка и устанавливать звукоизолирующие экраны.