Методы и средства защиты от шума
Разработка мероприятий по борьбе с производственным шумом должна начинаться на стадии проектирования технологических процессов и машин, разработки плана производственного помещения и генерального плана предприятия, а также технологической последовательности операций.
Этими мероприятиями могут быть:
уменьшение шума в источнике возникновения;
снижение шума на путях его распространения;
архитектурно-планировочные мероприятия;
совершенствование технологических процессов и машин;
акустическая обработка помещений.
Уменьшение шума в источнике возникновения является наиболее эффективным и экономичным. В каждой машине (электродвигатель, вентилятор, виброплощадка) в результате колебаний (соударений) как всей машины, так и составляющих ее деталей (зубчатых передач, подшипников, валов, шестеренок), возникают шумы механического, аэродинамического и электромагнитного происхождения.
При работе различных механизмов снизить шум на 5-10 дБ можно следующим путем:
устранения зазоров в зубчатых передачах и соединениях деталей с подшипниками;
применения глобоидных и шевронных соединений;
широкого использования пластмассовых деталей.
Шум в подшипниках качения и зубчатых передачах уменьшается также при снижении частоты вращения и нагрузки. Часто повышенные уровни шума возникают при несвоевременном ремонте оборудования, когда ослабляется крепление или образуется недопустимый износ деталей.
Снижение шума вибрационных машин достигается посредством:
уменьшения площади вибрирующих элементов;
замены зубчатых и цепных передач на клиноременные или гидравлические;
замены подшипников качения на подшипники скольжения (там, где это не вызывает значительного повышения расхода энергии - снижение шума до 15дБ.);
повышение эффективности виброизоляции (т.к. снижение уровня вибрации деталей всегда приводит к уменьшению шума);
снижение интенсивности процесса виброформования за счет некоторого увеличения времени вибрирования.
Снизить шумы аэродинамического и электромагнитного происхождения, можно только уменьшением мощности или рабочих скоростей машины, что неизбежно приведет к снижению производительности труда или нарушению технологического процесса.. Поэтому, во многих случаях, когда существенного уменьшения шума в источниках достичь не удалось, используют методы снижения шума на путях его распространения, т.е. применяют шумозащитные кожухи, экраны и глушители аэродинамического шума.
Архитектурно – планировочные мероприятия предусматривают меры защиты от шума, начиная с разработки генерального плана предприятия строительной индустрии и плана цеха. Наиболее шумные и вредные производства рекомендуется компоновать в отдельные комплексы с обеспечением разрывов между ближайшими соседними объектами. При планировке помещений внутри производственных и вспомогательных зданий нужно предусматривать максимально возможное удаление малошумных помещений от помещений с «шумным» технологическим оборудованием. Рациональной планировкой производственного помещения можно добиться ограничения распространения шума, уменьшения числа рабочих, подверженных действию шума. Например, при расположении виброплощадок или шаровых мельниц в помещении, изолированном от других участков цеха, достигается резкое снижение уровня производственного шума и улучшение условий труда для большинства рабочих.
К технологическим мероприятиям по борьбе с шумом относится выбор таких технологических процессов, в которых используются механизмы и машины, возбуждающие минимальные динамические нагрузки. Например, замена машин, использующих вибрационный метод уплотнения бетонной смеси (виброплощадка и т.д) машинами с применением безвибрационной технологии изготовления железобетонных изделий, когда формование изделий осуществляется прессованием или нагнетанием под давлением бетонной смеси в форму.
Для защиты работающих в производственных помещениях с шумным оборудованием применяются:
звукоизоляция вспомогательных помещений, смежных с шумным производственным участком;
кабины наблюдения и дистанционного управления;
акустические экраны и изолирующие кожухи;
обработка стен и потолка звукоизолирующими облицовками или применение штучных поглотителей;
звукоизолирующие кабины и укрытия для регламентированного отдыха работников шумных постов;
вибродемпфирующие покрытия на корпуса и кожухи виброактивных машин и установок;
виброизоляция виброактивных машин на основе различных систем амортизации.
В необходимых случаях меры коллективной защиты дополняются применением средств индивидуальной защиты от шума в виде различных наушников, вкладышей, шлемов.
Шум распространяющийся по воздуху, может быть существенно снижен посредством устройства на его пути звукоизолирующих преград в виде стен, перегородок, перекрытий, специальных звукоизолирующих кожухов и экранов. Сущность звукоизоляции ограждения состоит в том, что наибольшая часть падающей на него звуковой энергии, отражается и только незначительная часть ее проникает через ограждение. Передача звука через ограждение осуществляется следующим образом: падающая на ограждение звуковая волна приводит его в колебательное движение с частотой равной частоте колебаний воздуха в волне. Колеблющееся ограждение становится источником звука и излучает его в изолируемое помещение.
Передача звука из помещения с источником шума в смежное помещение происходит по трем направлениям:
через щели и отверстия;
вследствие колебания преграды;
через прилегающие конструкции (структурный шум).
Для
большинства применяемых строительных
облицовочных материалов коэффициент
звукопоглощения
=0,1
0,9 на частотах 63-8000 Гц.
Звукоизолирующие строительные перегородки снижают уровень шума в смежных помещениях на 30 50 дБ.
Для защиты от шума операторов бетоносмесительных узлов, дозаторных установок пульт управления располагают в звукоизолирующей кабине, снабженной смотровым окном с 2-х или 3-х слойным остеклением, герметичными дверями и специальной системой вентиляции. От воздействия прямого звука операторы машин защищаются при помощи экранов, которые располагаются между источником шума и рабочим местом. Применение экранов оправдано для защиты от высоко- и среднечастотных шумов.
Для уменьшения массы ограждения и повышения их звукоизолирующей способности часто применяют многослойные ограждения. Пространство между слоями заполняется пористо-волокнистыми материалами или оставляется воздушный промежуток шириной 40 60 мм. Звукоизоляция двойного ограждения составляет 60 дБ.
Для снижения шума аэродинамического происхождения на пути его распространения в воздухо- и газопроводах, а также на путях всасывания и выхлопа применяют специальные акустические устройства – глушители.
По принципу снижения звуковой энергии глушители шума подразделяются на:
абсорбционные;
реактивные;
комбинированные.
В абсорбционных глушителях ослабление шума достигается за счет поглощения звуковой энергии в порах волокнистых материалов, которыми облицовываются внутренние поверхности, контактирующие с потоком воздуха или газа. Потери звуковой энергии обусловлены подбором звукопоглотителей с высоким внутренним трением, в которых звуковая энергия превращается в тепловую в результате трения воздуха о стенки. Снижение уровня шума абсорбционными глушителями колеблется в пределах 5 15дБ.
В реактивных глушителях ослабление шума достигается на определенных частотах путем отражения звуковой энергии к источнику или искусственным повышением трения в воздухе в каналах глушителя. Конструктивно глушители представляют собой сочетание более узких каналов и расширительных камер, воздух в которых рассматривается как акустическая масса определенной упругости. Реактивные глушители обеспечивают снижение шума на 25 30 дБ, но при этом происходит некоторое снижение мощности машины (компрессора, двигателя внутреннего сгорания).