3.2 Производственный шум и методы защиты от него
Шум – это беспорядочное сочетание звуков различной частоты и интенсивности, возникающих при механических колебаниях в твердых, жидких и газообразных средах. Шум отрицательно влияет на организм человека, в первую очередь, на его центральную нервную и сердечно-сосудистую системы, способствует развитию утомления, снижению слуха.
Человеческое ухо воспринимает слышимые колебания, лежащие в пределах от 20 до 20000 Гц. Звуковой диапазон принято подразделять на низкочастотный (до 350 Гц), среднечастотный (300-800 Гц) и высокочастотный (свыше 800 Гц). Звуковые волны с частотой менее 20 Гц называются инфразвуковыми, а с частотами более 20000 Гц – ультразвуковыми. Инфразвуковые и ультразвуковые колебания органами слуха человека не воспринимаются.
Звуки очень большой силы, уровень которых превышает 120–130 дБ, вызывают болевое ощущение и повреждения в слуховом аппарате (акустическая травма). Разрыв барабанных перепонок в органах слуха человека происходит под воздействием шума, уровень звукового давления которого составляет 186 дБ. Воздействие на организм человека шума, уровень которого около 196 дБ, приведет к повреждению легочной ткани (порог легочного повреждения).
В каждой точке звукового поля давление и скорость распространения волны изменяется во времени. Разность между мгновенным значением полного давления и средним давлением, которое наблюдается в невозмущенной среде, называется звуковым давлением (Р, Па).
Звуковое давление обозначается буквой Р и измеряется в Паскалях (Па).
При распространении звуковой волны происходит перенос энергии. Средний поток энергии в какой-либо точке среды в единицу времени, отнесенный к единице поверхности, нормальной к направлению распространения волн, называется интенсивностью звука I (Вт/м2) в данной точке.
Интенсивность звука связана со звуковым давлением зависимостью
,
где – плотность среды, кг/м3;
с – скорость звука в этой среде, м/с.
Величины звукового давления и интенсивность звука, с которым приходится иметь дело, находятся в широких пределах.
Так, минимальная величина интенсивности звука, воспринимаемая человеком на частоте f = 1000 Гц, равна I0 = 10-12 Вт/м2 и называется порогом слышимости. Максимальная величина интенсивности, воспринимаемая человеком, называется порогом болевого ощущения и равна Imax = 102 Вт/м2. При этом диапазон звукового давления изменяется от Р0 = 2 10-5 Па до Pmax = 2 102 Па.
В практике измерений абсолютными значениями уровня звука и звукового давления не пользуются, а применяют только логарифмическую (децибеловую) шкалу. Это вызвано следующими причинами.
Во-первых, диапазон изменения звука и звукового давления чрезвычайно широк, нормальное человеческое ухо не способно воспринимать незначительные изменения звукового давления.
Во-вторых, как показали эксперименты, реакция уха человека на различную громкость звука имеет логарифмический характер. Поэтому уровень интенсивности звукаопределяется по формуле:
,
где I – интенсивность звукового давления в данной точке, Вт/м2,
I0 – интенсивность звука на пороге слышимости (10-12 Вт/м2).
Окружающие человека шумы имеют разную интенсивность:
разговорная речь – 50-60 дБА;
улица с оживленным движением – 70-80 дБА;
шум двигателя легкового автомобиля – 80 дБА;
громкая музыка – 70 дБА;
автосирена – 100 дБА.
Шум на рабочих местах не должен превышать допустимых уровней, значения которых приведены в ГОСТ 12.1.003-83* (89). Гигиеническая регламентация инфразвука производится по Санитарным нормам СН 2.2.4/2.1.8.583-96; ультразвука – ГОСТ 12.1.001–89 и СанПиН 2.2.4.582–96.
Нормируемые параметры шума на рабочих местах в соответствии с Санитарными нормами СН 2.2.4/2.1.8.562-96 устанавливают уровень звукового давления в зависимости от характеристики рабочего места (при частоте 1000 Гц):
помещения лабораторий для теоретических работ, конструкторских бюро – 45 дБ;
помещения управления, рабочие комнаты – 55 дБ;
кабины дистанционного управления с речевой связью по телефону – 60 дБ;
производственные помещения – 80 дБ.
Методы защиты (СНиП 23-03-2003):
технические мероприятия: устранение причин возникновения шума, ослабление шума на путях его передачи (использование звукоизолирующих кожухов, акустических экранов, шумопоглотителей), непосредственная защита работающих, применение рациональной планировки помещений, использование дистанционного управления при эксплуатации шумящего оборудования и машин;
- организационные мероприятия: установление режима труда и отдыха, перерывы продолжительностью 20-30 минут через каждые 1-2 часа работы и через 2 ч после обеденного перерыва, запрещение сверхурочных работ (при контакте с ультразвуком более 50% рабочего времени рекомендуются перерывы продолжительностью 15 минут через каждые 1,5 часа работы), комплекс физиотерапевтических процедур – массаж, водные процедуры, витаминизация, использование индивидуальных средств защиты (наушников, снижающих шумовую нагрузку на 20-30 дБ и берушей, снижающих шумовую нагрузку на 10-20 дБ). При уровне шума выше 120 дБ применяют антифоны и спец. шлемы.