3.3. Средства и методы защиты от действия шума
Борьба с шумом на производстве осуществляется комплексно и включает меры следующего характера:
организационно - технологического;
санитарно-технического;
лечебно-профилактического.
К организационно-техническим методам защиты относят:
применение малошумных технологических процессов (изменение технологии производства, способа обработки и транспортирования материала и др.);
оснащение шумных машин средствами дистанционного управления и автоматического контроля;
применение малошумных машин, изменение конструктивных элементов машин, их сборочных единиц;
совершенствование технологии и обслуживания машин;
использование рациональных режимов труда и отдыха работников на шумных предприятиях.
В зависимости от принципа действия акустические средства защиты от шума подразделяются:
средства звукоизоляции;
средства звукопоглощения;
средства демпфирования;
глушители шума.
Снижение шума на пути его распространения от источника в значительной степени достигается:
акустическими средствами (звукоизоляция, звукопоглощение, глушители шума и т.п.);
архитектурно-планировочными методами (рациональные акустические решения планировок зданий и генеральных планов объектов, планирование размещения технологического оборудования, машин, рабочих мест, шумопоглощающих зон и т.п.).
Классификация средств и методов защиты от шума приведена в ГОСТ 12.1.029. Технические нормативные правовые акты предусматривают защиту от шума следующими строительно-акустическими методами:
а) звукоизоляцией ограждающих конструкций, уплотнением притворов окон, дверей, ворот и т.п., устройством звукоизолированных кабин для персонала; укрытием источников шума в кожухи;
б) установкой в помещениях на пути распространения шума звукопоглощающих конструкций и экранов;
в) применением глушителей аэродинамического шума в двигателях внутреннего сгорания и компрессорах; звукопоглощающих облицовок в воздушных трактах вентиляционных систем;
г) созданием шумозащитных зон в различных местах нахождения людей, использованием экранов и зеленых насаждений.
Ослабление шума достигается путем использования под полом упругих прокладок без жесткой их связи с несущими конструкциями зданий, установкой оборудования на амортизаторы или специально изолированные фундаменты. Широко применяются средства звукопоглощения – минеральная вата, войлочные плиты, перфорированный картон, древесноволокнистые плиты, стекловолокно, а также активные и реактивные глушители (рис.3.2.2).
Глушители аэродинамического шума бывают абсорбционными, реактивными (рефлексными) и комбинированными. В абсорбционных глушителях затухание шума происходит в порах звукопоглощающего материала.
Рис. 3.2.2. Глушители шума:
а – абсорбционного трубчатого типа; б – абсорбционного сотового типа;
г – абсорбционного экранного типа; д – реактивного камерного типа; е – резонансный; ж – комбинированного типа;
1 – перфорированные трубки; 2 – звукопоглощающий
материал; 3 – стеклоткань; 4 – расширительная камера; 5 – резонансная камера
Принцип работы реактивных глушителей основан на эффекте отражения звука в результате образования «волновой пробки» в элементах глушителя. В комбинированных глушителях происходит как поглощение, так и отражение звука.
Звукоизоляция является одним из наиболее эффективных и распространенных методов снижения производственного шума на пути его распространения. С помощью звукоизолирующих устройств (рис.3.2.3) легко снизить уровень шума на 30 – 40 дБ. Эффективными звукоизолирующими материалами являются металлы, бетон, дерево, плотные пластмассы и т.п.
Для снижения шума в помещении на внутренние поверхности наносят звукопоглощающие материалы, а также размещают в помещении штучные звукопоглотители.
Рис.3.2.3 . Схемы звукоизолирующих устройств:
а – звукоизолирующая перегородка; б – звукоизолирующий кожух;
в – звукоизолирующий экран; А – зона повышенного шума; Б – защищаемая зона;
1 – источники шума; 2 – звукоизолирующая перегородка; 3 – звукоизолирующий
кожух; 4 – звукоизолирующая облицовка; 5 – акустический экран
Звукопоглощающие устройства бывают пористыми, пористо-волокнистыми, с экраном, мембранные, слоистые, резонансные и объемные. Эффективность применения различных звукопоглощающих устройств определяется в результате акустического расчета. Для достижения максимального эффекта рекомендуется облицовывать не менее 60 % общей площади ограждающих поверхностей, а объемные (штучные) звукопоглотители располагать как можно ближе к источнику шума.
Снизить неблагоприятное воздействие шума на рабочих возможно, сократив время их нахождения в шумных цехах, рационально распределив время труда и отдыха и т.д. Время работы подростков в условиях шума регламентировано: для них необходимо устраивать обязательные 10 – 15-минутные перерывы, во время которых они должны отдыхать в специально выделенных комнатах вне шумового воздействия. Такие перерывы устраиваются для подростков, работающих первый год, через каждые 50 мин – 1 ч работы, второй год – через 1,5 ч, третий год – через 2 ч работы.
Зоны с уровнем звука выше 80 дБА должны быть обозначены знаками безопасности.
Основными источниками вибрационного (механического) шума машин и механизмов являются зубчатые передачи, подшипники, соударяющиеся металлические элементы и т.п. Снизить шум зубчатых передач можно повышением точности их обработки и сборки, заменой материала шестерен, применением конических, косозубых и шевронных передач. Снизить шум станков можно применением быстрорежущей стали для резца, смазочно-охлаждающих жидкостей, заменой металлических частей станков пластмассовыми и т.д.
Для снижения аэродинамического шума используют специальные шумоглушащие элементы с криволинейными каналами. Снизить аэродинамический шум можно улучшением аэродинамических характеристик машин. Дополнительно применяются средства звукоизоляции и глушители.
Акустическая обработка помещений (снижение плотности звуковой энергии в помещении, отражений от стен, перекрытий, оборудования и т.п.) обязательна в шумных цехах машиностроительных заводов, цехах ткацких фабрик, машинных залах машиносчетных станций, вычислительных центров и должна составлять не менее 60 % площади помещения.
Новым методом снижения шума является метод «антизвука» (равного по величине и противоположного по фазе звука). В результате интерференции основного звука и «антизвука» в некоторых местах шумного помещения можно создать зоны тишины. В месте, где необходимо уменьшить шум, устанавливается микрофон, сигнал от которого усиливается и излучается определенным образом расположенными динамиками. Уже разработан комплекс электроакустических приборов для интерференционного подавления шума.
Применение средств индивидуальной защиты от шума целесообразно в тех случаях, когда средства коллективной защиты и другие средства не обеспечивают снижение шума до допустимых уровней.
СИЗ позволяют снизить уровень воспринимаемого звука на 0 – 45 дБ, причем наиболее значительное глушение шума наблюдается в области высоких частот, которые наиболее опасны для человека.
Средства индивидуальной защиты человека от шума в зависимости от конструктивного исполнения подразделяются на:
• противошумные наушники, закрывающие ушную раковину снаружи;
• противошумные вкладыши, перекрывающие наружный слуховой проход или прилегающие к нему;
• противошумные шлемы и каски;
противошумные костюмы.
Применение средств индивидуальной защиты от шума целесообразно в тех случаях, когда средства коллективной защиты и другие средства не обеспечивают снижение шума до допустимых уровней. СИЗ позволяют снизить уровень воспринимаемого звука на 0 – 45 дБ (значительное глушение шума в области высоких частот).
Снижение шума в источнике достигается путем его конструктивных изменений. Выбор средств снижения шума в источнике его возникновения зависит от происхождения шума. Это обеспечивается заменой возвратно – поступательного перемещение вращательным; замена ударных процессов безударными; замена зубчатых передач клиноременными и гидравлическими; повышением качества изготовления и обслуживания и т.д.