Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Средства безопасности труда. Учебное пособие для студентов вузов

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
08.09.2026
Размер:
2 Мб
Скачать
☆
61
щиты от шума подразделяются на:
акустические;
архитектурно-планировочные;
организационно-технические.
Акустические средства защиты от шума в зависимости от принципа действия подразделяются на:
средства звукоизоляции;
средства звукопоглощения;
средства виброизоляции;
средства демпфирования;
глушители шума.
Средства звукоизоляции в зависимости от конструкций под­разделяются на:
звукоизолирующие ограждения зданий и помещений;
звукоизолирующие кожухи;
звукоизолирующие кабины;
акустические экраны;
перегородки.
Средства звукопоглощения в зависимости от конструкции подразделяются на:
звукопоглощающие облицовки;
объемные (штучные) поглотители звука.
Средства демпфирования шума (и вибраций) в зависимости от вида вибраций подразделяются на:
элементы с сухим трением;
элементы с вязким трением;
элементы с внутренним трением.
Глушители шума в зависимости от принципа действия под­разделяются на:
абсорбционные;
реактивные (рефлексные);
комбинированные.
Архитектурно-планировочные методы защиты от шума и вибраций включают в себя:
рациональные акустические решения планировок зданий и генеральных планов объектов;
62
рациональное размещение технологического оборудова- ния, машин и механизмов;
рациональное размещение рабочих мест;
рациональное акустическое планирование зон и режима
движения транспортных средств и транспортных потоков;
создание шумозащищенных зон в различных местах нахождения человека.
Организационно-технические методы защиты от шума и вибраций включают в себя:
применение малошумных и вибробезопасных технологи- ческих процессов (изменение технологии производства, способа обработки и транспортирования материала и др.);
оснащение шумных и виброопасных машин средствами дистанционного управления и автоматического контроля;
применение малошумных и вибробезопасных машин, из- менение конструктивных элементов машин, их сборочных единиц;
совершенствование технологии ремонта и обслуживания машин;
использование рациональных режимов труда и отдыха ра- ботников на шумных и виброопасных предприятиях.
Средства индивидуальной защиты от шума в зависимости от конструктивного исполнения подразделяются:
на противошумные наушники, закрывающие ушную рако- вину снаружи;
противошумные вкладыши, перекрывающие наружный слу- ховой проход или прилегающие к нему;
противошумные шлемы, каски и костюмы.
Противошумные наушники по способу крепления на голове подразделяются на: независимые, имеющие жесткое и мягкое оголо­вье; встроенные в головной убор или в другое защитное устройство.
Противошумные вкладыши в зависимости от применяемого материала могут быть много– и однократного пользования и под­разделяются на твердые, эластичные и волокнистые.
5.2. Средства звукоизоляции
Средства звукоизоляции предназначены для снижения воз­душного шума. К ним в первую очередь относятся ограждающие
63
конструкции зданий и помещений, звукоизолирующие кабины для персонала и звукоизолирующие кожухи для машин и механизмов. Звукоизолирующая способность однослойных ограждений (стен, перекрытий) в основном зависит от их объемной массы и частоты звука и может достигать 50 дБ. Основные положения по расчету и проектированию звукоизоляции ограждающих конструкций зданий изложены в СНиП П-12-77 «Защита от шума» [13].
Наиболее простым и эффективным средством защиты от шу­ма технологического оборудования в производственных помеще­ниях является устройство звукоизолирующих кабин, полностью отгораживающих работающих от шумных агрегатов. Наиболее ча­сто звукоизолирующие кабины используются для расположения в них пультов дистанционного управления или рабочих мест в шум­ных цехах. Для обеспечения удобного расположения рабочих мест и необходимого обзора цеха они приподнимаются над полом или устанавливаются на антресолях и имеют наклонное остекление. Звукоизолирующие кабины монтируются на резиновых виброизо­ляторах, не допуская передачи вибрации на ограждающие кон­струкции кабин. Кабины, как правило, внутри облицовываются звукопоглощающими конструкциями. Звукоизоляция кабин опре­деляется экспериментально.
Среднее требуемое снижение воздушного шума (R, дБ) зву­коизолирующим средством определяют по формуле:
R = Lш − Lдоп, (5.1)
где: Lш - октавный уровень звукового давления в помещении с источником шума, дБ;
L доп. - допустимый по нормам октавный уровень звукового давления, дБ.
Изоляция воздушного шума кабиной зависит от ее конструк­тивного и планировочного решения, от материала и конструкции стен, перекрытий, оконных проемов, дверей, глушителей шума си­стем вентиляции, расположения кабины относительно источника шума, виброизоляции, наличия звукопоглощающей облицовки внутри кабины и других факторов и может достигать 40 дБ.
При конструировании звукоизолирующих кабин различные элементы ограждений должны обеспечивать по возможности оди­наковую изоляцию воздушного шума. Узлы крепления ограждаю-
64
щих элементов к каркасу кабины и друг к другу должны гаранти­ровать плотность, герметичность и простоту монтажа этих элемен­тов и всех соединений. Оконные проемы делаются минимальными и заполняются зеркальными стеклами или пластинами из плекси­глаза. По периметру окон предусматриваются герметичные рези­новые прокладки. При использовании двойного остекления между стеклами делается звукопоглощающая облицовка по периметру окон. Конструкция дверей должна обеспечивать легкость и просто­ту их закрывания и открывания, плотность и герметичность при­творов по всему периметру двери.
Звукоизолирующие кожухи в ряде случаев являются един­ственным эффективным средством снижения шума от технологи­ческого оборудования или отдельных его узлов. Кожухи позволяют существенно снизить шум в непосредственной близости от рабо­тающего оборудования на ближайших к источнику рабочих местах, что невозможно сделать другими строительно-акустическими ме­роприятиями. Эффективность звукоизолирующих кожухов дости­гает 25 дБ. Кожухи могут закрывать целиком весь источник шума и устанавливаться на пол помещения, а могут закрывать лишь наиболее шумную часть машины из-за особенностей эксплуатации и обслуживания источника шума и крепиться к станине через виб­роизолирующие прокладки. Звукоизоляция кожуха, закрывающего источник шума, определяется по ГОСТ 31298.2-2005 и является максимальной для данного кожуха [14]. В реальных условиях экс­плуатации на ближайшем к источнику шума рабочем месте такое же снижение шума может быть достигнуто только в случае, если шум помех при выключенном источнике шума не менее чем на 10 дБ ниже шума на рабочем месте при работе источника шума с установленным на нем кожухом. В случае более высоких уровней помех на рабочем месте реальная звукоизоляция кожуха будет снижена. Если для работы машины необходимо обеспечить цирку­ляцию воздуха под кожухом, то в кожухе предусматриваются проемы для прохода воздуха, оборудованные соответствующими щелевыми глушителями. Эффективность глушителей должна быть не менее звукоизоляции стенок кожуха во всех октавных полосах частот.
65
5.3. Средства звукопоглощения
а б в
Снижение шума в помещениях осуществляется с помощью звукопоглощения. При падении звуковых волн на звукопоглощаю­щие материалы и конструкции значительная часть звуковой энер­гии поглощается, меньшая часть отражается, тем самым уменьша­ется плотность звуковой энергии в помещении. Звукопоглощаю­щие конструкции предназначены для поглощения звука. К ним от­носятся звукопоглощающие облицовки ограждающих поверхно­стей помещений, штучные звукопоглотители, облицованные по­верхности акустических экранов, а также звукопоглощающие об­лицовки, применяемые в камерных глушителях и в звукоизолиру­ющих кожухах. Акустические характеристики средства звукопо­глощения представляют собой соответственно частотную характе­ристику коэффициента звукопоглощения или частотную характе­ристику звукопоглощения, приходящегося на один звукопоглоти­тель эквивалентной площади.
Эффективность применения звукопоглощающих облицовок и штучных звукопоглотителей зависит от ряда факторов:
акустических характеристик помещения; формы помещения; расположения в помещении источников шума и рабочих мест.
Звукопоглощающие облицовки (рис. 5.1) обычно размеща­ются на потолке и стенах.
Рис. 5.1. Звукопоглощающие облицовки:
1 – защитная конструкция; 2 – защитная оболочка; 3 – звукопоглощаю-
щий материал; 4 – стена или потолок; 5 – воздушный промежуток; 6 –
плита из звукопоглощающего материала.
Площадь облицовываемой поверхности для достижения мак­симально возможного эффекта должна составлять не менее 60 % общей площади ограничивающих помещение поверхностей. С по­мощью звукопоглощающих облицовок и конструкций можно обес-
66
печить снижение шума в производственных помещениях до 10 дБ. При необходимости снижения шума, преимущественно в области низких частот, облицовку следует относить от поверхности стен на 100 - 150 мм, оставляя между потолком или стеной и облицовкой замкнутый по периметру воздушный зазор.
Находят применение также штучные звукопоглотители, представляющие собой объемные конструкции в виде призм, ша­ров и т. п., подвешиваемых в помещении. Они выполняются из перфорированных листов твердого картона, пластмассы, металла или рулонной алюминиевой фольги, оклеенных изнутри войлочной тканью или заполненных звукопоглощающим материалом. Такие штучные звукопоглотители целесообразно располагать в непосред­ственной близости от источника шума.
В качестве звукопоглощающего слоя в конструкциях звуко­поглощающих облицовок применяются:
вата минеральная, получаемая распылением в стекловидные волокна из металлургических, топливных шлаков и силикатных горных пород;
вата стеклянная бесщелочная, представляющая собой слой разрыхленных прядей однонаправленных некрупных волокон со средним диаметром не более 10 мкм, вытягиваемых из расплава бо­росиликатного стекла с содержанием щелочей не более 2 %;
вата из супертонкого стеклянного волокна, представляю- щая собой многослойный холст перепутанных штапельных волокон диаметром не более 3 мкм, полученных из стекла щелочного состава способом раздува горячими газами и удерживаемых между собой силами естественного сцепления;
вата из супертонкого базальтового волокна, представляю- щая собой слой перепутанных штапельных волокон диаметром не более 2 мкм, получаемых способом раздува первичных непрерыв­ных волокон горячими газами, удерживаемых между собой силами естественного сцепления;
маты минераловатные прошивные с обкладками или без них и др.
В качестве защитных оболочек в конструкциях звукопогло­щающих облицовок используются:
67
стеклянная ткань, представляющая собой вырабатываемое из крученых стеклянных нитей негорючее полотно различной плотности, толщиной 0,1 - 0,2 мм;
полиэтилентерефталатная пленка общего назначения тол- щиной не более 25 мкм.
В качестве защитных перфорированных экранов в конструк­циях звукопоглощающих облицовок с волокнистыми материалами могут применяться:
алюминиевые перфорированные панели толщиной 0,8 -1 мм;
плиты гипсовые штампованные перфорированные, под-
клеенные с тыльной стороны бязью, трудносгораемые, толщиной 10 мм с процентом перфорации от 10 до 20 и др.
5.4. Акустические экраны
Акустические экраны используются для уменьшения ин­тенсивности прямого звука или отгораживания наиболее шумного оборудования или участков от соседних рабочих мест или рабочих мест от остальной части помещения. Акустический экран пред­ставляет собой преграду ограниченных размеров, снижающую уро­вень прямого звука от источника шума за счет образования акусти­ческой тени (рис. 5.2).
Экраны наиболее эффективны для снижения шума высоких и средних частот и плохо снижают низкочастотный шум, который за счет эффекта дифракции легко огибает экраны.
Акустические экраны применяются для защиты рабочих мест от шума обслуживаемого агрегата, а также от шума соседних агре­гатов в тех случаях, когда звукопоглощающая облицовка не обес­печивает требуемого снижения шума. Линейные размеры экрана не менее чем в 2 – 3 раза должны превосходить линейные размеры источника шума.
68
Рис. 5.2. Формы акустических экранов:
ИШ - источник шума; 1 - экран; 2 - расчетная точка
Акустические экраны изготавливаются из сплошных твердых листов или щитов (например, металлических), облицованных зву­копоглощающим материалом толщиной не менее 60 мм, обращен­ным к источнику шума. Их целесообразно применять для снижения уровня звукового давления на рабочих местах и в местах постоян­ного пребывания людей от источников шума, создающих уровни звукового давления в расчетных точках, превышающие допусти­мые уровни не менее чем на 10 дБ, но не более чем на 20 дБ.
5.5. Глушители шума
Устройство, которое уменьшает передачу звука через канал, трубу или отверстие, не препятствуя переносу среды, называется глушителем.
Глушители применяют:
- для ослабления шума и предотвращения взаимного влия­ния источников шума в системах теплоснабжения, вентиляции и кондиционирования воздуха (ТВКВ);
- предотвращения или ослабления передачи звука через вентиляционные отверстия между помещениями с высокими уровнями шума;
- ослабления шума выпуска магистралей высокого давления;
- ослабления шума впуска и выпуска двигателей внутрен­него сгорания;
- ослабления впускного и выпускного шума вентиляторов,
69
компрессоров и турбин.
1 2
4 3
По принципу снижения уровней шума существующие кон­струкции глушителей можно разделить на несколько основных типов.
Диссипативные глушители Простой диссипативный глушитель представляет собой прямую трубу со звукопоглощающей облицовкой круглого или прямо­угольного поперечного сечения без каких-либо соединений (рис. 5.3).
Рис. 5.3. Схема диссипативного глушителя:
1 – оболочка; 2 – звукопроницаемое покрытие; 3 – труба для прохождения
потока; 4 – звукопоглощающий материал.
Звукопоглощающий элемент состоит из одного или не­скольких слоев поглощающего материала и звукопроницаемого покрытия. В качестве поглощающего материала используют тонкие минеральные, металлические или пластмассовые волокна и струк­туры с открытыми порами, изготовленные из пенопласта, металло­керамики или бетона.
Эти глушители обеспечивают широкополосное ослабление звука преобразованием звуковой энергии в тепловую при относи­тельно малых потерях давления.
Резонаторные глушители
Как для облицовки каналов, так и при изготовлении звукопо­глощающих пластин применяют ослабляющие звук элементы в форме поглотителей или резонаторов. На рис. 5.4. изображены ре­зонаторы различных типов, где: а - звукопоглощающий слой с низ­ким сопротивлением продуванию на жесткой подложке с попереч­ными секциями, представляющими собой четвертьволновой резо­натор; b - устройство со слабоперфорированными отверстиями или щелями для создания эффекта «бутылочного горла» на пути воз­душного звука (резонатор Гельмгольца);
70
с - секционированная облицовка со стенками из звукопогло­щающего материала или без поглотителя;
d - устройство, облицованное легкой пленкой (фольгой) или пластинами.
Рис. 5.4. Типы резонаторных облицовок (схематично):
1 – резистивный слой; 2 – перфорированная пластина или пластина со
щелями; 3 – звукопоглощающий слой; 4 – пленка (фольга) или пластина;
5 – твердая подложка или плоскость симметрии.
Эти глушители обеспечивают преобразование пульсаций и колебаний газа в звуковую энергию и поглощают звук. Простые резонаторы устанавливают как боковые ответвления в стенках ка­нала. Группы резонаторов используют как облицовку канала или разделительные элементы (дефлекторы) в трубах, что ограничивает падение давления. Резонансы преимущественно настроены на низ­кие и промежуточные частоты, где требуется ослабление.
Отражательные глушители обычно проектируют для ослаб­ления основных мод в каналах ниже частоты возникновения мод наивысших порядков, т.е. для относительно узких каналов. В более широких каналах распространение наивысших мод может быть предотвращено применением жестких аксиальных перегородок ка­нала (так называемых модовых или модальных фильтров). Часть падающего звука будет отражаться. Этот эффект в настоящее вре­мя практически не используют. (Мода - тип электромагнитной вол­ны в оптическом волокне.)
Следует отличать отражательные глушители для стационар­ных установок от глушителей для автомобилей и другого мобиль­ного оборудования.
Выбирая глушитель для стационарного оборудования, преж-
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]