6.3. Инфразвук

Инфразвук – это область акустических колебаний, имеющих одинаковую с шумом физическую природу, но распространяющихся с частотами менее 20 Гц. В воздухе инфразвук мало поглощается и способен распространяться на большие расстояния.

Инфразвук может иметь природное происхождение (землетрясе-ния, извержения вулканов, морские бури) и антропогенное (работа тихоходных крупногабаритных машин и механизмов).

Инфразвуковые волны характеризуются теми же параметрами, что и звуки слышимого диапазона. Воздействие инфразвука на орга-низм человека крайне неблагоприятное. Поражается не только орган слуха, а весь организм (нарушение кровообращения, вестибулярного аппарата, действие на функции головного мозга, орган зрения и даже на психику). Особенно сильно воздействие инфразвука с колебатель-ной частотой в интервале 2 – 15 Гц, что связано с возникновением резонансных явлений в организме человека.

Нормируется инфразвук санитарными нормами СН 22-74-80, согласно которым уровни инфразвукового давления в октавных полосах со среднегеометрическими частотами 2, 4, 8, и 16 Гц не должны превышать 105 дБ, а в полосе с частотой 32 Гц – 102 дБ.

6.4. Методы и средства защиты от шумовых воздействий

Классификация методов и средств защиты от шума. По отношению к защищенному объекту существуют методы и средства коллективной и средства индивидуальной защиты.

Средства защиты по отношению к источнику шума подразделяя-ются на средства, снижающие шум на пути его распространения, и средства, снижающие шум в источнике возникновения. Средства, снижающие шум в источнике его возникновения в зависимости от характера шумообразования, подразделяются на средства, снижаю-щие шум механического, аэро- и гидродинамического и электричес-кого происхождения.

Средства, снижающие шум на пути его распространения, в зави-симости от среды подразделяются на средства, снижающие передачу воздушного шума, и средства, снижающие передачу структурного шума (распространяемого через твердые элементы).

Средства и методы коллективной защиты от шума в зависимости от способа реализации подразделяются на акустические, архитек-турно-планировочные и организационно-технические.

Борьба с шумом в источнике возникновения. Методы борьбы с механическим шумом:

• замена ударных процессов безударными;

• применение косозубых и шевронных передач;

• подбор шестеренчатых пар по уровню шума;

• замена металлических деталей деталями из «незвонких» материалов (полимерные и резиновые шестерни).

Методы борьбы с аэродинамическим шумом предусматривают уменьшение скорости истечения струи воздуха или газа, улучшение условий обтекания тел воздушными потоками.

Методы борьбы с гидродинамическим шумом предполагают повышение качества обработки внутренних поверхностей гидросис-тем, плавное регулирование потоков в системах водоснабжения и канализации, в насосных установках.

Методы борьбы с электромагнитными шумами сводится в основном к правильному подбору числа форм пазов ротора и статора и величины зазора между ними.

Уменьшение шума на пути распространения. Для снижения шума на пути его распространения применяют звукопоглощение, звукоизоляцию, установки глушителей шума, средства индивидуаль-ной защиты. Покрытие стен и потолков звукопоглощающими матери-алами (мягкие волокнистые материалы типа войлока, поропластов) дает снижение шума на 6 – 8 дБ в области высоких частот.

Для снижения высокочастотных шумов используются также штучные звукопоглотители различных конструкций (конусы, призмы, параллелепипеды), устанавливаемые непосредственно над рабочими местами. Звукопоглощение происходит за счет перевода энергии шума в тепловую за счет потерь на трение в порах материала.

Звукоизоляция применяется с целью ограничения проникновения звука из одного помещения в другое через стены, перекрытия, кожухи, кабины. Для звукоизоляции применяются тяжелые и плотные материалы с закрытыми порами. Общая звукоизоляция помещения достигается созданием ограждений (стен, полов, потолков) из кирпи-ча, бетона, железобетона. Местная звукоизоляция осуществляется в виде кожухов, капотов, кабин, боксов, куда помещают агрегат или отдельную технологическую линию.

При невозможности укрытия источника высокочастотного шума снижение шума на рабочем месте может быть достигнуто установкой экрана между рабочим и источником шума.

Акустический экран представляет собой преграду с определенной звукоизолирующей способностью, на которой возникает звуковая тень, т. е. снижение звукового давления. Экран может быть выполнен из стирального или алюминиевого листа толщиной 1,5 – 2 мм, к кото-рому присоединяется звукопоглощающая облицовка толщиною 50 мм, причем увеличение толщины не увеличивает эффект звукопог-лощения. Экраны эффективны лишь для средне- высокочастотных шумов. Звуковые волны низкочастотного шума за счет дифракции легко огибают преграду и экранирование не дает эффекта.

Глушители шума применяют для уменьшения аэродинами-ческого шума (системы вентиляции, воздушного отопления, ком-прессорные установки и пр.). Глушители бывают абсорбционными, поглощающими звуковую энергию, рефлексными (реактивными), отражающими звуковую энергию, и комбинированными.

Применение средств индивидуальной защиты (СИЗ) обоснованно лишь в тех случаях, когда невозможно добиться снижения шума дру-гими средствами. СИЗ выбирают, исходя из спектра шума на рабочем месте, они бывают в виде вкладышей (мягких или жестких), в виде наушников или шлемов. Звукопоглощающим материалом в науш-никах служит поролон или ультратонкое стекловолокно. Чтобы при-выкнуть к наушникам, их надевают сначала на полчаса в день, затем в течение 1 – 2-х месяцев увеличивают время на 15 – 20 мин ежедневно. Высокочастотный шум наушники ослабляют до 35 дБ. Для защиты от низкочастотного шума они не эффективны. Человеческая речь, в основном состоящая из низкочастотных звуков, в наушниках слышима, в то время как производственный шум заглушается.

Постоянный рост автопарка в городах и интенсивности транс-портных портов, расширение улично-дорожной сети приводит к значительному увеличению площади городских территорий с неблагоприятным акустическим режимом.

Для снижения шума на жилой территории строятся специальные шумозащитные (барьерные) здания – экраны (жилого и нежилого наз-начения), стенки, насыпи, эстакады, образующие акустическую тень.

Большое значение для снижения уровня шума в жилой среде имеет оформление лоджий и балконов с помощью звукопоглощаю-щей облицовки.

Уменьшению транспортного шума (до 25 дБ) способствует при-менение типовых конструкций окон с повышенной звукоизоляцией за счет увеличения толщины стекол и воздушного пространства между ними, тройного остекления, уплотнения притворов, использования звукопоглощающей прокладки по периметру оконных рам. Специаль-ные конструкции оконных блоков с устройством вентиляционных клапанов – глушителей («шумозащитное окно») обеспечивают естест-венную вентиляцию помещений при одновременном снижении транс-портного шума на 25 – 35 дБ.

Защита от ультразвука и инфразвука. При разработке техноло-гических процессов, проектировании и эксплуатации оборудования, а также при организации рабочего места принимаются меры снижения ультразвука в рабочей зоне до нормированных значений.

Для устранения непосредственного контакта работающих с рабо-чей поверхностью оборудования, жидкостью и обрабатываемыми деталями применяют дистанционное управление, автоблокировку при выполнении вспомогательных операций (при загрузке и выгрузке деталей, нанесении контактных смазок и др.), приспособления для фиксации положения источника ультразвука или обрабатываемой детали, экранирование источника ультразвука.

В качестве СИЗ, работающих от вредного воздействия ультразвука, распространяющегося в воздушной среде, применяются противошумы.

Для защиты рук от воздействия ультразвука в зоне контакта рабо-тающего с твердой или жидкой средой применяются защитные рука-вицы или перчатки.

Зоны с уровнями ультразвука, превышающими предельно допус-тимые, обозначаются предупреждающим знаком «Осторожно! Про-чие опасности!».

К основным мероприятиям по борьбе с инфразвуком можно отнести:

• повышение быстроходности машин, что обеспечивает перевод максимума извлечения в область слышимых частот;

• повышение жесткости конструкций больших размеров;

• устранение низкочастотных вибраций;

• установку глушителей реактивного типа.

Традиционные методы борьбы с шумом с помощью звукоизоля-ции и звукопоглощения мало эффективны при инфразвуке, поэтому предпочтительным является устранение источников его образования.