Вопрос № 10

В каких случаях в цехах применяется местная вентиляция? Схемы устройств бортовых отсосов, вытяжных шкафов, зонтов ,панелей. Воздушно-тепловые завесы. Основы расчета вентиляционных систем.

Местная вентиляция предназначена для улавливания вредностей у мест их выделения и предотвращения их перемешивания с воздухом помещения. Гигиеническое значение местной вентиляции заключается в том, что она полностью исключает или сокращает поступление вредных выделений в зону дыхания работающих. Экономическое ее значение состоит в том, что вредности отводятся в больших концентрациях, чем при общеобменной вентиляции, а следовательно, сокращаются воздухообмен и затраты на подготовку и очистку воздуха.  Различают местную приточную, местную вытяжную и в отдельных случаях местную приточно-вытяжную вентиляцию.  К системам местной приточной вентиляции относятся воздушные души, воздушные завесы и воздушные оазисы.  Воздушное душирование применяется при воздействии на работающего потока радиационной теплоты с интенсивностью 350 Вт/м2 и более и в том случае, если вентиляция не обеспечивает на рабочем месте заданных параметров воздушной среды. Воздушные души выполняются в форме направленных на рабочих воздушных потоков с определенными параметрами. Скорость обдува составляет 1-3,5 м/с в зависимости от интенсивности облучения. Действие воздушного потока основано на увеличении отдачи теплоты человеком при возрастании скорости движения обдувающего воздуха.  Установки воздушного душирования могут быть стационарными, когда воздух на фиксированное рабочее место подается по системе воздуховодов с приточными насадками, и передвижными, в которых используется осевой вентилятор. Эффективность таких душирующих агрегатов повышается при распылении воды в струе воздуха.  Воздушные и воздушно-тепловые завесы устраивают для защиты работающих от охлаждения холодным воздухом, проникающим в помещение через различные проемы (ворота, двери, люки и т.д.). Завесы бывают двух типов: воздушные с подачей воздуха без подогрева и воздушно-тепловые с подогревом воздуха в калориферах.  Работа завес основана на том, что подаваемый к проемам воздух через специальный воздуховод со щелью выходит с большой скоростью (до 10─15 м/с) под определенным углом навстречу холодному потоку, выполняя роль воздушного шибера.  Воздушные завесы могут быть с нижней подачей воздуха и боковой подачей по высоте проема, причем последние наиболее распространены.  Воздушные оазисы позволяют улучшить метеорологические условия воздушной среды на ограниченной площади помещения, которая, как правило, используется для отдыха работающих. Эта площадь отделяется со всех сторон передвижными перегородками и заполняется воздухом с комфортными микроклиматическими параметрами.  Система местной вытяжной локализующей вентиляции применяется для предотвращения распространения выделений, образующихся на отдельных участках технологического процесса. Основной метод борьбы с вредными выделениями заключается в устройстве и организации отсосов от укрытий. Конструкции местных отсосов могут быть полностью закрытыми, полуоткрытыми или открытыми. Наиболее эффективными являются закрытые отсосы. К ним относятся кожухи, камеры, герметично или плотно укрывающие технологическое оборудование.  Если по условиям технологии такие укрытия устроить невозможно, применяют отсосы с частичным укрытием или открытые: вытяжные шкафы, вытяжные зонты, отсасывающие панели, бортовые отсосы и др.  Вытяжной шкаф наиболее эффективное устройство по сравнению с другими отсосами, так как почти полностью укрывает источник выделения вредностей. Он представляет собой колпак большой емкости с открытыми проемами, через которые внутрь шкафа поступает воздух из помещения и проводят работы с источниками выделения вредностей.  Объемный расход воздуха, удаляемого из вытяжного шкафа при механической вытяжке, определяют по формуле  Lв = 3600*Vn*Fn, м3/ч, (5.18)  где Vп – средняя скорость воздуха в открытом (рабочем) проеме шкафа, м/с; Fп – площадь рабочего проема, м2.  Величина средней скорости движения воздуха в рабочем проеме вытяжного шкафа принимается в зависимости от вида выделяющихся вредностей (м/с):  0,15–0,35 – при выделении нетоксичных вредностей (тепло, влага);  0,35–0,50 – при выделении токсичных веществ с ПДК 100–1000 мг/м3;  0,50–0,75 – при выделении токсичных веществ с ПДК 10–100 мг/м3;  0,75–1,0 – при выделении токсичных веществ с ПДК 1–10 мг/м3;  1,0–2,0 – при выделении токсичных веществ с ПДК менее 1 мг/м3.  Вытяжной зонт используется для удаления вредных выделений, поднимающихся вверх, таких как тепло- и влаговыделения или вредные вещества, имеющие плотность меньшую, чем окружающий воздух. Зонты делают открытыми со всех сторон или частично открытыми, а по форме сечения – круглыми или прямоугольными. Приемное отверстие зонта должно располагаться непосредственно над источником выделения вредностей на расстоянии h, а его размеры принимают несколько большими, чем размеры источника в плане:  a = с + 0,8h; b = d + 0,8h, (5.19)  где c, d – соответственно длина и ширина источника выделений вредностей, м: h – расстояние по нормали от перекрываемого источника до рабочего проема зонта, м.  Угол раскрытия зонта j принимают, как правило, не более 600, а высоту бортика hб – в пределах 0,1–0,3 м.  В тех случаях, когда соосный отсос нельзя расположить достаточно низко над источником или когда необходимо отклонить поток поднимающихся вредных выделений так, чтобы он не проходил через зону дыхания работающего человека, применяют вытяжные (всасывающие) панели. Такие панели широко применяются на участках сварки и пайки.  Объем воздуха, удаляемого вытяжным зонтом или вытяжной панелью при механической вытяжке, составляет  Lв=3600×F×V, м3/ч, (5.20)  где V – средняя скорость движения воздуха в приемном отверстии зонта (панели), м/с; F = a×b – площадь приемного отверстия зонта (панели), м2.  При удалении теплоты, влаги скорость воздуха в приемном отверстии принимается равном V = 0,15–0,25 м/с, а при удалении токсичных веществ – V = 0,5–1,25 м/с.  Бортовые отсосы применяют тогда, когда пространство над поверхностью выделения вредностей должно оставаться совершенно свободным, а выделения не нагреваются до такой степени, чтобы создавать устойчивый восходящий поток.  Принцип действия бортовых отсосов, представляющих собой щелевидные воздуховоды с высотой щели 40–100 мм, состоит в том, что затягиваемый в щель воздух, двигаясь над поверхностью ванны, увлекает за собой вредные выделения, не давая им распространяться по производственному помещению.  Бортовые отсосы могут быть односторонние, когда щель отсоса расположена вдоль одной из длинных сторон ванны, и двухсторонними – при расположении щелей отсоса с противоположных сторон ванны.  Односторонний отсос используют при ширине ванны не более 0,7 м; двухсторонний – 0,7–1,0 м. Эти отсосы не применяются при высоких температурах выделяемых веществ и значительной летучести жидкости, так как скорость движения этих веществ вверх будет выше скорости отсоса.  На практике нашли применение и активированные бортовые отсосы (передувы). Передув представляет собой односторонний отсос, активированный плоской струей, направленной из приточного воздуховода, расположенного с противоположной стороны от отсоса. Под действием струи поток из ванны направляется к вытяжной щели с большой скоростью, что позволяет интенсифицировать отсос.  Эффективность работы бортовых отсосов в значительной степени зависит от равномерности скорости движения воздуха по всей длине всасывающей щели. Неравномерность скорости допускается не более 10 %. Для обеспечения равномерной скорости движения воздуха во всасывающей щели используют следующие меры:  - длина всасывающей щели в кожухе отсоса делается не более 1200 мм;  - на ваннах большой длины устанавливаются несколько секций отсоса;  - сужение кожуха в основании делается не более 60°; 

- на каждой секции отсоса предусматривается самостоятельное регулировочное устройство.

Вопрос № 19

Измерение уровней шума и частот. Сравнение измеренных значений с нормативными. Измерительные приборы, принципы их устройств и основные характеристики.

Приборы и методы измерений шума.

Для того чтобы сравнивать характеристики шума, создаваемого машинами и механизмами с допустимыми санитарными нормами, а также для разработки методов борьбы с шумом необходимо знать уровень его интенсивности и спектральный состав.

Существуют два метода измерений уровней шума: субъективный и объективный. Для измерения субъективным методом служат приборы—фонометры, в которых измеряемый звук или шум сравнивается с чистым тоном определенной частоты, возбуждаемым специальным генератором. Однако из-за сложности измерений и зависимости их результатов от характеристик слуха оператора они имеют весьма ограниченное применение.

Для измерения уровней шума объективным методом широкое распространение получили шумомеры. В этих приборах шум воспринимается с помощью широкополосного микрофона, который преобразует звуковые колебания в электрические. Последние усиливаются и подаются на выпрямитель стрелочного прибора (измеритель). К выходу усилителя могут подключаться частотные анализаторы, самописцы и другие приборы.

Объективные шумомеры позволяют определить лишь приближенные значения уровней громкости шума из-за ограниченности частотных характеристик чувствительности.

Измерения уровней шума в промышленности производятся шумомерами различных типов, из которых наибольшее распространение получили шумомер Ш-63 с присоединенным к нему октавным полосовым фильтром ПФ-1 и шумомер Ш-3М с ¹/₃-октавным анализатором ЛИОТ. На рис. 30 приведен общий вид шумомера Ш-63.

Рис. 1 Шумометр Ш-63

Шумомер имеет три шкалы (А, В и С), учитывающие частотный состав измеряемого шума. Характеристика шума по шкале А соответствует кривой громкости 40 фон, т. е. до некоторой степени субъективному восприятию уровня громкости и позволяет произвести ориентировочную оценку «неприятности» или «вредности» шума. Поэтому уровень шума, измеренный по шкале А в децибелах (дБ А), имеет большое значение для гигиенической практики оценки промышленных шумов.

Характеристика шума по шкале В соответствует кривой, равной громкости 70 фон.

Для получения спектра шума измерения должны производиться по шкале С. Прямолинейная частотная характеристика С в диапазоне 60—5000 Гц покажет чисто физическую величину — уровень звукового давления.

Спектральный состав шума исследуется специальными приборами, получившими название анализаторов шума. Чаще всего применяются октавные анализаторы, позволяющие измерять уровни звукового давления в октавных полосах.

Октавная полоса — это полоса, в которой верхняя граничная частота равна удвоенной нижней частоте (например, 45—90; 90—180 и т. д.). Октавная полоса характеризуется средней частотой (среднегеометрической из верхней f₁ и нижней f₂ граничных частот 

Для измерения постоянного (стационарного) шума производят замеры уровней шума шумомером в течение 5—10 мин. за это время берется несколько отсчетов показаний стрелки прибора. Из всех показаний находят минимальное и максимальное значения и вычисляют средний уровень шума. При гигиенической оценке источника шума ориентируются на максимальные значения. Полученные уровни шума выражаются в децибелах или в децибелах А в зависимости от частотной коррекции, на которой производились замеры, — С или А.

Импульсные шумы (взрывные, ударные и т. п.) не могут быть измерены обычными шумомерами, так как последние обладают большой инерционностью. Для измерения энергетического уровня импульса применяются специальные шумомеры 2203 «Брюль и Къер», PSJ 201, РФТ-ГДР (рис. 31) и др.

Рис. 2. Шумомер PSJ 201 с октавным фильтром

Нормированные значения предельно допустимых уровней звукового давления приведены в Санитарных нормах проектирования промышленных предприятий СН 245—71. Предельно допустимые уровни звукового давления нормируются в октавных полосах частот со среднегеометрическими частотами 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Гц.

В табл. 6 указаны действующие предельные спектры шума. Значения, указанные в таблице, должны быть уточнены в зависимости от характера шума и времени его воздействия. Так, например, указанные в табл. 6 значения могут быть увеличены для широкополосных шумов на 6 дБ, если суммарная длительность воздействия шума на человека составляет от 1 до 4 ч за смену, на 12 дБ — при длительности воздействия от 15 мин до 1 ч, на 18 дБ — при длительности воздействия от 5 до 15 мин и на 24 дБ— при длительности воздействия шума менее 5 мин. При разработке мероприятий борьбы с производственным шумом следует иметь в виду, что предельно допустимые уровни шума, установленные санитарными нормами, ориентированы не на устранение утомляющего действия шума, а лишь на исключение возможности развития профессионального заболевания (нормы учитывают технические трудности снижении уровня силы шума при разных производственных процессах).

Поэтому во всех случаях, где это возможно, следует добиваться более низких уровней шума по сравнению с теми, которые установлены санитарными нормами. Так, шум, не превышающий 30— 35 дБ, не ощущается как утомительный или заметный и может рекомендоваться как предельно допустимый для читальных залов, конструкторских и технологических бюро, а также для помещений умственного труда.

Допустимые уровни звукового давления и уровни звука на постоянных рабочих местах

Наименование	Среднегеометрические частоты октавных полос в Гц								Уровни звука в дБА
	63	125	250	500	1000	2000	4000	8000
	Уровни звукового давления в дБ
1. При шуме, проникающем извне помещений, находящихся на территории предприятий:
а) конструкторские бюро, комнаты расчетчиков и программистов счетно-электронных машин, помещения лабораторий для теоретических работ и обработки экспериментальных данных, помещения приема больных, здравпунктов	71	61	54	49	45	42	40	38	50
б) помещения управлений (рабочие комнаты)	79	70	63	58	55	52	50	49	60
в) кабины наблюдения и дистанционного управления	94	87	82	78	75	73	71	70	80
г) то же, с речевой связью по телефону	83	74	68	63	60	57	55	54	65
2. При шуме, возникающем внутри помещений и проникающем в помещения, находящиеся на территории предприятий:
а) помещения и участки точной сборки, машинописных бюро	83	74	68	63	60	57	55	54	65
б) помещения лабораторий, помещения для размещения «шумных» агрегатов счетно-вычислительных машин (табуляторов, перфораторов, магнитных барабанов и т.п.)	94	87	82	78	75	73	71	70	80
3. Постоянные рабочие места в производственных помещениях и на территории предприятий	103	96	91	88	85	83	81	80	90