Защита от шума, инфразвука и ультразвука

При разработке технологических процессов, проектировании, изготовлении и эксплуатации машин, производственных зданий и сооружений, а также при организации рабочего места следует принимать все необходимые меры по снижению шума, инфразвука и ультразвука, воздействующего на человека на рабочих местах, до значений, не превышающих допустимых.

Все многообразие средств и методов защиты работника от шума определяется производственным процессом, используемым технологическим оборудованием (инструментом и приспособлениями), рабочим местом и т.п. В каждом случае при проектировании эти вопросы решаются индивидуально. Конечно, для этого нужно иметь прогнозные оценки уровней звукового давления на рабочих местах с учетом всех возможных источников шума.

Аналогичные задачи приходится решать и на действующих предприятиях в случаях выявления фактов превышения допустимых уровней звукового давления.

В общем случае можно выделить три основные, реализуемые последовательно направления защиты работников от шума:

1) разработка (использование) шумобезопасной техники или же снижение шума в источнике его возникновения;

2) средства и методы коллективной защиты;

3) средства и методы индивидуальной защиты.

Специальным стандартом установлены требования к шумовым характеристикам производимых машин (и методика их определения), исходя из условия обеспечения на рабочих местах допустимых уровней шума. Понятно, что не во всех случаях это становится возможным. Если значения шумовых характеристик машин, соответствующих лучшим мировым достижениям аналогичной техники, превышают значения, определенные стандартом, то допускается устанавливать согласованные в установленном порядке технически достижимые значения характеристик этих машин. Шумовые характеристики машин или их предельные значения должны быть указаны в паспорте на них, руководстве (инструкции) или другой сопроводительной документации.

Снизить шум в источнике его возникновения в зависимости от его габаритов, способа генерации шума, особенностей технологического процесса возможно за счет его виброизоляции, применения звукоизолирующих кожухов, своевременного технического обслуживания оборудования. В каких-то случаях для защиты большинства работников можно подумать о размещении шумящего оборудования в отдельном помещении. Для защиты оператора шумящего оборудования можно предусмотреть дистанционное управление.

     Выбор шумобезопасной техники и оборудования, а также снижение шума в источнике его возникновения во многих случаях можно отнести к одному из способов коллективной защиты. Другие средства и методы коллективной защиты в зависимости от способа реализации бывают:

1) акустические (средства звукоизоляции, звукопоглощения, глушители шума);

2) виброизоляция;

3) архитектурно-планировочные (рациональные решения планировки зданий, размещения оборудования и рабочих мест; планирование зон и режима движения транспорта и т.п.);

4) организационно-технические (применение малошумных процессов; использование дистанционного управления шумными машинами; совершенст-вование технологии обслуживания и ремонта машин; использование рациональных режимов труда и отдыха и т.п.).

Шум, распространяющийся по воздуху, можно существенно снизить, установив на пути его распространения звукоизолирующую преграду.Сущность звукоизоляции состоит в том, что большая часть падающей звуковой энергии отражается от ограждения, и только незначительная часть проникает через него.

В качестве звукоизолирующих используются ограждающие конструкции; звукоизолирующие кожухи; звукоизолирующие кабины; звукоизолирующие экраны и т.п. Звукоизолирующая способность ограждения зависит от акустических свойств материала конструкции; ее геометрических размеров; количества слоев материала; массы, упругости и качества крепления конструкции; частотных характеристик шума и т.п.

Эффективность звукоизоляции конструкции (в ДБ) ориентировочно можно определить по формуле:

где τ – коэффициент звукоизоляции, представляющий собой отношение отраженной звуковой энергии к энергии, «падающей» на конструкцию.

Звуковые волны при встрече с преградой частично отражаются и частично преломляются. Часть преломленной энергии проникает за преграду, а часть поглощается в материале преграды. Способность материалов поглощать падающие на них звуковые волны характеризуется коэффициентом звукопоглощения α, определяемого по формуле:

Для звукопоглощения используют способность строительных материалов и конструкций рассеивать энергию звуковых колебаний. Процесс поглощения звука происходит за счет перехода энергии колеблющихся частиц воздуха в тепловую энергию вследствие потерь на трение в порах материала. Поэтому для эффективного звукопоглощения материал должен обладать разветвленной пористой структурой (поры должны быть открыты со стороны падения звука).

Свойством звукопоглощения обладают все строительные материалы. Однако звукопоглощающими материалами и конструкциями принято называть лишь те, у которых коэффициент звукопоглощения на средних частотах α > 0,2 (для кирпича, бетона α = 0,01-0,05).

В качестве звукопоглощающих используют: ультратонкое стекловолокно, капроновое волокно, минеральную вату, древесноволокнистые и минераловат-ные плиты на различной основе, пористый поливинилхлорид и т.п.

Эффективность звукопоглощения пористого материала зависят от толщины слоя; частоты звука; наличия воздушного пространства между звукопоглощающим слоем и строительной конструкцией, на которую он нанесен (особенно для низких частот шума). Установка звукопоглощающих облицовок снижает шум 6-8 дБ в зоне отраженного звука (вдали от источника) и на 2-3 дБ вблизи источника шума. На высоких частотах возможно снижение на 10-12 дБ.

Расчет звукопоглощения сводится к определению необходимой площади звукопоглощающих облицовок. Возможно увеличение общей площади звукопоглощения за счет использования штучных (объемных) звукопог-лотителей.

Для защиты от аэродинамического шума (в том числе, проникающего в помещение через воздуховоды систем вентиляции и центрального кондиционирования воздуха) используются различные глушители шума. Они бывают абсорбционные (с использованием звукопоглощающего материала), реактивные (для тонального шума) и комбинированные. Эффективность глушителей шума может достигать 30-40 дБ.

В случае невозможности (по разным причинам, в том числе по экономической нецелесообразности) снизить шум до уровня допустимых значений за счет применения малошумной техники и средств коллективной защиты для защиты работников используются методы и средства индивидуальной защиты, которые в зависимости от конструктивного исполнения подразделяются на:

Противошумные вкладыши – мягкие тампоны из ультратонкого волокна (иногда пропитанные смесью воска и парафина) или жесткие вкладыши (эбонитовые или резиновые) в форме конуса, вставляемые в слуховой канал. Это самые дешевые и компактные средства защиты от шума, но недостаточно эффективные (5-20 дБ) и в ряде случаев неудобные, так как раздражают слуховой канал.

Противошумные наушники – плотно облегают ушную раковину и наиболее эффективны на высоких частотах.

Противошумные шлемы и каски – используются при высоких уровнях звукового давления (более 120 дБ), когда вкладыши и наушники не обеспечивают необходимой защиты, так как шум воздействуют непосредственно на мозг человека через черепную коробку.

Противошумные костюмы – используются в особых случаях, в том числе для защиты от ультразвука.

Для защиты работников от инфразвука используют способы и методы, аналогичные защите от шума. Эффективность их в отдельных случаях может быть недостаточной. В этих случаях наилучшим способом может быть «защита временем», т.е. правильная регламентация времени нахождения под воздействием инфразвука.

Санитарными нормами запрещается непосредственный контакт человека с рабочей поверхностью источника ультразвука и с контактной средой во время возбуждения в ней ультразвуковых колебаний. Для этого необходимо применять дистанционное управление источниками ультразвука; автоблокировку (автоматическое отключение источника) при выполнении вспомогательных операций (загрузка и выгрузка продукции, белья, инструментария и т.д.); специальные приспособления для удержания источника ультразвука или предметов, которые могут служить в качестве твердой контактной среды.

Для защиты рук от неблагоприятного воздействия контактного ультразвука в необходимо применять нарукавники, специальные рукавицы или перчатки, а также «защиту временем» (специальный режим труда и отдыха).

Стационарные ультразвуковые источники должны оборудоваться звукопоглощающими кожухами и экранами, размещаться в отдельных помещениях или звукоизолирующих кабинах. Для защиты работающих от воздушного ультразвука следует применять противошумные наушники.

К работе с ультразвуковыми источниками допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие соответствующий курс обучения, инструктаж по охране труда, предварительный при приеме на работу и периодические медицинские осмотры.

Библиографический список по теме:

1. СН 2.2.4/2.1.8.562-96 «Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки».

2. СН 2.2.4/2.1.8.583-96 «Инфразвук на рабочих местах, в жилых и общественных помещениях и на территории жилой застройки».

3. СН 2.2.4/2.1.8.582-96 «Гигиенические требования при работе с источниками воздушного и контактного ультразвука промышленного, медицинского и бытового назначения».