Эффективным способом защиты от инфразвука является

Эффективным способом защиты от инфразвука является

§ 37. Защита от инфразвука

Снижение интенсивности инфразвука может быть достигнуто различными способами: изменением режима работы устройства или его конструкции; звукоизоляцией источника, поглощением звуковой энергии, при помощи глушителей шума: интерференционного, камерного, резонансного и динамического типов, а также за счет использования механического преобразователя частоты. Защита от вредного воздействия инфразвука расстоянием мало эффективна, так как при равной мощности источников инфразвуковых и звуковых колебаний с частотой f_и и f_зв соответственно справедливо выражение

где r_и и r_зв — соответственно расстояние от источника инфразвуковых волн и волн в слышимом диапазоне частот, на которых имеет место одинаковая интенсивность излучаемых колебаний. Таким образом, ослабление уровня инфразвука с увеличением расстояния весьма незначительно по сравнению с ослаблением звуковых колебаний. Это связано с малым затуханием инфразвуковых колебаний при распространении в воздушной среде. Поглощение в нижних слоях атмосферы инфразвуковых колебаний с частотой ниже 10 Гц не превышает 8•10 -6 дБ/км.

Борьбу с инфразвуком в источнике его возникновения необходимо вести прежде всего в направлении изменения режима работы технологического оборудования увеличением его быстроходности, например увеличением числа рабочих ходов кузнечно-прессовых машин, чтобы основная частота следования силовых импульсов лежала за пределами инфразвукового диапазона. Одновременно должны приниматься меры по снижению интенсивности аэродинамических процессов, в частности по ограничению скоростей движения средств транспорта, снижению скоростей истечения в атмосферу рабочих тел (авиационные и ракетные двигатели, двигатели внутреннего сгорания, системы сброса пара тепловых электростанций и т. д.).

При выборе конструкции предпочтение должно отдаваться малогабаритным машинам большой жесткости, поскольку в конструкциях с плоскими поверхностями большой площади и малой жесткости создаются условия для генерации инфразвука.

Для уменьшения амплитуды инфразвуковых колебаний целесообразно использовать глушители шума, что является наиболее простым способом уменьшения уровня инфразвуковых составляющих шума всасывания и выхлопа стационарных дизельных и компрессорных установок, ДВС и турбин.

Применение глушителей интерференционного типа так же, как в случае борьбы с шумом, наиболее эффективно, когда требуется заглушить одну или несколько дискретных составляющих в спектре инфразвука, особенно в случае его распространения по каналам.

Чтобы добиться смещения волны по фазе, в воздуховодах устраивают боковой отвод, длина которого должна быть (&#955/2)а, где &#955 — длина заглушаемой инфразвуковой волны; а= 1, 3, 5.

Глушители камерного или резонансного типа работают на тех же принципах, что и аналогичные глушители шума. Однако в случае инфразвуковых колебаний они должны иметь весьма большой объем расширительной камеры или резонансной полости. На рис. 83, а представлена схема двухкамерного кольцевого гасителя к компрессору ВП-20/10М. Использование этого глушителя на всасывающем тракте позволило резко снизить уровень инфразвуковых составляющих компрессора (рис. 83,6). Сравнение спектров шума компрессора до установки глушителя (кривая 1) и после установки (кривая 2) показывает, что эффективность глушителя составляет более 10 дБ во всем рассматриваемом диапазоне частот.

Рис. 83. Схема двухкамерного кольцевого глушителя инфразвука (а) и спектры инфразвука компрессора ВП-20/10М (б): 1 — спектр инфразвука до установки глушителя; 2 — спектр инфразвука после постановки глушителя

Механический преобразователь частоты инфразвуковых колебаний основан на способе амплитудной модуляции звуковых колебаний. Он может быть применен для защиты от инфразвука, распространяющегося по закрытому каналу, например в выхлопных трубах двигателей внутреннего сгорания (ДВС), аэродинамических трубах при испытаниях авиационных двигателей. Модуляция инфразвуковых колебаний осуществляется посредством аэродинамического преобразователя, например ультразвуковой сирены, установленного на пути распространения инфразвуковых волн. Это позволяет преобразовывать инфразвуковые колебания в менее опасные ультразвуковые колебания. Амплитуда несущего колебания может быть изменена за счет соответствующего изменения частот модулирующего сигнала во времени. На этом принципе работает глушитель, разработанный, в частности, и для систем выхлопа ДВC.

Применение звукоизоляции инфразвука на практике представляет достаточно сложную инженерную задачу, так как требуются весьма мощные строительные конструкции с массой одного квадратного метра изоляции не менее 105-106 кг. На рис. 84 представлены спектры уровня инфразвука от оборудования цеха по производству асфальта, замеренные в квартирах первого этажа 4-этажного панельного дома, имеющего двойные деревянные переплеты окон. Спектр 1 соответствует измерению инфразвука в квартире с открытыми окнами, спектр 2 — с закрытыми. Обращает на себя внимание полное отсутствие эффекта звукоизоляции в инфразвуковом диапазоне частот. Следует отметить, что существующие расчетные зависимости эффективности звукоизоляции неприменимы для инфразвука [31].

Рис. 84. Спектры инфразвука оборудования цеха по производству асфальта

Метод звукопоглощения может быть реализован применительно к инфразвуковым колебаниям путем использования резонирующих панелей типа конструкций Бекеши (рис. 85). Они представляют собой прямоугольные рамы, на которые крепится тонкостенная мембрана. Последняя может быть выполнена из металла, дерева либо воздухонепроницаемой пленки (например, холста, покрытого лаком или подобным ему материалом). При монтаже указанной конструкции в помещениях с источниками инфразвука энергия последних поглощается, так как туго натянутый холст играет роль мембраны с большим затуханием. Конструкция может быть настроена на определенную частоту в спектре инфразвука. Собственная частота резонатора Бекеши Гц

f0=1/2&#960&#8730(c 2 p/mh), (40)

где с — скорость распространения звука; р — плотность воздуха; m — масса, приходящаяся на единицу поверхности мембраны; h — толщина воздушного промежутка за мембраной.

Рис. 85. Резонирующие панели Бекеши: 1 — рама-каркас; 2 — металлическая сетка; 3 — звукопоглотитель; 4 — апретированный холст

Для повышения эффективности рассматриваемых конструкций в диапазоне более высоких частот внутренняя полость резонатора заполняется каким-либо звукопоглощающим материалом. В этом случае со стороны поверхности крепления на раму монтируется мелкоячеистая стенка.

Источник

Требования к защите сотрудников от воздействия инфра- и ультразвука

4,29 (Проголосовало: 27)

Инфразвук и ультразвук представляют собой звуковые колебания, которые находятся вне пределов диапазона, воспринимаемого человеческим ухом.

Инфразвук и ультразвук представляют собой звуковые колебания, которые находятся вне пределов диапазона, воспринимаемого человеческим ухом. При этом оба таких типа звуковых колебаний при высокой интенсивности и регулярном воздействии способны нанести серьезный вред здоровью сотрудников, которые вынуждены постоянно работать в таких условиях. В этой связи действующее законодательство не только устанавливает предельно допустимые уровни воздействия этих факторов на работников, но и предусматривает конкретный перечень мероприятий, которые работодатель обязан организовывать в целях защиты их здоровья и трудоспособности.

Такие требования установлены СанПиН 2.2.4.3359-16 «Санитарно-эпидемиологические требования к физическим факторам на рабочих местах». Во всех случаях они предусматривают меры, направленные на снижение интенсивности воздействия звуковых колебаний, а также ряд других инструментов, способных защитить организм работника от вредного влияния.

Меры по защите от инфразвука

Инфразвук относится к низкочастотным колебаниям, в результате чего специфика их влияния на человеческий организм требует применения особых мер, направленных на противодействие именно такому типу частот. Так, в первую очередь к ним относятся разнообразные мероприятия, целью которых является ослабление их силы:

• выбор планировок и конструкций, используемых при возведении помещения, характеризующегося повышенным уровнем инфразвука, с учетом необходимости подавления мощности его источника архитектурными, планировочными и конструкторскими средствами;
• размещение источников колебаний в изолированных помещениях;
• применение дистанционных технологий контроля и управления производственным процессом;
• использование специальной техники, корректирующей частоту колебаний в сторону более высокого спектра;
• применение для оборудования специальных оболочек с высокими показателями изоляции низкочастотных звуковых колебаний.

Помимо этого, задачей работодателя является регулярное проведение контрольно-измерительных мероприятий, в ходе которых устанавливается эффективность применяемых мер и полученного в результате их реализации уровня воздействия инфразвука в производственном помещении. Кроме того, необходимо иметь в виду, что для сохранения нормального состояния здоровья сотрудников и уровня их работоспособности работодатель обязан применять установленные сочетания режимов труда и отдыха персонала.

Меры по защите от ультразвука

Допустимые уровни воздействия ультразвука на работников предприятия определяются в соответствии с нормативами, зафиксированными в СанПиН 2.2.4.3359-16 и ГОСТ 12.1.001-89 «ССБТ. Ультразвук. Общие требования безопасности». Так, работодателю необходимо иметь в виду, что непосредственный контакт работника с источником колебаний в период его работы запрещается. При этом случае, если на конкретных рабочих местах при отсутствии такого контакта интенсивность воздействия инфразвука превышает разрешенные пределы, следует применять защитные мероприятия:

• автоматическая блокировка источников ультразвука в период выполнения операций, не требующих его воздействия. Например, необходимо отключать источник колебаний при разгрузке и загрузке оборудования, его смазке, чистке и т.д.;
• применение дистанционных технологий контроля и управления производственным процессом;
• использование специальных удерживающих устройств для работы с источником ультразвука;
• применение специальной одежды и других защитных приспособлений, предупреждающих непосредственный контакт исполнителя с источником ультразвука. В этих целях применяются нарукавники, перчатки или рукавицы, причем приведенные требования распространяются на выполнение трудовых процессах во всех типах сред — жидких, твердых и газообразных.

Источник

Защита от ультразвука и инфразвука

Защита от ультразвука

Ультразвук – это упругие волны с частотой колебаний от 20 кГц и до 1 ГГц, которые не слышимы человеческим ухом. Источниками ультразвука являются все виды ультразвукового технологического оборудования; ультразвуковые приборы и аппаратура промышленного, медицинского и бытового назначения, которые генерируют ультразвуковые колебания в диапазоне от 18 кГц до 100 МГц и выше.

Различают следующие виды ультразвука:

• низкочастотные (до 100 кГц) ультразвуковые колебания, которые распространяются контактным и воздушным путем;
• высокочастотные (100 кГц-100 МГц и выше) ультразвуковые колебания, которые распространяются исключительно контактным путем.

Неблагоприятному воздействию ультразвука подвергаются дефектоскописты, операторы очистных, сварочных, ограночных агрегатов, медицинский персонал физиокабинетов и отделений, работники учреждений здравоохранения, проводящие ультразвуковые исследования и др. Установлено, что работающие с технологическими и медицинскими ультразвуковыми источниками подвергаются воздействию ультразвука с частотой колебаний 18 кГц-20 МГц и интенсивностью 50-160 дБ.

Воздействие ультразвука на организм человека

Ультразвуковые волны способны вызывать разнонаправленные биологические эффекты, характер которых определяется интенсивно­стью ультразвуковых колебаний, частотой, временными параметрами колебаний (постоянный, импульсный), длительностью воздействия, чувствительностью тканей.

При систематическом воздействии интенсивного низкочастотного ультразвука, если его уровень превышает предельно допустимый, у работников могут наблюдаться функциональные изменения центральной и периферической нервной системы, сер­дечно-сосудистой и эндокринной систем, слухового и вестибулярного анализаторов, гуморальные нарушения. Данные о действии высокочастотного ультразвука на организм человека свидетельствуют о поли­морфных изменениях почти во всех тканях, органах и и системах. Происходящие под воздействием ультразвука (воздушного и контактного) изменения подчиняются общей закономерности: малые интенсивности стимулируют, активируют. Средние и большие – угнетают, тормозят и могут полностью подавлять функции. С 1989 года вегето-сенсорная полиневропатия рук (ангионевроз), развивающаяся у работников при воздействии контактного ультразвука, признана профессиональным заболеванием и внесена в список профзаболеваний.

Профилактика неблагоприятного воздействия ультразвука

Гигиеническое нормирование воздушного и контактного ультра­звука направлено на оптимизацию и оздоровление условий труда работ­ников, занятых выполнением трудовых функций с технологическими и медицинскими ультразвуковыми источниками. Санитарные правила и нормы СанПиН 2.2.4.3359-16 «Санитарно-эпидемиологические требования к физическим факторам на рабочих местах» устанавливают гигиеническую классификацию ультразвука, воздействующего на чело­века – оператора, нормируемые параметры и предельно допустимые уровни ультразвука для работающих и населения, требования к контролю воздушного и контактного ультразвука, а также меры профилактики.

При совместном воздействии контактного и воздушного ультра­звука следует применять понижающую поправку (5 дБ) к предельно допустимому уровню контактного ультразвука, облачающего более вы­сокой биологической активностью. Уровни воздушного и контактного ультразвука от источников бытового назначения (стиральные машины, устройства для отпугивания насекомых, грызунов, собак, охранная сигнализация и пр.), которые работают на частотах ниже 100 кГц, не должны превышать 75 дБ на рабочей частоте.

И целях профилактики неблагоприятного воздействия на работни­ков ультразвука можно также руководствоваться ГОСТ 12.4.077-79 «ССБТ. Ультразвук. Методы измерения звукового давления на рабочих местах», ГОСТ 12.2.051-80 «ССБТ. Оборудование технологическое ультразвуковое. Требования безопасности», ГОСТ 12.1.001-89 «ССБТ. Ультразвук. Общие требования безопасности» и другими нормативно-методическими документами.

Защита от неблагоприятного воздействия ультразвука

Защита работников от неблагоприятного воздействия ультразвука достигается путем:

• проведения предварительных и периодических медосмотров;
• физиопрофилактических процедур (тепловые воздушные с микромассажем и тепловые гидропроцедуры для рук, массаж верхних конечностей и др.),
• рефлексопрофилактики;
• гимнастических упражнений;
• психофизической разгрузки;
• витаминизации, сбалансированного питания;
• организации рационального режима труда и отдыха и др.

Защита от инфразвука

Инфразвук – это акустические колебания с частотой ниже 20 Гц, которые находятся в частотном диапазоне ниже порога слышимости. Производственный инфразвук возникает в тех процессах, что и шум слышимых частот.

В настоящее время максимальные уровни низкочастотных акустических колебаний от промышленных и транспортных источников достигают 100-110 дБ. К объектам, на которых инфразвуковая область акустического спектра преобладает над звуковой, относятся автомобильный и водный транспорт, конвертерные и мартеновские цехи металлургических производств, компрессорные газоперекачивающих станций, портовые краны и др.

Особенности инфразвука

Инфразвук как физическое явление подчиняется общим закономерностям, характерным для звуковых волн, однако обладает целым рядом особенностей, связанных с низкой частотой колебаний упругой среды:

1. Имеет во много раз большие амплитуды колебаний, чем акустические волны при равных мощностях источников звука;
2. Распространяется на большие расстояния от источника генерирования ввиду слабого поглощения его атмосферой.

Большая длина волны делает характерным для инфразвука явление дифракции (от лат. diffraclus — разломанный) – огибание волнами различных препятствий, если размеры препятствия около длины волны или больше. Инфразвук проникает в помещения и обходит преграды, задерживающие слышимые звуки. Инфразвуковые колебания способны вызвать вибрацию крупных объектов вследствие явлений резонанса. Указанные особенности инфразвука затрудняют борьбу с ним.

Воздействуя на организм человека, инфразвук вызывает неприятные субъективные ощущения и многочисленные реактивные измене­ния, к числу которых относятся астенизация, изменения в центральной нервной, сердечно-сосудистой и дыхательной системах, вестибулярном анализаторе.

Действующими санитарными правилами и нормами СанПиН 2.2.4.3359-16 «Санитарно-эпидемиологические требования к физическим факторам на рабочих местах» установлены предельно допустимые уровни инфразвука на рабочих местах с учетом тяжести и напряженности выполняемой работы:

• для работ различной степени тяжести в производственных помещениях и на территории организаций предельно допустимые уровни инфразвука составляют 100 дБ Лин;
• для работ различной степени интеллектуально-эмоциональной напряженности – 95 дБ Лин;
• для колеблющегося во времени и прерывистого инфразвука уровни звукового давления не должны превышать 120 дБ Лин.

Основные методы и средства защиты от инфразвука

Основными методами и средствами защиты от инфразвука являются:

• изменение режима работы технологического оборудования – увеличение его быстроходности с тем, чтобы основная частота следования силовых импульсов лежала за пределами инфразвукового диапазона;
• снижение интенсивности аэродинамических процессов: огра­ничение скоростей движения транспорта, снижение скоростей истечения жидкостей;
• глушители интерференционного типа;
• рациональный режим труда и отдыха;
• использование средств индивидуальной защиты (противошумы, специальные пояса и др.).

Источник