Способы защиты от шума. Защита от шума

По отношению к защищенному объекту существуют методы и средства коллективной и средства индивидуальной защиты.

Средства защиты по отношению к источнику шума подразделяются 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, снижающие шум механического, аэро-, гидродинамического и электрического происхождения.

Средства, снижающие шум на пути его распространения, в зависимости 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, архитектурно-планировочные и организационно-технические.

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 "не звонких" материалов (полимерные и резиновые шестерни).

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

защита шум ультразвук инфразвук

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

Методы борьбы с электромагнитными шумами сводятся, в основном, к правильному подбору 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 индивидуальной защиты. Покрытие стен и потолков звукопоглощающими материалами (мягкие волокнистые материалы типа войлока, поропластов) дает снижение шума на 68 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 путем 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 кирпича, 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, за которой возникает звуковая тень, т.е. снижение звукового давления. Экран может быть выполнен из стирального или алюминиевого листа толщиной 1,5-2 мм, к которому присоединяется звукопоглощающая облицовка толщиною 50 мм, причем увеличение толщины не увеличивает эффект звукопоглощения. Экраны эффективны лишь для средне - и высокочастотных шумов. Звуковые волны низкочастотного шума за счет дифракции легко огибают преграду, и экранирование не дает эффекта.

Глушители шума применяют для уменьшения аэродинамического шума (системы вентиляции, воздушного отопления, компрессорные 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 другими 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 наушниках служит поролон или ультратонкое стекловолокно. Чтобы привыкнуть к наушникам, их надевают сначала на полчаса в день, затем в течение12 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 транспортных портов, расширение улично-дорожной сети приводят 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 назначения), стенки, насыпи, эстакады, образующие акустическую тень.

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

Уменьшению транспортного шума (до 25 дБ) способствует применение 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. Специальные конструкции оконных блоков с устройством вентиляционных клапанов - глушителей ("шумозащитное окно") обеспечивают естественную вентиляцию помещений при одновременном снижении транспортного шума на 25-35 дБ.

Защита от ультразвука и инфразвука

При разработке технологических 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 рабочей поверхностью оборудования, жидкостью и обрабатываемыми деталями применяются дистанционное управление, автоблокировка при выполнении вспомогательных операций (загрузка и выгрузка деталей, нанесение 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 работающего с твердой или жидкой средой применяются защитные рукавицы или перчатки.

Зоны с уровнями ультразвука, превышающими предельно допустимые, обозначаются предупреждающим знаком "Осторожно! Прочие 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 звукоизоляции и звукопоглощения мало эффективны при инфразвуке, поэтому предпочтительным является устранение источников его образования.

2. Расчет звукопоглощающих облицовок

Задание

Определить ожидаемые уровни звукового давления, создаваемые одним источниками шума, для восьми октавных полос частот в двух расчетных точках. Уровни звуковой мощности источника шума приведены в табл.2.1 Определить требуемое снижение шума, используя значения предельного спектра (ПС).

Таблица 2.1

f, Гц	63	125	250	500	1000	2000	4000	8000
L W , дБ	99	93	91	91	89	80	78	76

Выбрать по табл.2.2 звукопоглощающее изделие или конструкцию и определить величину максимального снижения уровня звукового давления. Результаты расчетов свести в таблицу. Полученное значение максимального снижения сравнить с требуемым. Если оно окажется меньше, то выбрать другую конструкцию и вновь произвести расчет.

Таблица 2.2

Реверберационные коэффициенты различных конструкций

Изделия или конструкции	Реверберационный коэффициент звукопоглощения α обл в октавных полосах со среднегеометрической частотой, Гц
Изделия или конструкции	63	125	250	500	1000	2000	4000	8000
Плиты марки ПА/О, минера-ловатные, акустические с несквозной перфорацией, размер 500х500 мм	0,02	0,03	0,17	0,68	0,98	0,86	0,45	0,2
Плиты типа акмигран, акминит, минераловатные, размер 300х300 мм	0,01	0,2	0,71	0,88	0,81	0,71	0,79	0,65
Плиты гипсовые, размер 810х810 мм, с заполнением из минераловаты	0,03	0,09	0,26	0,54	0,94	0,67	0,40	0,30
Маты из супертонкого базальтового волокна, оболочка из декоративной стеклоткани	0,1	0,2	0,9	1,0	1,0	0,95	0,90	0,85
Маты из супертонкого базальтового волокна	0,28	1,0	1,0	1,0	0,9	0,81	0,97	0,96

Размеры помещения: 14х30х5

Средства защиты от шума подразделяются на:

Средства индивидуальной защиты (СИЗ);

Средства коллективной защиты.

В качестве СИЗ применяются: наушники, вкладыши из ультратонкого волокна, противошумные каски и противошумная одежда (при уровне шума > 120 дБ).

Архитектурно-планировочные мероприятия заключается в рациональной выборе схемы предприятия когда шумные цехи располагают в одном месте на периферийной территории предприятия с подветренной стороны. В цехах, участки с наиболее интенсивным шумом отделяются от других звукоизолирующими перегородками. Двери и окна шумных участков выполняются в виде многослойных конструкций с минимальной звукопроводностью.

Организационно-технические мероприятия – предусматривают:

Уменьшение шума в источнике возникновения за счет совершенствования технологических процессов и машин;

Ограничение числа работников подвергаемых воздействием шумов;

Проведение периодических медицинских осмотров, для выявления работников которые по состоянию здоровья не могут работать в шумных цехах, а также для своевременного выявления признаков шумовой болезни.

Акустическое направление:

Звукоизоляция - специальные устройства или преграды в виде звукоизолирующих стен, перегородок, акустических экранов, звукоизолирующих кожухов, для ограждения защищаемого объекта (человека, оператора). В шумных цехах может быть использована шумоизолирующая кабина. Физическая сущность звукоизоляции состоит в том, что наибольшая часть падающей звуковой энергии отражается от звуковой конструкции и только незначительная часть проникает через ограждение.

Количество отраженной энергии характеризуется коэффициентом звукоотражения λ:

где А отр – отраженная энергия,

А пад – падающая энергия.

Шумоизолирующая способность преград зависит от ряда факторов:

Числа слоев и массы одного квадратного метра;

Коэффициентом внутреннего трения и упругости материалов;

Частотной характеристики шума.

Шумоизоляция возрастает с увеличением числа слоев и поэтому многослойные конструкции состоящие из разных материалов обладают более высокой звукоизоляцией чем однослойные конструкции такой же массы. Воздушная прослойка между слоями увеличивает звукоизолирующую способность преграды. Шумоизолирующая способность преграды возрастает с увеличением массы и частоты звука, но резко уменьшается при совпадения частоты звука с частотой собственных колебаний ограждающей конструкции.

Звукопоглощение - свойство строительных материалов и конструкций поглощать энергию звуковых колебаний. Поглощение звука связанно с преобразованием энергии звуковых волн в теплоту вследствие потери их на трение в каналах или порах звукопоглощающего материала. Звукопоглощение материала характеризуется коэффициентом звукопоглощения α (альфа):

где А погл – поглощенная звуковая волна,

А пад – падающая звуковая волна.

К звукопоглощающим относятся материалы имеющие коэффициент звукопоглощения α>0,2.

Звукопоглощающие преграды представляют собой облицовки (гибкие панели), штучные звукопоглотители, волокнисто-пористые материалы (стекловолокно, минеральная вода, пористый поливинилхлорид, капроновое волокно, пористая штукатурка и т.д.).

Глушители - специальные акустические устройства, которые применяют для снижения шума аэродинамического происхождения на пути его распространения воздухом и газопроводов, а также на путях всасывания и выхлопов с большой скоростью газообразных сред. Глушители бывают трех видов:

- абсорбционные. В них ослабление шума достигается за счет поглощения звуковой энергии в порах волокнистых материалов, которыми облицованы внутренние поверхности, контактирующие с потоком воздуха или газа.

- реактивные глушители. Ослабление шума достигается на определенных частотах путем отражения звуковой энергии к её источнику или искусственным повышением внутреннего трения в воздухе в каналах глушителя.

- комбинированные. Обладают свойствами, как отражать, так и поглощать.

Все мероприятия по снижению шума предусмотренные проектной документацией должны подтверждаться соответственными акустическими расчетами.

Электробезопасность

Электробезопасность - система организационно технических мероприятий и средств обеспечивающих защиту работников от вредного и опасного воздействия электрического тока, электрической дуги, электромагнитного поля и статического электричества.

Опасность поражения усугубляется тем, что человек не в состоянии без специальных приборов и средств обнаружить напряжение дистанционно, опасность обнаруживается, когда человек будет поражен действием электрического тока.

Электрические травмоопасные факторы:

1) высокое напряжение в электрической сети;

2) высокий электростатический потенциал на поверхности объекта;

3) высокая яркость электрической дуги.

3. Негативное воздействие шума на человека и защита от него

Е. Способы защиты от шума

Согласно ГОСТ 12.1.003-83 при разработке технологических процессов, проектировании, изготовлении и эксплуатации машин, производственных зданий и сооружений, а также при организации рабочих мест следует принимать все необходимые меры по снижению шума, воздействующего на человека, до значений, не превышающих допустимые.

Защита от шума должна обеспечиваться разработкой шумобезопасной техники, применением средств и методов коллективной защиты, в том числе строительно-акустических, применением средств индивидуальной защиты.

В первую очередь следует использовать средства коллективной защиты. По отношению к источнику возбуждения шума коллективные средства защиты подразделяются на средства, снижающие шум в источнике его возникновения, и средства, снижающие шум на пути его распространения от источника до защищаемого объекта.

Снижение шума в источнике осуществляется за счет улучшения конструкции машины или изменения технологического процесса. Средства, снижающие шум в источнике его возникновения в зависимости от характера шумообразования подразделяются на средства, снижающие шум механического происхождения , аэродинамического и гидродинамического происхождения, электромагнитного происхождения.

Методы и средства коллективной защиты в зависимости от способа реализации подразделяются на строительно-акустические, архитектурно-планировочные и организационно - технические и включают в себя:

К архитектурно-планировочным решениям также относится создание санитарно-защитных зон вокруг предприятий. По мере увеличения расстояния от источника уровень шума уменьшается. Поэтому создание санитарно-защитной зоны необходимой ширины является наиболее простым способом обеспечения санитарно-гигиенических норм вокруг предприятий.

Выбор ширины санитарно-защитной зоны зависит от установленного оборудования, например, ширина санитарно-защитной зоны вокруг крупных ТЭС может составлять несколько километров. Для объектов, находящихся в черте города, создание такой санитарно-защитной зоны порой становится неразрешимой задачей. Сократить ширину санитарно-защитной зоны можно уменьшением шума на путях его распространения.

Средства индивидуальной защиты (СИЗ) применяются в том случае, если другими способами обеспечить допустимый уровень шума на рабочем месте не удается.

Принцип действия СИЗ – защитить наиболее чувствительный канал воздействия шума на организм человека – ухо. Применение СИЗ позволяет предупредить расстройство не только органов слуха, но и нервной систем ы от действия чрезмерного раздражителя.

Шум – одно из побочных вредных для человека явлений, сопровождающее производственный процесс. В некоторых случаях оно может быть опасным условием труда.

К таким относят, например, работающие электроустановки и двигатели, работы с огнестрельным оружием.

Постановлением Госстроя «О принятии СНиП РФ «Безопасность труда в строительстве» работодателю рекомендуется обеспечить работника средствами индивидуальной защиты слуха, если уровень шума превышает 80 дБ. Нужно отметить, что СИЗ выдаются в том случае, если коллективные средства не помогают . В данной статье мы расскажем какие существуют методы, способы и средства защиты от шума.

В качестве средств индивидуальной защиты для органов слуха от шума и вибрации применяются наушники, вкладыши, шлемы, костюмы .

Вкладыши закрывают слуховой проход . Шлемы предохраняют от шума с очень высокими частотами, которые способны проникать через кости черепа, а не только через слуховой проход.

Наушники понижают негативное воздействие в диапазоне от 7 до 38 дБ с частотой от 125 до 8 000 Гц .

Вкладыши бывают одноразовыми и многоразовыми. Одноразовые выполнены из тонкого волокна. Могут быть сухими и пропитанными воском и парафином. Многоразовые сделаны из эбонита, пластилина или резины, очищаются любыми моющими средствами.

Очень удобны в помещениях с повышенной загрязненностью.

Способ применения вкладышей прост : они вставляются в слуховой проход и ослабляют вредное воздействие на барабанную перепонку. Возможен выпуск изделий на дужке, как очки, или со шнурком для использования в кратковременных ситуациях.

Этот вид дешев, компактен, применителен ко многим ситуациям, но не всегда результативен, т.к. снижает уровень негативного воздействия всего на 5 – 20 дБ. Пользователи отмечают неудобства в виде раздражения в слуховом проходе, если вкладыши из твердого материала.

Наушники – СИЗ всегда многоразовые . Это приспособления в виде двух чаш, которые соединены оголовьем. Оголовье выполняется из металла или пластика. Внутренность чаши заполнена пеной, снижающей уровень шума.

Выпускают с активной, пассивной и коммуникационной защитой , а также коммуникационные гарнитуры.

Пассивная предполагает только предохранение слухового прохода от воздействия шума, например, наушники с подавлением внешнего шума для стрельбы в тире. Все звуки в таком случае становятся тише.

Активная позволяет противостоять негативному фактору, например, в промышленном производстве.

Общий принцип активной защиты таков : динамики улавливают звуки, гасят их, а микрофоны позволяют общаться. Коммуникационная защита снабжена радиостанцией или мобильным телефоном. Для качественного общения при больших нагрузках пользователь может подключить рацию, телефон и другие средства связи.

Коммуникационные гарнитуры снабжены комплексной системой обеспечения защиты и коммуникации. Чем выше частота негативного звука, тем больше необходимость использования наушников.

Если уровень шума в производственном процессе достаточно велик, наушники и вкладыши не справляются с нагрузкой. В промышленности часты процессы, сопровождаемые ультразвуком, например, в металлургии, машиностроении, обработке металлов.

Согласно санитарным нормам уровень ультразвука не должен превышать 110 дБ.

Мощность ультразвука может достигать десятков киловатт . Его опасность заключена в воздействии на человека через воздух, жидкость, любые твердые среды. Помочь справиться с этим может шлем или шумозащитный костюм. Костюм состоит из шлема и жилета, на которые наложены шумопоглощающие дополнительные слои ткани.

Выбор изделия определяется несколькими факторами: специфика производства, окружающая среда, требуемое качество защиты, различные категории шума .

К таким факторам можно отнести, например, резкие одиночные звуки или постоянный монотонный шум высоких тонов; влажный или сухой воздух помещения и т.д.

Насколько эффективен тип защиты определяет показатель SNR – понижение звукового шума . Эта величина указывается производителем на всех СИЗ или на упаковках. Не стоит забывать, что подбирать изделие следует из конкретных условий, т.к. увеличенный показатель SNR может заглушать сигналы, необходимые в рабочей ситуации.

Для качественного выбора нужно исходить из следующих показателей:

Чем качественнее материал для вкладышей, тем удобнее они в использовании и тем дольше могут использоваться в одной сессии.
Чем больше диаметр мембраны наушников, тем выше качество звучания.
Чем больше чувствительность наушников, тем выше их КПД. Средний показатель – 100 дБ . Мощность наушников определяет громкость звучания. Уровень искажения выражается процентами. Искажения в 1% признаны нормой , если шум превышает 100 Гц . Если уровень шума ниже, искажения могут быть 10% . Все характеристики указаны на упаковке изделия.

Нужно помнить, что проводя сертификацию, наушники подвергают лабораторным исследованиям, которые почти в 2 раза отличаются от реальных условий.

Если вам хотелось узнать подробнее, что относится к электрозащитным средствам, мы вам расскажем в этой .

Правила хранения, выдачи и ухода

Работодатель на производстве, выдавая работникам средства индивидуальной защиты, например, защитные наушники от шума, должен провести инструктаж по правилам их пользования.

Для хранения инвентаря должно быть выделено специальные помещения и выдавать их должно определенное лицо.

Количество их должно быть достаточным для всех работников, а разовые средства должны выдаваться ежедневно или по мере необходимости.

Выносить СИЗ за пределы профессионального использования запрещено , если это не оговорено Трудовым договором.

Как за всеми многоразовыми предметами личной гигиены, за средствами защиты следует ухаживать . Наушники и шлемы после каждого рабочего дня или по мере необходимости нужно мыть или протирать. С многоразовых вкладышей нужно смывать грязь и ушную серу.

Средств индивидуальной защиты слуха на сегодняшний день предоставлено достаточно, от простейших до современных электронных. Их выбор должен зависеть от уровня негативного воздействия, чтобы не пострадал при этом производственный процесс.

Предлагаем вашему вниманию небольшой видео-обзор про активные наушники:

В первую очередь следует использовать средства коллективной защиты. По отношению к источнику возбуждения шума коллективные средства защиты подразделяются на средства, снижающие шум в источнике его возникновения, и средства, снижающие шум на пути его распространения от источника до защищаемого объекта.

Снижение шума в источнике осуществляется за счет улучшения конструкции машины или изменения технологического процесса. Средства, снижающие шум в источнике его возникновения в зависимости от характера шумообразования подразделяются на средства, снижающие шум механического происхождения, аэродинамического и гидродинамического происхождения, электромагнитного происхождения.

Методы и средства коллективной защиты в зависимости от способа реализации подразделяются на строительно-акустические, архитектурно-планировочные и организационно - технические и включают в себя:

- изменение направленности излучения шума;
- рациональную планировку предприятий и производственных помещений;
- акустическую обработку помещений;
- применение звукоизоляции.

К архитектурно-планировочным решениям также относится создание санитарно-защитных зон вокруг предприятий. По мере увеличения расстояния от источника уровень шума уменьшается. Поэтому создание санитарно-защитной зоны необходимой ширины является наиболее простым способом обеспечения санитарно-гигиенических норм вокруг предприятий.

Средства индивидуальной защиты (СИЗ) применяются в том случае, если другими способами обеспечить допустимый уровень шума на рабочем месте не удается.

Принцип действия СИЗ - защитить наиболее чувствительный канал воздействия шума на организм человека - ухо. Применение СИЗ позволяет предупредить расстройство не только органов слуха, но и нервной системы от действия чрезмерного раздражителя.

Наиболее эффективны СИЗ, как правило, в области высоких частот.

СИЗ включают в себя противошумные вкладыши (беруши), наушники, шлемы и каски, специальные костюмы.