Шумовое загрязнение
шумоопасных и виброопасных профессий
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЕГАЗОВЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ по дисциплине Безопасность жизнедеятельности к проведению Практической работы Производственный шум и методы защиты от него Тюмень 2011 «ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЕГАЗОВЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Составитель: Доцент кафедры «Промышленная экология», к.т.н. Старикова Г.В., ассистент кафедры «Промышленная экология» Головкина А.А.
@ Тюменский государственный нефтегазовый университет
Тюмень 2011 Цель работы 1. Познакомиться с требованиями СНиП 23-03-2003, СН 2.2.4/2.1.8.562-96. 2. Изучить принципы нормирования уровня производственного шума. 3. Сделать выводы о допустимости рассчитанных шумов. 4. Познакомиться с методами защиты от шумов. Шумовое загрязнение
Шум стал одним из основных загрязнителей окружающей среды. Сильный неожиданный звук и даже небольшой шум, например, звуки радио и, тем более, транспорта, могут привести к эмоциональному и поведенческому стрессу, нарушить покой человека, вызвать быструю утомляемость, звон в ушах, головокружение, усиленное сердцебиение, головную боль, повысить кровяное давление. Шумовое загрязнение природной среды это негармонические изменения звуковых характеристик (частоты, периодичности, силы звука и т.п.) в населенных пунктах, жилых и производственных помещениях, превышающие естественный уровень шума. Его источниками являются транспортные средства, промышленные устройства, энергетическое оборудование теплоэлектроцентралей, бытовые приборы, поведение людей и др. Практически любые звуки не природного происхождения рассматриваются как антропогенное шумовое загрязнение. Шум для окружающей среды и человека не менее опасен, чем химические вещества. Таким образом, шум - это всякий нежелательный для человека звук. Шум нарушает прием информации, что влияет на ошибки и травматизм. Он вызывает усталость. При длительном воздействии шума снижается острота слуха, изменяется кровяное давление, ослабляется внимание, ухудшается зрение, происходят изменения в дыхательных центрах, возможно изменение координации движения, значительно увеличивается расход энергии при одинаковой физической нагрузке. Интенсивный шум является причиной сердечно-сосудистых заболеваний, нарушения нормальной функции желудка и ряда других функциональных нарушений организма человека. В шумных цехах наиболее часты случаи производственного травматизма. Воздействие шума отражается, прежде всего, на органах слуха. Различают три формы воздействия - утомление слуха, шумовую травму и профессиональную тугоухость. Первая характеризуется острым утомлением клеток уха и может стать причиной развития профессиональной тугоухости. Шумовая травма может возникнуть при воздействии высокого звукового давления - при взрывах, испытаниях мощных реактивных двигателей и т.п. При этом у пострадавших наблюдается головокружение, шум и боль в ушах, а также поражение барабанной перепонки. Профессиональная тугоухость ведет к снижению слуха вплоть до его полной потери. Звуком называются волнообразно распространяющиеся колебательные движения упругой среды (твердой, жидкой и газообразной) в диапазоне частот от 16 до 20000 Гц. В каждой точке звукового поля давление и скорость распространения волны изменяется во времени. Разность между мгновенным значением полного давления и средним давлением, которое наблюдается в невозмущенной среде, называется звуковым давлением (Р, Па). Звуковое давление обозначается буквой Р и измеряется в Паскалях (Па). При распространении звуковой волны происходит перенос энергии. Средний поток энергии в какой-либо точке среды в единицу времени, отнесенный к единице поверхности, нормальной к направлению распространения волн, называется интенсивностью звука I (Вт/м2) в данной точке. Интенсивность звука связана со звуковым давлением зависимостью I = где r - плотность среды, кг/м3; с - скорость звука в этой среде, м/с. Величины звукового давления и интенсивность звука, с которым приходится иметь дело, находятся в широких пределах. Так, минимальная величина интенсивности звука, воспринимаемая человеком на частоте f = 1000 Гц, равна Iо = 10-12 Вт/м2 и называется порогом слышимости. Максимальная величина интенсивности, воспринимаемая человеком, называется порогом болевого ощущения и равна Imax = 102 Вт/м2. При этом диапазон звукового давления изменяется от Р0 = 2 × 10-5 Па до Pmax = 2 × 102 Па. В практике измерений абсолютными значениями уровня звука и звукового давления не пользуются, а применяют только логарифмическую (децибеловую) шкалу. Это вызвано следующими причинами. Во-первых, диапазон изменения звука и звукового давления чрезвычайно широк, нормальное человеческое ухо не способно воспринимать незначительные изменения звукового давления. Во-вторых, как показали эксперименты, реакция уха человека на различную громкость звука имеет логарифмический характер. Поэтому уровень интенсивности определяется по формуле: LI = 10 lg где I0 - интенсивность звука на пороге слышимости (10-12 Вт/м2). Если подставить в формулу (1.2) вместо I значение интенсивности на пороге болевого ощущения (Imax = 102 Вт/м2), то получим весь диапазон слухового восприятия (LI max , дБ): LI max = 10 lg
Поскольку интенсивность звука пропорциональна квадрату звукового давления, то LI = 10 lg
где Ро - пороговое звуковое давление выбрано таким образом, чтобы при нормальных атмосферных условиях уровни звукового давления были равны уровням интенсивности. Логарифмическая шкала давлений волны позволяет определить лишь физическую характеристику шумов. Слуховой аппарат человека обладает разной чувствительностью к звукам различной частоты, а именно - наибольшей чувствительностью на средних частотах (500-8000 Гц) и наименьшей - на низких (20-200 Гц) и высоких (более 15000 Гц). Поэтому для физиологической оценки восприятия шума используют кривые равной громкости (см. рис. 1), полученные в результате изучения возможности органа слуха оценивать звуки различной частоты по субъективному ощущению громкости, т.е. судить о том, какой из них сильнее или слабее. Уровни громкости измеряются в фонах. За один фон принят уровень громкости эталонного тона частотой 1000 Гц, звуковое давление которого равно порогу слышимости (Р0 = 2×10-5 Па). Звуковые колебания различных частот при одинаковых уровнях звукового давления по-разному воздействуют на органы слуха. Наиболее благоприятно воздействие высоких частот. По частоте шумы делятся на низкочастотные (ниже 400 Гц), среднечастотные (400 - 1000 Гц) и высокочастотные (свыше 1000 Гц). Рис. 1.1 График кривых равной громкости
Для определения частотной характеристики шума звуковой диапазон по частоте разбивают на октавные и 1/3 октавные полосы. В октавных полосах верхняя граничная частота (fВ) равна удвоенной нижней (fН), т.е.
fВ / fН = 2 Октавная полоса характеризуется среднегеометрической частотой (fср): fср = Среднегеометрические частоты стандартизированы и составляют: 31,5; 63; 125; 250; 500; 1000; 2000; 4000 и 8000 Гц, в котором отношение последующей частоты к предыдущей равно = 2. Для 1/3 октавной полосы fВ / fН = По характеру спектра шум подразделяется на широкополосный с непрерывным спектром более одной октавы и тональный, в спектре которого имеются дискретные тона. По временной характеристике шум делится на постоянный и непостоянный (колеблющийся во времени - прерывистый, импульсный). Физиолого-биологическая адаптация человека к шуму невозможна. Шум действует и на животных. Шум от пролетающего реактивного самолета, например, угнетающе действует на пчел, они даже теряют способность ориентироваться. Этот же шум убивает личинок пчел, разбивает, открыто лежащие яйца птиц в гнезде. При пролете самолетов над оленьими стадами и лежбищами морских котиков у самок возникают преждевременные роды. Уровень шума в 20-30 дБ является естественным фоном, без которого человек не может прожить. Звук в 130 дБ вызывает болевые ощущения, в 150 дБ становится непереносимым, в 180 дБ вызывает усталость металла, при 190 дБ вырываются заклепки из конструкций. Недаром, в средние века существовала казнь "под колоколом". Любой шум достаточной интенсивности и длительности может привести к различной степени снижения слуховой чувствительности. Кратковременный шум значительной интенсивности (взрыв, хлопок) вызывает временную потерю слуха (шумовую травму). В нормальных условиях через день-два слух восстанавливается. Если воздействие шума продолжается месяцами или годами (на производстве), временный сдвиг порога слышимости переходит в постоянный (тугоухость). Шумная музыка также притупляет слух. При обследовании группы молодежи установлено, что у 20 % из них слух оказался как у 85-летних стариков. Шум мешает отдыху и восстановлению сил, нарушает сон. Систематическое недосыпание и бессонница ведут к тяжелым нервным расстройствам. Он оказывает влияние на зрительный и вестибулярный анализаторы, снижает устойчивость ясного видения, ослабляет рефлексы. Кроме слышимых звуков опасны и неслышимые - ультра- и инфра-звуковые. Ультразвуки (частотой более 20 кГц), как и слышимые, действуют на нервную, сердечно-сосудистую системы и вестибулярный аппарат, терморегуляцию. Инфразвук (менее 16 Гц) действует как физическая нагрузка: под его воздействием возникает утомление, головная боль, головокружение, снижается острота зрения, нарушается кровообращение, появляется чувство страха и т.п. Влияние шума на организм зависит от возраста, слуховой чувствительности, продолжительности действия, характера. Шум способствует увеличению числа других заболеваний, угнетающе действует на психику. Даже размеренный ход "громких" часов в спальне заставляет сердце человека "работать" во сне, подчиняясь их ритму, а не биться в замедленном режиме отдыха. Безвредный порог шумового загрязнения - 70 дБ. Уровень шума свыше 130 дБ может вызвать акустические травмы. Критической границей для человека является шум в 80 - 90 дБ.
|