Курс лекций по предмету "Безопасность жизнедеятельности"

 

6.2. Нормирование шума

Неодинаковое действие на организм человека различных видов шума учитывают  при его гигиеническом нормировании.

Нормирование шума проводят двумя методами: 1) по предельному спектру шума в дБ; 2) по интегральному показателю (уровню звука) в дБА.

Первый метод применяют для нормирования постоянного шума. В основу норм положены ограничение уровня звукового давления в пределах октав, характер шума и особенности труда (табл. 6.1) для девяти октавных полос со средними геометрическими частотами от 31,5 до 8000 Гц. Полосу с f_с = 16000 Гц не учитывают, так как звуки такой частоты слышны слабо.

Из таблицы 6.1 видно, что допустимый в пределах октав уровень звукового давления снижается от низких частот к высоким, так как высокочастотный шум более вреден. Однако табличные значения уровней звукового давления установлены для случаев, когда шум является широкополосным. При наличии в помещении тонального и импульсного шумов эти значения следует уменьшить на 5 дБ.

Второй метод заключается в нормировании интегрального (по всему диапазону частот) уровня шума, измеренного по шкале А шумомера. Этот показатель называют уровнем звука и обозначают дБА. Шкала А шумомера предназначена для ориентировочной оценки постоянного и непостоянного шума, приблизительно соответствующего линиям равной громкости звуков, и отражает его субъективное восприятие человеком.

Для различных видов работ принимают  разные значения предельного спектра (ПС) шума. Предельным спектром называют совокупность уровней звукового давления для учитываемых десяти октавных полос. Обозначение ПС-80 соответствует допустимому уровню звукового давления в октавной полосе со среднегеометрической частотой 1000 Гц. Приведенные в таблице 6.1 уровни звука связаны с предельным спектром зависимостью: L [дБА] = ПС + 5 дБ.

Таблица 6.1. Допустимые уровни шума на рабочих местах предприятий

Расположение рабочих  мест	Уровни звукового давления, дБ, в октавных полосах со средними геометрическими частотами, Гц									Уровень звука и эквивалентные  уровни звука, дБА
	31,5	63	125	250	500	1000	2000	4000	8000
В помещениях дирекции, проектно-конструкторских  бюро, лабораториях для теоретических  работ и обработки данных	86	71	61	54	49	45	42	40	38	50
В помещениях управленческого  аппарата, рабочих комнатах конторских помещений, лабораториях	93	79	70	63	58	55	52	50	49	60
В помещениях диспетчерской  службы, кабинетах, помещениях наблюдения и дистанционного управления с речевой связью по телефону, машинописных бюро, на участках точной сборки, телефонных и телеграфных станциях, в помещениях мастеров, залах обработки информации на вычислительных машинах	96	83	74	68	63	60	57	55	54	65
За пультами в кабинах  наблюдения и дистанционного управления без речевой связи по телефону; в помещениях лабораторий с шумным оборудованием, в помещениях для размещения шумных агрегатов вычислительных машин	103	91	83	77	73	70	68	66	64	75

 

Принцип действия приборов для измерения  шума основан на преобразовании колебаний  звукового давления в электрическое  напряжение, которое после усиления регистрируется стрелочным устройством. Шкала последнего отградуирована в  децибелах.

 

6.3. Мероприятия по уменьшению воздействия шума

Мероприятия по уменьшению воздействия  на человека любого вредного производственного  фактора, в том числе и шума, можно разделить на четыре группы.

1. Меры законодательного характера  включают в себя: нормирование шума; установление возрастных цензов при приеме на работу, выполняемую в условиях повышенного шума; организацию предварительных и периодических медицинских осмотров работников; сокращение времени работы с шумными машинами и оборудованием и др.

2. Предотвращения образования и  распространения шума ведут в  следующих направлениях:

внедрение автоматического и дистанционного управления оборудованием;

рациональное планирование помещений;

изменение технологии с заменой  оборудования на менее шумное (например, замена клепки сваркой, штамповки прессованием);

повышение точности изготовления деталей (достигается снижение уровня звука  на 5...10 дБА) и балансировки вращающихся деталей, замена цепных передач ременными, подшипников качения подшипниками скольжения (приводит к уменьшению уровня звука на 10...15 дБА), цилиндрических колес с прямыми зубьями цилиндрическими косозубыми; изменение конструкции лопастей вентиляторов; снижение турбулентности и скорости прохождения жидкостями и газами входных и выходных отверстий (например, посредством установки глушителей шума); преобразование возвратно-поступательного движения во вращательное; установка демпфирующих элементов в местах соприкосновения машин и ограждающих конструкций помещений и т. д.;

экранирование или использование звукоизолирующих кожухов (капотов), в которых часть звуковой энергии поглощается, часть отражается, а часть проходит беспрепятственно;

изменение направления шума, например, ориентированием воздухозаборных  и выпускных отверстий систем механической вентиляции и компрессорных установок в сторону от рабочих мест;

отделка стен звукопоглощающими материалами (войлоком, минеральной ватой, перфорированным  картоном и т. п.), в которых звуковая энергия за счет вязкого трения в узких порах преобразуется в тепловую. При этом следует учитывать частотные характеристики шума, так как коэффициент звукопоглощения таких материалов на различных частотах неодинаков.

3. Применение средств индивидуальной  защиты в тех случаях, когда  перечисленными мерами не удается  снизить уровень шума до нормативных значений. В зависимости от характеристики шума и вида используемых средств достигают уменьшения уровня интенсивности звука на 5...45 дБ.

4. Меры биологической профилактики  направлены на снижение последствий  действия вредности (шума) на организм и повышение его резистентности. К ним относят рационализацию режима труда и отдыха, назначение специального питания и лечебно-профилактических процедур.

 

6.4. Оценка уровня шума

Обычно в помещениях установлено  несколько источников шума с  различными уровнями интенсивности. В этом случае суммарный уровень звукового давления (L, дБ) в полосах частот или средний уровень звука (L_c, дБА) в равноудаленной от источников точке определяют по формуле

 

 ,                          (6.3)

где L₁, L₂,...,L_n — уровни звукового давления в полосе частот, дБ, или уровни звука, дБА, развиваемые каждым из источников шума в исследуемой точке пространства.

Если источники шума имеют одинаковые уровни звукового давления L, дБ, в полосах частот (или уровни звука, дБА), то последняя формула примет вид:

                                   L = L_i + 10 lg n,                                                (6.4)

где n — число источников шума с одинаковыми уровнями звукового давления (уровнями звука).

Если пренебречь затуханием шума в атмосфере, то уровень интенсивности его, дБ, на расстоянии /, м, от источника можно рассчитать по формуле

                             L = L_i – 20 lg l – 8,                                                  (6.5)

где L_i — уровень интенсивности шума на расстоянии 1 м от его источника, дБ.

Звукоизолирующая способность  однородной перегородки, дБ,

                             β L = 20 lg (mf_с) – 60,                                             (6.6)

где т – поверхностная масса 1 м² ограждения, кг/м²; f_с — средняя геометрическая частота, Гц.

Звукоизоляция двойного ограждения, дБ, с воздушной прослойкой толщиной 0,08...0,1 м:

                             β L = 26 lg (m₁ + m₂) – 6,                                        (6.7)

где m₁ + m₂ — соответственно масса 1 м² первого и второго ограждений, кг/м².

Ослабление шума кожухом, все элементы которого приблизительно одинаково  звукопроводны, дБ,

                              β L = u + 10 lg β,                                                     (6.8)

где u = 13,5 lg т + 13 — собственная звукоизоляция стенок кожуха, дБ; β — коэффициент звукопоглощения материала кожуха, представляет собой отношение поглощенной звуковой энергии E_пог к падающей E_пад, изменяется от 0 (при E_пог = 0) до 1 (при E_пог = E_пад).

Пример 1. Найти уровень интенсивности L шума в атмосфере на расстоянии 10 метров от источника шума интенсивностью L_i = 80 дБ. Решение выполним по формуле (6.5) и получим: L = 52 дБ.

Пример 2. Найти уровень интенсивности L1 шума, пример 1, за однородной перегородкой, поверхностная масса которой  m₁ = 100 кг/м², приняв среднюю геометрическую частоту равной f_с = 1000 Гц.  Решение. С учетом формулы (6.6) звукоизолирующая способность однородной стенки равна βL = 40 дБ . Тогда уровень интенсивности шума за однородной перегородкой L1 = 52 – 40 = 12 (дБ).

 

7. Защита человека от негативных химических и биологических воздействий

0.  Пути проникновения вредных веществ и аэрозолей

Вредные вещества, выделяющиеся в воздух рабочей зоны, изменяют его состав, в результате чего он существенно может отличаться от состава атмосферного воздуха, п. 4.

При проведении различных технологических  процессов в воздух выделяются твердые  и жидкие частицы, а также пары и газы. Пары и газы образуют с  воздухом смеси, а твердые и жидкие частицы - аэродисперсные системы - аэрозоли. Аэрозолями называют воздух или газ, содержащие в себе взвешенные твердые или жидкие частицы. Аэрозоли принято делить на пыль, дым, туман. Пыли или дымы - эхо системы, состоящие из воздуха или газа и распределенных в них частиц твердого вещества, а туманы - системы, образованные воздухом или газом и частицами жидкости.

Размеры твердых частиц пыли превышают 1 мкм, а размеры твердых частиц дыма меньше этого значения. Различают  крупнодисперсную (размер твердых частиц более 50 мкм), среднедисперсную (от 10 до 50 мкм) и мелкодисперсную (размер частиц менее 10 мкм) пыль. Размер жидких частиц, образующих туманы, обычно лежит в пределах от 0,3 до 5 мкм.

Проникновение вредных  веществ в организм человека происходит через дыхательные пути (основной путь), а также через кожу и с пищей, если человек принимает ее, находясь на рабочем месте. Действие этих веществ следует рассматривать как воздействие опасных или вредных производственных факторов, так как они оказывают негативное (токсическое) (токсичность – ядовитость, способность некоторых химических и биологических веществ оказывать вредное воздействие на живые организмы) действие на организм человека. В результате воздействия этих веществ у человека возникает отравление - болезненное состояние, тяжесть которого зависит от продолжительности воздействия, концентрации и вида вредного вещества.

 Классификация вредных веществ

Существуют различные классификации вредных веществ, в основу которых положено их действие на человеческий организм. В соответствии с наиболее распространенной (по Е.Я. Юдину и С.В. Белову) классификацией вредные вещества делятся на шесть групп: общетоксические, раздражающие, сенсибилизирующие, канцерогенные, мутагенные, влияющие на репродуктивную (детородную) функцию человеческого организма.

Общетоксические вещества вызывают отравление всего организма. Это оксид углерода, свинец, ртуть, мышьяк и его соединения, бензол и др.

Раздражающие вещества вызывают раздражение дыхательного тракта и слизистых оболочек человеческого организма. К этим веществам относятся: хлор, аммиак, пары ацетона, оксиды азота, озон и ряд других веществ.

Сенсибилизирующие вещества действуют как аллергены (сенсибилизация - повышение реактивной чувствительности клеток и тканей человеческого организма), т.е. приводят к возникновению аллергии Аллергия - необычные, ненормальные, реакции организма, например появление сыпи) у человека. Этим свойством обладают формальдегид, различные нитросоединения, никотинамид, гексахлоран и др.

Воздействие канцерогенных веществ на организм человека приводит к возникновению и развитию злокачественных опухолей (раковых заболеваний). Канцерогенными являются оксиды хрома, 3,4-бензпирен, бериллий и его соединения, асбест и др.

Мутагенные вещества при воздействии на организм вызывают изменение наследственной информации. Это радиоактивные вещества: марганец, свинец и т.д. Среди веществ, влияющих на репродуктивную функцию человеческого организма, следует в первую очередь назвать ртуть, свинец, стирол, марганец, ряд радиоактивных веществ и др.

Пыль, попадая в организм человека, оказывает фиброгенное воздействие, заключающееся в раздражении слизистых оболочек дыхательных путей. Оседая в легких, пыль задерживается в них. При длительном вдыхании пыли возникают профессиональные заболевания легких - пневмокониозы. При вдыхании пыли, содержащей свободный диоксид кремния (SiO₂), развивается наиболее известная форма пневмокониоза - силикоз. Если диоксид кремния находится в связанном с другими соединениями состоянии, возникает профессиональное заболевание - силикатоз. Среди силикатозов наиболее распространены асбестоз, цементоз, талькоз.

 

7.3. Предельно допустимые концентрации

Для воздуха рабочей  зоны производственных помещений в соответствии с ГОСТ 12.1.005 устанавливают предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ. ПДК выражаются в миллиграммах (мг) вредного вещества, приходящегося на 1 кубический метр воздуха, т. е. мг/м³.

В соответствии с указанным  выше ГОСТом установлены ПДК для более чем 1300 вредных веществ. Еще приблизительно для 500 вредных веществ установлены ориентировочно безопасные уровни воздействия (ОБУВ).

По ГОСТ 12.1.005 все вредные  вещества по степени воздействия  на организм человека подразделяются на следующие классы: 1 - чрезвычайно опасные, 2 - высоко опасные, 3 - умеренно опасные, 4 - малоопасные. Опасность устанавливается в зависимости от величины ПДК, средней смертельной дозы и зоны острого или хронического действия.