4. Изучение методов защиты от производственного шума

Цель работы: Изучить методику определения показателей шума в рабочих помещениях. Научиться проводить оценку эффективности средств защиты от производственного шума и определять класс вредности и опасности условий труда по акустическому фактору.

Теоретическое введение

В производственных условиях работа машин, механизмов, транспорта, перемещение жидкостей и газов по трубопроводам под давлением и т.п. сопровождается шумом. Под воздействием шума в организме человека происходит расстройство нервной и сердечно-сосудистой систем, развивается профессиональная тугоухость, могут возникать шумовые травмы.

Под шумом понимают беспорядочное сочетание звуков различной частоты и интенсивности, вызывающих отрицательные субъективные ощущения. В виде звука человек воспринимает упругие колебания среды в диапазоне частот от 16 до 20000 Гц. По спектральному составу различают низко (16300)-, средне (300800) и высокочастотные (свыше 800 Гц) шумы. Среднегеометрическая частота 1000 Гц называется стандартной, так как на этой частоте орган слуха человека обладает наибольшей чувствительностью. По временным характеристикам шумы делятся на постоянные, уровень которых за 8-ми часовой рабочий день изменяется во времени не более, чем на 5 дБА и непостоянные – более, чем на 5 дБА, а последние подразделяются на колеблющиеся, прерывистые и импульсные.

4.1. Единицы измерения шума

Шум характеризуется следующими основными показателями:

1. Звуковое давление (Р) - разность между мгновенным значением полного давления и средним статистическим давлением, существующим в среде при отсутствии звукового поля, Па.

2. Интенсивность или сила звука (I) - количество энергии, переносимое звуковой волной за единицу времени через единицу поверхности, Вт/м². Интенсивность звука связана со звуковым давлением следующим соотношением:

I = Рv = P²/rC, (4.1)

где r - плотность среды, в которой распространяется звуковая волна, кг/м³;

v - вектор скорости колебания частиц, м/с;

С - скорость распространения звука в данной среде (для воздуха С » 344 м/с при нормальных условиях).

Произведение rC зависит только от физических свойств среды и называется акустическим сопротивлением.

3. Звуковая мощность (W) – количество звуковой энергии, излучаемой источником шума в единицу времени. Определяется потоком интенсивности звука через замкнутую поверхность площадью S, окружающую этот источник, Вт;

W = _о ^S IdS. (4.2)

При этом средняя интенсивность звука определяется выражением:

I_ср = W/4r², (4.3)

где r – расстояние от источника (радиус рассматриваемой сферы).

Область слышимых человеком звуков ограничена двумя пороговыми величинами: нижняя – порог слышимости и верхняя – порог болевого ощущения (см. прил.,табл.4.1).

Действие шума на слух человека пропорционально не абсолютным параметрам звуковых волн, а логарифмам отношения этих величин к порогу слышимости, называемых уровнями величин и измеряемых в децибелах (дБ):

- уровень звукового давления L_p = 20 lg P / P_o; (4.4)

- уровень интенсивности звука L_I = 10 lg I / I_o; (4.5)

- уровень звуковой мощности L_W= 10lg W/W_o. (4.6)

Суммарный уровень звукового давления, создаваемый несколькими источниками звука с одинаковым уровнем звукового давления рассчитывают по формуле:

L = L_i + 10 lg n , (4.7)

где n - число источников шума с одинаковым уровнем звукового давления L_i.

Суммарный уровень звукового давления нескольких различных источников звука определяется выражением:

_n

L = 10 lg (S 10^{0,1 Li} ). (4.8) ⁱ⁼¹