1. Инженерно- технические мероприятия.
1.1 Изменение и рационализация технических процессов. Этот путь должен быть основан и направлен на исключение вредных факторов в самом источнике возникновения.
1.2 Механизация и автоматизация технических процессов, дистанционное управление, разработка безлюдных технологий.
1.3 Герметизация вредных технических процессов направленных на исключение попадания вредных факторов в рабочую зону.
1.4 Оборудование рациональных систем вентиляции.
1.5 Уничтожение вредных производительных выбросов сжиганием и различными химическими методами.
2. Организационно- планированные мероприятия
2.1 Тщательное изолирование вредных цехов с целью исключения попадания вредных выбросов в другие помещения.
2.2 Ограничение числа работающих в цехах с вредными выделениями
Мероприятия 2.1 и 2.2 направлены на сокращение числа людей, контактирующих с вредными производственными выделениями.
Следующие мероприятия направлены на ослабление негативного воздействия вредных факторов на людей вынужденных работать в таких условиях.
2.3 введение сокращенного рабочего дня
2.4 дополнительные отпуска, спец питание, сокращенный трудовой стаж.
2.5 Выдача спец одежды и СИЗ.
23. Акустические колебания и вибрации (АКВ)
Воздействие шума на человека
Шум как физическое явление- это колебания упругой среды.
С физиологической точки зрения шум- всякий раздражающий звук. Воздействие шума на человека зависит от уровня, характеристик спектра, времени, воздействия, а так же от состояния здоровья, приспособленности организма.
Неприятное воздействие шума оказывает влияние на эмоциональный настрой, мотивацию поступков, проявляется ухудшение в работоспособности, человеку не комфортно.
Мешающее воздействие шума отрицательно сказывается на работе человека в том случае, что вызывает сильное сопутствующее раздражение, повышает рабочую нагрузку.
Вредное воздействие – вызывает патологические изменения органов слуха, ухудшение состояния нервной системы и всего организма.
Сильный производственный шум отрицательно влияет на организм человека. Он снижает работоспособность, производительность труда. Повышает предрасположенность к инфарктам, нервным заболеваниям, ухудшает зрение, вызывает головные боли, депрессии.
Шум тем неприятнее, чем уже полоса и выше интенсивность. Наиболее вредное воздействие оказывает шум, имеющий в спектре высокие тона.
Непостоянный шум более вреден, чем постоянный. Шум с переменной интенсивностью вреднее звуков постоянной интенсивности. Неожиданно возникающий интенсивный шум является очень опасным и оказывает психологическое воздействие. Тем не менее, нормальный шум жизненного пространства человеку просто необходим, абсолютно бесшумная обстановка отрицательно влияет на психику, поскольку не является привычной для человека.
24. Физические характеристики шума.
Человек слышит только те колебания, частота которых находится в пределах от16 Гц до 20 кГц.
f<16 Гц - инфразвук
f> 20 кГц- ультразвук
При определенной интенсивности является вредным.
Звуковым давлением Р называется разность между мгновенным значением полного давления средним давлением в невозмущенной среде. При распространении звук волны в пространстве происходит перенос энергии.
Количество переносимой энергии определяется интенсивностью звука. Интенсивностью звука в данной точке называется поток энергии в точке среды в единицу времени приходящейся на единицу площади поверхности к направлению распределения волны
I[Вт/м2]
Р и I находится в широких пределах, max и min значения называются пороговыми.
Порог слышимости- минимальное значение, соответствует едва ощутимым звукам. Болевой порог соответствует звуку, вызывающему болевые ощущения.
25. Понятие уровней
В акустике широко используется понятие уровней в дБ. В чем состоит необходимость использования шкалы уровней?
Во первых диапазон изменения абсолютных величин звукового давления и интенсивность звука во всем спектре очень велик по давлению до 108 раз, по интенсивности до 1016 раз.
Во вторых ухо человека реагирует не на абсолютное, а на относительное изменение звука, т.к. всякое ощущение человека растет значительно медленнее, чем вызывающее его раздражение, поэтому для оценки восприятия звука введена относительная логарифмическая шкала уровней.
Уровень интенсивности звука определяется: L=10lg(I/I0) (дБ)
I-интенсивность звука в данной точке;
I0- порог слышимости.
Уровень звукового давления: L=20lg(Р/Р0) (дБ)
40дБ – шепот на расстоянии 1 м
60÷65 дБ – нормальный разговор
80÷85дБ – легковой автомобиль
100÷ 110 дБ –музыкальный оркестр
130дБ- взлет самолета
При 180 дБ разрушаются металлические соединения.
26.Физиологическое восприятие шума.
Шум может повлиять на слух след образом:
1) Вызвать мгновенную глухоту или повреждение органов слуха
2) При длительном воздействии резко снизить чувствительность к звукам определенных частот
3) Шум может снизить чувствительность слуха на ограниченное время минуты, месяцы, после чего слух может восстановиться полностью.
Акустическая травма обычно вызывается воздействием шума очень большой интенсивности (Пример: взрывом).
Если воздействие сильного шума не происходит систематически, то остаточный эффект столь незначителен, что им можно пренебречь.
Однако множество людей, постоянно подвергаются шуму высокого уровня, эффект перестает быть временным и с годами понижение слуха становится тяжелым и хроническим, причем сами пострадавшие обычно не замечают что у них не всё в порядке со слухом.
Если через некоторое время человек перестает подвергаться воздействию шума, то через некоторое время его слух может восстановиться в удовлетворительной степени, в противном случае, наступит, когда восстановление будет невозможным.
27. Воздействие ультра- и инфразвука на человека.
С ультразвуком человек имеет дело в производственных условиях: для интенсификации технических процессов при сварке, пайке, механической обработке групп материалов, для обезжиривания деталей и т.д. При системном воздействии ультразвука человек теряет способность сосредотачиваться, нарушается чувство равновесия, изменяется давление, появляется головные боли, возможность потери слуховой чувствительности и повышается утомляемость.
Действие инфразвука на человека наиболее разрушающее вызывается на частоте колебаний основных внутренних органов. Его действие сопровождается появлением чувства тревоги, безотчетного страха, снижается острота зрения и слуха, появляются вестибулярные нарушения и т.д.
28. спектр шума
Это зависимость среднеквадратических значений отдельных составляющих шума(давления, интенсивности, скорости, или соответствующих уровней) от частоты. Его необходимо знать, чтобы эффективно бороться с шумом, т.к.:
1) Ухо человека по-разному реагирует на звуки разных частот (т.е. необходимо знать какие частоты преобладают)
2) Акустическая эффективность шумо-глушащих мероприятий существенно различна на разных частотах.
Весь практически важный диапазон от 450-12000Гц разбит на 8 полос пропускания, называемых октавными полосами частот т.к. при отношении f2 /f1=2 полоса пропускания называется октавой.
f2 –верхняя граничная частота полосы пропускания
f1 – нижняя.
8 стандартных средн. частот полос пропускания: 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 6000 Гц.
В зависимости от характера спектра шумы бывают тональные и широкополосные.
Тональный шум – здесь спектр имеет дискретные тона (идёт превышение более чем 10дБ над соседними полосами).
Широкополосный шум – с непрерывным сплошным спектром, шириной более актавы.
По временным характеристикам шумы подразделяются на:
1) Постоянные – уровень звукового давления в течение рабочего времени изменяется не более чем на 5 дБ;
2) Непостоянные – уровень превышает 5 дБ. Они делятся на колеблющиеся, импульсные, прерывистые.
Воздействие шума на человека можно проиллюстрировать графиком, где можно выделить следующие диапазоны воздейст вия.
1. Область привычных звуков;
2. Так называемый относительный шум, воспринимается как психологическое притяжение человека к источнику шума, по прошествии времени отрицательно сказывается на действиях, требующих умственной сосредоточенности;
3. Вызывает нервное раздражение, мешает умственной сосредоточенности, снижает качество работы;
4. Отрицательно влияет на слуховые органы;
5. Вызывает очень неприятные ощущения, усталость, головные боли;
6. Воспринимается как болевое ощущение, начинает травмировать органы слуха;
7. Вызывает сильные болевые ощущения и головокружение;
8. Приводит к тяжелым травмам слуховых органов, глухоте;
9. Вызывает мгновенную глухоту, возможен летальный исход.
29. Методы борьбы с шумом.
1. Уменьшение шума в источнике возникновения – наиболее радикальный метод. В зависимости от вида шума используют различные приёмы:
1) Механические шумы. Основными источниками являются подшипники качения, зубчатые передачи, неуравновешенно вращающиеся части машин, ударные процессы.
Меры борьбы:
- замена подшипников качения на подшипники скольжения, выигрыш до 15 дБ;
- применение в зубчатых передачах косозубых шестерёнок, повышение класса точности обработки до 10 дБ;
- замена зубчатых и цепных передач клиноременными и зубчатоременными (до 15 дБ);
- замена ударных процессов и механизмов безударными.
2) Аэродинамические шумы возникают при …. вентиляторов, компрессоров, при работе ДВС и т.д.
Меры борьбы:
- снижение скорости струи шума;
- разбиение круглой струи установкой различных насадок;
- установка различных глушителей.
3) Электромагнитные шумы возникают в электрических машинах, двигателях и т.д.
Меры борьбы:
- конструктивные изменения.
2. Акустико-планировочные (архитектурные) решения.
1) изменение направленности шума относительно рабочего места или живой зоны;
2) акустическая планировка предприятий, цехов, транспортных магистралей (с использованием звукоизоляции и звукопоглощения).
3. Снижение шума на пути его распространения.
1) звукоизоляция – устройства различных звукоизолирующих преград на пути распространения шума: звукоизолирующие перегородки, акустические экраны.
2) звукопоглощение – акустическая обработка помещений достигается установлением звукопоглощающих облицовок на стенах и потолке помещений, а также применение поглотителей.
30. Защита от вибраций
В промышленности, на транспорте, в быту широко используются машины и оборудование, создающие вибрации, неблагоприятно воздействующие на человека.
Вибрации - механические колебания упругих тел или систем, возникающие вследствие соударения или под действием неуравновешенных сил и моментов.
Источниками вибраций в оборудовании являются: приводы машин, зубчатые передачи редукторов, подшипниковые узлы, машины ударного действия, (штампы, ручной инструмент и пр.), кроме того, источником вибраций являются неуравновешенные вращающиеся массы из-за конструктивных, технологических, монтажных или эксплуатационных причин. Транспорт также мощный источник вибраций, в быту в том числе. Наличие вибраций часто свидетельствует о нерациональности конструкции, либо о ее плохом эксплуатационном состоянии.
Воздействие на человека
С физической точки зрения принципиальной разницы между шумом и вибрацией нет. Разница лишь в восприятии. Шум воспринимается органами слуха, вибрация - вестибулярным аппаратом и органами осязания.
По характеру воздействия вибрацию разделяют на общую и местную (локальную).
Общая вибрация связана с колебаниями тела, работающего при обслуживании прессов, паровых молотов, мощных энергетических установок, транспорта (сотрясение пола, сидений).
Местная (локальная) вибрация воздействует на руки работающего и связана с использованием ручного механизированного инструмента (сверлильного, клепального, шлифовального и др.).
При длительном воздействии вибраций чрезмерного уровня с течением времени развивается тяжелое профзаболевание - виброболезнь, связанная со стойкими (необратимыми) изменениями. Как в условиях местной, так и общей вибраций наблюдается потеря упругости кровеносными сосудами, потеря чувствительности нервными окончаниями, окостенение сухожилий, появление костных мозолей, трофические явления (ломкость волос, ногтей, кожи вследствие нарушения обмена веществ). Подвержены воздействию вибраций нервная и сердечно-сосудистая системы, в результате чего наблюдается расстройства аппетита, сна, сердцебиения (самый подверженный контингент - 19-20 лет).
При общей вибрации особенно опасны вибрации с частотой около 6 Гц (резонансные колебания внутренних органов), что может привести к их смещению и механическим повреждениям. Наиболее вредным является одновременное действие на человека вибраций, шума и низкой температуры.
31. Методы борьбы с вибрацией
Радикальное направление решение проблемы виброзащиты - автоматизация и комплексная механизация производства, использование робототехники.
Если эта мера не использована, то возможны следующие методы:
1.Борьба с вибрацией в источнике возникновения. Производится на этапе проектирования и техпроцесса. Используются все меры снижения механических шумов в источнике возникновения (см. в предыдущей лекции).
2.Борьба с вибрацией на путях ее распространения:
- вибродемпфирование (вибропоглощение);
- виброгашение;
- виброизоляция;
- отстройка от режима резонанса;
- применение СИЗ.
Вибродемпфирование (вибропоглощение) - основано на увеличении потерь в системе за счет сил трения и вязкости. На этапе конструирования - реализуется путем выбора конструкционных материалов с большим внутренним трением. На этапе эксплуатации - применение вибродемпфирующих покрытий упруговязких материалов.
Виброгашение - основано на увеличение массы и жесткости индивидуальных монолитных фундаментов, оснований, плит. Причем, массу фундамента подбирают таким образом, чтобы амплитуда колебаний подошвы фундамента не превышала 0,1 - 0,2 мм.
Виброизоляция - основана на введение в колебательную систему дополнительной упругой связи с целью ослабления передачи вибрации для уменьшения передачи вибрации от оборудования к человеку используют виброизоляторы трех типов: резиновые, пружинные и комбинированные.
Виброизоляция используется в ручном механизированном инструменте с качающимися виброгасящими рукоятками, связанными с корпусом инструмента упругой связью - системой шарнирно сопряженных элементов.
Отстройка от режима резонанса
Для предотвращения вибраций существенную роль играет исключение резонансных режимов работы. Резонансные режимы работы технологического оборудования устраняют двумя путями: 1) изменение массы или жесткости системы, например, введением в конструкцию ребер жесткости; 2) установлением нового рабочего режима.
32. Вентиляция производственных помещений
Вентиляцией называется комплекс взаимосвязанных устройств и процессов для создания организованного воздухообмена.
Основное назначение вентиляции – создание благоприятных метеорологических и санитарно – гигиенических условий в производственных помещениях путем удаления выделяющихся вредных веществ и подачи чистого воздуха.
В зависимости от способа перемещения воздуха вентиляция бывает естественная и искусственная (механическая).
I. Естественная вентиляция.
Воздухообмен при естественной вентиляции происходит вследствие разности температур воздуха в помещении и наружного воздуха, а также в результате действия ветра.
Виды естественной вентиляции:
а) инфильтрация – перетекание воздуха через различные неплотности, зазоры, щели
б) произвольное проветривание – через форточки, окна, двери
Эти виды – а и б - неорганизованный, нерасчетный, нерегулируемый воздухообмен.
в) аэрация – это организованный воздухообмен, осуществляемый в заданных объемах ( ) и регулируемый в зависимости от изменения внутренних и внешних условий. Изменение внутренних условий может происходить из-за изменения внутрицехового теплового режима за счет изменения техпроцесса, поставки нового оборудования и т.д.
Наиболее существенно изменение внешних условий за счет сезонных колебаний температуры.
Побудители движений: тепловой и ветровой напор.
Достоинства аэрации: простота, дешевизна, перемещение громадных объёмов воздуха. Поэтому в больших помещениях со значительными выделениями вредных веществ это пока единственное средство оздоровления воздушной среды (доменное, металлургическое, химическое производство и др.)
Недостатки аэрации:
1.эффективность аэрации в летнее время, особенно в безветрие, существенно снижается.
2. Поступающий в помещение воздух не обрабатывается (сырой, холодный, загрязненный и т.д.).
II. Механическая вентиляция. Воздухообмен в системах механической вентиляции осуществляется вентиляторами, а в некоторых случаях – эжекторами.
Преимущества:
1. можно обрабатывать вводимый воздух – очищать, нагревать (охлаждать), увлажнять (подсушивать), подвергать спец. обработке (ионизация, озонирование, дезодорация, бактерицидная обработка и т.д.).
2. Можно обрабатывать удаляемый воздух – очищать или выбрасывать через высокие трубы для рассеивания.
3. Требуемый воздухообмен не зависит от наружных метеоусловий и стабилен в любое время года.
4. Можно обеспечить локальные отсосы или притоки в любых местах.
Недостатки:
1. Сложность, дороговизна и значительные энергозатраты;
2. Ограниченность по производительности.
33. Виды механической вентиляции по направлению:
1. Приточная,
2. Вытяжная,
3. Приточно-вытяжная (наиболее распространенная)