2.1. Производственный шум и вибрация

Шум как профессиональная вредность

Шумпредставляет собой комплекс звуков, неблагоприятно воздействующих на организм человека, мешающих его работе и отдыху. С физической точки зрения звук - волнообразно распределяющееся колебательное движение частиц упругой среды. Источником шума являются колеблющиеся твердые, жидкие или газообразные тела.

Чем больше амплитуда колебания звучащего тела, тем больше амплитуда звукового давления и соответствующая сила звука.

Звуковым давлением называют переменное давление, избыточное над средним, возникающее при прохождении звуко­вой волны в среде. Оно выражается в ньютонах (Н) на 1м². Число полных колебаний, совершенных в течение одной секунды, называет­ся частотой колебания; единица измерения часто­ты - герц (Гц) равна одному колебанию в секунду. Частотой коле­баний определяется высота тона - чем больше частота колебаний, тем выше тон слышимого звука. Характеристикой звукового поля в определенной точке пространства является интенсивность звука, измеряемая в децибелах (дБ). Так как органы слуха че­ловека воспринимают не абсолютное, а относительное изменение уровня звукового давления (дБ), величина его выражается зависимостью:

,

где: Р - звуковое давление, создаваемое, источником звука, Н/м²; Р_о - порог слышимости при частоте звука 1000 Гц, Р_о = 2·10^-5Н/м².

Колебания с частотой от 16 до 20000 Гц человек воспринимает как звук, причем наименьшая сила звука, которая воспринимается ор­ганами слуха человека, называется порогом слышимости. При увеличении силы звука выше определенного предела в ушах возникает болезненное давление, которое оценивают как порог болевого ощущения. Здоровые органы слуха наиболее чувствительны к звукам с частотой от 500 до 4000 Гц.

По характеру спектра шумы подразделяют на тональные– характерных для большинства установок с вращающимися при высоких скоростях частями, иширокополосные– шумы с непрерывным спектром шириной более одной октавы, где перепад звукового давления с соседними октавами составляет не более 10Дб.

Промышленный шум от работающего оборудования и процессов подразделяют также на низкочастотный(300-400 Гц),среднечастотный(400-1000 Гц), ивысокочастотный(более 1000 Гц). Звук частотой менее 16 Гц (инфразвук) и более 20000 Гц (ультразвук) органы слуха человека не воспринимают.

Уровень интенсивности звука:

, (2.1)

где: Y₁ - абсолютное значение интенсивности (болевой порог –10² Вт/м²); Y_сл - интенсивность звука на пороге слышимости (10^-12 Вт/м²).

Разложение звука на частотные спектры позволяет дать частотный анализ шума; общий уровень звукового давления (шума) выполняют по одной шкале (дБА).

Горное производство, к примеру, обогатительные фабрики, характерно шумами, значения которых выше допустимого уровня (85 дБ). Так, уровень звукового давления (дБА) при работе отсадочных машин составляет 93, классификационных грохотов - 109, ленточных конвейеров - 87, вентиляторов – 113дБ. Учитывая, что верхний предел диапазона восприятия шума человека около 130 дБ, произ­водственный шум представляет производственную вредность. Оказывая вредное влияние на весь организм и в первую очередь на централь­ную нервную и сердечно-сосудистую системы, шум может привести и к ухудшению слуха, а в отдельных случаях к глухоте, ослабляет внимание, замедляет скорость психических реакций, снижая произ­водительность и затрудняя восприятие предупредительных сигналов, что может привести к травматизму.

Нормативами принято весь диапазон частот шума в пределах слышимости делить на октавные полосы, в которых верхняя граничная частота вдвое больше нижней. Октавную полосу характеризует средне­геометрическая частота. Среднегеометрические частоты: 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000 и 8000 Гц; диапазон частот (полоса) для них – 45-90, 90-180, 180-355 и т.д., соответственно.

По спектральному составу принято шум делить на 3 класса: низкочастотные (класс 1), среднечастотные (класс 2) и высокочастотные (класс 3) в зависимости от которых и нормируется допустимый уровень шума:

Различают три ступени вредного воздействия шума на человека: 1-я ступень - шум с уровнями более 120-140 дБ, вызывающий механическое повреждение органов олуха; 2-я ступень - шум с уровнями 100- 120 дБ на низких частотах и 80-90 дБ на средних и высоких частотах, вызывающий необратимые изменения органов слуха и глухоту; 3-я сту­пень - шум на более низких уровнях, вредно влияющий на нервную и сердечно-сосудистую системы.

Таким образом, вредное воздействие шума зависит от: 1) дли­тельности воздействия; 2) интенсивности; 3)частотной характерис­тики, причем, чем выше частота, тем опасней воздействие шума.