Măsuri de combatere a zgomotului și vibrațiilor industriale

Zgomotul excesiv are un efect nociv asupra sănătății lucrătorilor, contribuie la accidentări și reduce productivitatea muncii. Munca în condiții de zgomot ridicat pe parcursul întregii zile de lucru provoacă oboseală auditivă. Expunerea prelungită la zgomot peste standardele admise duce la pierderea auzului. Zgomotul de tonuri înalte afectează în mod negativ organele care controlează echilibrul unei persoane în spațiu. În practică, au existat cazuri de rănire din cauza audibilității slabe a semnalelor vehiculelor de transport și de ridicare.

Sunet — vibrații ondulatorii de propagare a mediului cauzate de vibrațiile corpului. Intensitatea (puterea) sunetului este exprimată în W/m 2 [erg/(sec*cm 2 )]. Unitatea de presiune acustică este considerată din/cm 2 , care corespunde la 0,1 n/m 2 .

Urechea umană percepe sunete cu frecvențe cuprinse între 16-20 și 20.000 Hz. Vibrațiile sonore cu o frecvență mai mică de 20-16 Hz sunt numite infrasunete, iar vibrațiile cu o frecvență mai mare de 20.000 Hz sunt numite ultrasunete.

Zgomotul industrial este o combinație haotică de complexe de sunete simple care provoacă o senzație subiectivă neplăcută, în special în cazul zgomotului de tonuri înalte (clinchet, scârțâit etc.).

Percepția subiectivă umană a volumului sunetelor este în relație logaritmică cu modificarea intensității sunetului. Aceasta înseamnă că, dacă intensitatea sunetului crește de 1 000 000 de ori, organele auditive umane vor percepe o creștere a volumului sonor de numai 6 ori (legea Weber-Fechtner).

Pentru a evalua intensitatea sunetelor, a fost elaborată o scară internațională a intensității în decibeli, în care pragul de auz este considerat punctul zero, iar intensitatea care provoacă senzația de durere în organele auditive este considerată punctul cel mai înalt al scalei. Intensitatea sunetului depinde de frecvența de vibrație, maximul de percepție a sunetului fiind în intervalul 1000-4000 hz. În prezent, unitatea de măsură a intensității sunetului este fondul, care este egal în mărime cu un decibel la o frecvență de 1000 Hz.

Reglementarea corectă a intensității maxime admisibile a zgomotului industrial este importantă. S-a stabilit că zgomotul de frecvență joasă este mai puțin dăunător decât zgomotul de frecvență medie și chiar mai mare. Institutul de protecție a muncii din Leningrad a propus următoarele caracteristici ale surselor de zgomot industrial și nivelurile maxime admise ale volumului acestora:

Vibrații industriale

Vibrațiile (șocurile) sunt vibrații ale corpurilor cu o frecvență mai mică de 20-16 Hz. Atunci când frecvența de oscilație a corpurilor care vibrează crește, apare și zgomotul.

Expunerea prelungită la contuzii de frecvență și amplitudine mare provoacă boli de vibrații care afectează sistemele neuromuscular și cardiovascular și duc la leziuni articulare. În acest caz poate exista o pierdere completă a capacității de muncă.

Efectele nocive ale vibrațiilor asupra organismului pot fi generale și locale. Impactul general al vibrațiilor este deosebit de periculos. Potrivit Institutului din Moscova care poartă numele lui Eriman, gravitatea impactului vibrațiilor asupra corpului uman este determinată de frecvența și amplitudinea vibrațiilor.

În conformitate cu normele sanitare în vigoare, amplitudinile maxime admisibile ale vibrațiilor în funcție de frecvența vibrațiilor la lucrul cu unelte pneumatice sau electrice manuale sunt următoarele:

Figura 2 prezintă o schemă a unui dispozitiv de măsurare a vibrațiilor.

Măsuri de control al zgomotului și vibrațiilor

Aceste măsuri pot fi sintetizate în următoarele măsuri principale

• înlocuirea proceselor de producție care provoacă zgomot și vibrații cu alte procese mai puțin zgomotoase (de exemplu, înlocuirea mașinilor de impact — ciocane — cu prese);
• raționalizarea echipamentelor de producție (de exemplu, înlocuirea pieselor pereche din oțel cu piese din alte materiale — plastic, textolit etc., precum și aplicarea unor metode mai bune de prelucrare și montare a pieselor pereche ale echipamentelor)
• amenajarea unor fundații speciale (figura 3), independente de structurile clădirilor și având o masă semnificativă și articulații acustice; aplicarea de garnituri izolante și amortizoare;
• racordarea rațională a conductelor de aer cu suflante și fixarea conductelor pe suporturi cu garnituri de absorbție a șocurilor;
• utilizarea de tampoane speciale de absorbție a șocurilor la fixarea discurilor de ferăstrău pentru tăierea metalelor;
• utilizarea de hote fonoizolante pentru acoperirea echipamentelor deosebit de zgomotoase sau pentru izolarea echipamentelor de instalațiile de producție;
• utilizarea de amortizoare de zgomot pentru gazele de evacuare, abur și aer;
• utilizarea de materiale fonoizolante și fonoabsorbante (un perete din beton absoarbe doar 0,5% din zgomot, un perete din cărămidă 3,2%, iar un perete acoperit cu pâslă de 50 mm grosime — 70% din zgomot);
• utilizarea mijloacelor individuale de protecție împotriva zgomotului și vibrațiilor (suporturi care absorb șocurile, pantofi cu talpă de pâslă sau cauciuc, mănuși antivibrații, antifoane pentru protejarea organelor auditive etc.).

Precum și măsuri de igienă (de exemplu, în cazul lucrului cu unelte care vibrează — programarea de pauze scurte, duș și iradiere cu raze ultraviolete la sfârșitul lucrului, administrarea de vitamine C și B lucrătorilor₂).

Zgomotul și absorbția zgomotului în topitoriile electrice de oțel

Înainte de a trece la analiza alocării și influenței zgomotului, trebuie menționat că există două tipuri de semnal sonor: zgomotul poate fi fizic, atunci când are un efect negativ asupra sănătății umane (tulburări nervoase, somnolență, oboseală); zgomotul poate fi subiectiv, atunci când calmează o persoană sau îi dă satisfacție. Normele de reglementare se bazează pe diferența dintre aceste concepte. În viitor, vom lua în considerare metode de reducere a semnalului sonor fizic. În plus, problema zgomotului trebuie să fie luată în considerare la două niveluri: în condițiile din atelier și în condițiile din fabrică, la diferite locuri de muncă.

Pentru zonele industrializate, nivelul de zgomot admis ar trebui să fie de 70 dB în timpul zilei (de la 7 la 20 de ore), 60 dB noaptea (de la 22 la 6 ore) și 65 dB între ore.

În clădirea magazinului, se ia în considerare efectul zgomotului asupra lucrătorilor din zona de zgomot cu un nivel de zgomot de până la 85 dB timp de 8 ore pe zi și 40 de ore pe săptămână. Pentru acest regim (8 ore pe zi și 40 de ore pe săptămână), un nivel de 85 dB este considerat un nivel acceptabil și 90 dB un nivel periculos. Modificarea într-o direcție sau alta a timpului petrecut în zona de zgomot permite o scădere sau o creștere a nivelului de zgomot. De exemplu, o creștere a nivelului de zgomot cu 3 dB ar trebui să reducă la jumătate timpul petrecut de lucrători în zonă. În zona cu un nivel de zgomot de 105 dB, un lucrător nu poate sta mai mult de 15 minute. Valoarea de 90 dB este acceptată ca o necesitate pentru condițiile reale ale atelierelor existente. În cazul atelierelor noi, ar trebui luate toate măsurile pentru a se asigura că bariera de 85 dB nu este depășită. În plus, această limită poate fi recalculată în funcție de frecvența sunetului. Trebuie luat în considerare faptul că frecvența este, de asemenea, periculoasă, deoarece nu este întotdeauna resimțită de om și poate provoca anomalii fiziologice până la surditate profesională.

Atunci când se caracterizează zgomotul și se studiază efectele acestuia, este necesar, în primul rând, să se stabilească un punct de referință pentru măsurători. În funcție de metoda de măsurare, caracterizarea zgomotului poate varia. Măsurarea fizică a unui semnal acustic constă în determinarea nivelului de presiune acustică L_pcare este utilizat pentru a identifica mecanismul de emisie a sunetului și este exprimat în decibeli (dB).

Luând în considerare date generale, legate în principal de starea fiziologică a urechii, se introduce conceptul de curbă de echilibru care corespunde percepției de către ureche a unui zgomot sub 50 dB. Valoarea în decibeli este utilizată pentru a caracteriza zgomotul superior, deși ar fi preferabile alte caracteristici. Acest echilibru reduce semnificativ componentele sonore sub 500 hertzi.

Astfel, măsurarea zgomotului în decibeli nu oferă o imagine completă pentru rezolvarea tuturor problemelor de igienă în muncă, mai ales dacă sursa de zgomot este un mic cuptor cu arc ca sursă de zgomot minor. În plus, este necesar să se ia în considerare propagarea zgomotului, atât în spațiu, cât și în timp. Evoluția spațială a zgomotului permite reconstituirea modelului de propagare a zgomotului, evidențierea zonelor periculoase sau rafinarea propagării sunetului. Evoluția temporală a zgomotului este utilizată în principal pentru analize statistice, care permit determinarea L₅; L₁₀ … L₉₀ (unde L_n — este nivelul de zgomot după n % din timp). Nivelul mediu de zgomot este exprimat ca L_eq și caracterizează nivelul mediu în toate gamele de frecvențe.

Pentru o caracterizare generală a efectului zgomotului asupra oamenilor, se utilizează o valoare denumită nivel de evoluție acustică sau zgomot rezultat L_pcare ia în considerare zgomotul de toate tonalitățile și crește cu 5-10 dB. În medicina muncii, se ia în considerare „doza de zgomot” pe care o primește un individ într-un anumit timp (de exemplu, 85 dB timp de 8 ore).

Nivelul de putere acustică este exprimat prin ecuația:

Semnificația unei surse de zgomot este caracterizată de puterea sa, care este definită ca integrala produsului intensității sonore pe suprafața relevantă (S) din jurul sursei de zgomot. Uneori se presupune că L_I =L_n și prin aproximare se calculează L_W. Conceptul de putere acustică permite estimarea mai fiabilă a direcției fluxului acustic și rezolvarea mai precisă a problemelor de protecție împotriva zgomotului.

În realitate, zgomotul este un flux complex de semnale care pot fi descompuse în diferite componente cu o anumită frecvență. Acest flux sonor poate fi evaluat printr-un singur parametru, nivelul de zgomot. Măsurarea spectrului mediu (pe o anumită perioadă) pe parcursul a câteva minute servește drept referință pentru soluționarea ulterioară a problemei protecției împotriva zgomotului.

Problema propagării zgomotului poate fi luată în considerare sub trei aspecte principale:

• Propagarea zgomotului în atelier;
• Transmiterea zgomotului prin perete;
• propagarea zgomotului în zona înconjurătoare.

Măsuri de reducere a propagării zgomotului de la ESPPP în mediul înconjurător

Zgomotul total generat de atelierul siderurgic electric provine de la cuptorul cu arc de putere ultra-înaltă, de la fier vechi (depozit de fier vechi), de la instalația de epurare a gazelor și de la stațiile de pompare care alimentează cu apă cuptoarele și atinge un nivel de 65 dB la o distanță de 500 de metri, deși principala sursă de zgomot rămâne BSP. Prin izolarea deschiderii cuptorului sau prin amplasarea acestuia într-o incintă izolată fonic, nivelul de zgomot poate fi redus cu 20-30 dB la locul de muncă.

A doua direcție privind reducerea propagării zgomotului include:

• Îmbunătățirea izolării acustice a cuptorului prin reducerea secțiunii transversale a ferestrelor de blocare și eliminarea deschiderilor de proces cu scurgeri;
• izolarea completă sau parțială a traveei încălzitorului de traveele învecinate;
• amplasarea cuptorului într-o incintă izolată fonic.

În plus, personalul de întreținere poate fi protejat prin izolarea panoului de comandă al cuptorului și a posturilor de lucru din alte zone. Zonele rezidențiale din apropiere pot fi protejate prin izolarea pereților exteriori ai atelierului electric de producție a oțelului.

Pentru a evalua eficacitatea diferitelor măsuri de reducere a propagării zgomotului în spațiu, se ia ca bază un cuptor electric de oțelărie cu arc de mare putere, cu o capacitate de 100 de tone și un transformator cu o capacitate de 75 MV×A. Nivelul mediu de zgomot generat de BSP la o distanță de 5 m de carcasa cuptorului sau 8 m de axa cuptorului în timpul topirii este de 110 dB. Sunt luate în considerare următoarele 4 opțiuni:

1. Un atelier electric convențional de topire a oțelului construit în urmă cu 25-30 de ani. Clădirea este formată din 3 travee paralele comunicante. Fațada clădirii nu are izolație fonică. Numeroasele deschideri din clădire limitează reflexia sunetului, ceea ce favorizează mediul sonor general din clădire, dar înrăutățește mediul sonor din jurul clădirii;
2. o clădire similară, dar compartimentul de topire este izolat de celelalte printr-un perete despărțitor și favorizează izolarea compartimentului de topire;
3. în ceea ce privește noile evoluții de proiectare, a fost creat un spațiu compact, al cărui acoperiș și pereți sunt izolați și tratați din punct de vedere al izolării fonice;
4. clădirea atelierului corespunde primului tip, dar cuptorul este plasat într-o carcasă specială de protecție împotriva zgomotului.

Caracteristicile acustice ale deschiderilor cuptorului din atelierul de oțelărie electrică.

Variante luate în considerare	Dimensiuni, m	Suprafața exterioară, m 2	atotal	Notă
Interval clasic	100x80x30	26800	0,20	Efectul favorabil al deschiderilor pe o
Interval clasic cu perete despărțitor	80x30x

După cum se poate observa din tabel, echiparea atelierului cu un perete despărțitor suplimentar nu conduce la o reducere a propagării zgomotului. Coeficientul a, definit ca raportul dintre puterea absorbită și puterea sonoră inițială și care caracterizează proprietatea de absorbție a zgomotului, chiar scade. Celelalte două opțiuni, plasarea cuptorului într-o incintă izolată fonic și izolarea întregii deschideri, dau rezultate aproape la fel de favorabile.