Свежие публикации

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение

«Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС»

ОСКОЛЬСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ

структурное подразделение

Бизнес-идея: «Шумовая атака на здоровье человека. Экономическое обоснование внедрения берушей МАХ-30 с кордом на

Автор проекта:

Алексеев Андрей Александрович.

гр. ОМД-09

Руководитель:

Старых Галина Александровна

Старый Оскол - 2012

Краткая аннотация проекта

Шум на производстве неблагоприятно действует на организм человека: повышает расход энергии при одинаковой физической нагрузке, значительно ослабляет внимание работающих, увеличивает число ошибок в работе, замедляет скорость психических реакций, в результате чего снижается производительность труда и ухудшается качество работы. Шум затрудняет своевременную реакцию работающих на предупредительные сигналы внутрицехового транспорта (автопогрузчики. мостовые краны и т. п.), что способствует возникновению несчастных случаев на производстве.

Шум оказывает вредное влияние на физическое состояние человека: угнетает центральную нервную систему; вызывает изменение скорости дыхания и пульса; способствует нарушению обмена веществ, возникновению сердечно-сосудистых заболеваний, гипертонической болезни; может приводить к профессиональным заболеваниям.

Исследованиями последних лет установлено, что под влиянием шума наступают изменения в органе зрения человека (снижается устойчивость ясного видения и острота зрения, изменяется чувствительность к различным цветам и др.) и вестибулярном аппарате; нарушаются функции желудочно-кишечного тракта; повышается внутричерепное давление; происходят нарушения в обменных процессах организма и т. п.

Шум, особенно прерывистый, импульсный, ухудшает точность выполнения рабочих операций, затрудняет прием и восприятие информации. В документах Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) отмечается, что наиболее чувствительными к шуму являются такие операции, как наблюдение, сбор информации и мышление.

Шум с уровнем звукового давлениядБ является привычным для человека и не беспокоит его. Повышение уровня звукового давления додБ создает значительную нагрузку на нервную систему, вызывая ухудшение самочувствия, снижение производительности умственного труда, что в условиях автоматизированного предприятия недопустимо, а при длительном действии может явиться причиной невроза, язвенной и гипертонической болезни.

Длительное воздействие шума свыше 75 дБ может привести к резкой потере слуха - тугоухости или профессиональной глухоте. Однако более ранние нарушения наблюдаются в нервной и сердечно-сосудистой системе, других внутренних органах.

Зоны с уровнем звука свыше 85 дБ должны быть обозначены знаками безопасности. Станочников, постоянно находящихся в этих зонах, администрация цеха обязана снабжать средствами индивидуальной защиты органов слуха. Запрещается даже кратковременное пребывание в зонах с октавными уровнями звукового давления свыше 135 дБ без средств индивидуальной защиты.

Актуальность

Принято считать, что с возрастом неизбежно происходит потеря слуха. Действительно, звукопроводящая система теряет способность к колебаниям, а вместе с этим и способность к проведению звука. Однако естественное, возрастное ослабление слуха значительно усугубляется вследствие длительной звуковой нагрузки среды обитания человека. Значительную часть звуковой нагрузки человек получает, как правило, на производстве. В связи с ростом, развитием. расширением сортамента, объема выпускаемой продукции увеличивается как уровень шума, так и его интенсивность. Шум неразрывно связан со всеми технологическими операциями, выполняющимися на комбинате. Беруши находящиеся в эксплуатации на сегодняшний день в качестве средств индивидуальной защитыне обеспечивают достаточную изоляцию органов слуха от шума. В связи с этим, внедрение высокотехнологичных берушей МАХ-30 с кордом имеющие акустическую эффективность 34 дБявляется обоснованным решением.

Цели и задачи проекта:

Оценка эффективности внедрения на высокотехнологичных берушей МАХ-30 с кордом, имеющие акустическую непроницающую способность 34дБ.

Задачи работы следующие:

- Рассмотреть физическую характеристику шума;

- Изучить вредное влияние шума на здоровье человека;

- Определить уровень шума на посту управления стана горячей прокатки ;

- Провести экономическую оценку эффективности внедрения высокотехнологичных берушей МАХ-30 с кордом, имеющие акустическую непроницающую способность 34дБ.

Описание проекта:

Основные характеристики шума:

Шумом называют всякий действующий на человека звук. Обычно шум является сочетанием звуков различной частоты и интенсивности. С физической точки зрения звук представляет собой механические колебания упругой среды. Звуковая волна характеризуется звуковым давлением р. Па, колебательной скоростью V, м/с, интенсивностью I. Вт/м2, и частотой — числом колебаний в секунду f. Гц.

Звуковые колебания какой-либо среды (например, воздуха) возникают при нарушении ее стационарного состояния под воздействием возмущающей силы. Частицы среды начинают колебаться относительно положения равновесия, причем скорость этих колебаний (колебательная скорость) значительно меньше скорости распространения звуковых волн (скорости звука), которая зависит от упругих свойств, температуры и плотности среды.

Во время звуковых колебаний в воздухе образуются области пониженного и повышенного давления, которые определяют звуковое давление.

Звуковым давлением называется разность между мгновенным значением полного давления и средним давлением в невозмущенной среде.

Характеристикой источника шума служит звуковая мощность Р, которая определяется общим количеством звуковой энергии, излучаемой источником шума в окружающее пространство за единицу времени.

При распространении звуковой волны в пространстве происходит перенос энергии. Количество переносимой энергии определяется интенсивностью звука. Средний поток энергии в какой-либо точке среды в единицу времени, отнесенный к единице площади поверхности, нормальной к направлению распространения волны, называется интенсивностью звука в данной точке.

Слуховой орган человека воспринимает в виде слышимого звука колебания упругой среды, имеющие частоту примерно от 20 доГц, но наиболее важный для слухового восприятия интервал от 01.01.010 Гц.

Источниками шума на металлургическом предприятии является производственное оборудование: оборудованиедля подготовки металла к прокатке, для прокатки металла и завершающей технологической операции – отделки готового проката.

В зависимости от физической природы возникающего шума они подразделяются на источники механического, электромагнитного и гидродинамического шума. Снижение шума на рабочих местах должно достигаться, прежде всего, за счет акустического совершенствования оборудования — улучшения их шумовых характеристик.

Восприятие человеком звука зависит не только от его частоты, но и от интенсивности и звукового давления. Наименьшая интенсивность I 0 и звуковое давление Р0, которые воспринимает человек, называются порогом слышимости. Пороговые значения I 0 и Р0 зависят от частоты звука. При частоте 1000 Гц звуковое давление Р0 = 2 -10-5 Па, 10 = 10-12 Вт/м2. При звуковом давлении 2-102Па и интенсивности звука 10 Вт/м2 возникают болевые ощущения (болевой порог). Между порогом слышимости и болевым порогом лежит область слышимости. Разница между болевым порогом и порогом слышимости очень велика. Чтобы не оперировать большими числами, ученый А. Г. Белл предложил использовать логарифмическую шкалу. Логарифмическая величина, характеризующая интенсивность шума или звука, получила название уровня интенсивности L шума или звука, которая измеряется в безразмерных единицах белах (Б).

,(1)

где I — интенсивность звука в данной точке;

I 0 — интенсивность звука, соответствующая порогу слышимости.

Так как интенсивность звука пропорциональна квадрату звукового давления, то для уровня звукового давления можно записать:

,(2)

Ухо человека реагирует на величину в 10 раз меньшую, чем бел, поэтому распространение получила единица децибел (дБ), равная 0,1 Б, тогда

(3)

Шумовые характеристики (ШХ) источников шума — активные уровни звуковой мощности (УЗМ) Lp , дБ, и показатели направленности излучения шума G. дБ, или предельно допустимые шумовые характеристики (ПДШХ) должны быть указаны в паспорте на них, руководстве (инструкции) по эксплуатации или другой сопроводительной документации. При отсутствии таких сведений необходимо пользоваться справочными данными по шумовым характеристикамприменяемой машины или ее аналога.

В соответствии с ГОСТ 12.1.003-83* шум классифицируется по спектральным и временным характеристикам.

Спектры шума подразделяются на широкополосные и тональные. Широкополосные характеризуются спектром шума шириной более одной октавы, тональные имеют в своем составе выраженные дискретные тона с превышением уровня звукового давления (в третьоктавной полосе частот) над соседними не менее чем на 10 дБ.

Для оценки и сравнения шумов, изменяющихся по времени, применяют уровни звука. Уровень звука — это суммарный уровень звукового давления, определенного во всем частотном диапазоне. Измеряют уровень звука шумомером в децибеллах А [дБ (А)] по шкале, имеющей корректирующий контур А по низкочастотной составляющей.

По временным характеристикам шумы подразделяются: на постоянные и непостоянные, а последние, в свою очередь, делятся на колеблющиеся прерывистые и импульсные. Шум относится к постоянному, если уровень звука, характеризующий его, изменяется за восьмичасовой рабочий день (рабочую смену) не более чем на 5 дБ (А); для непостоянных шумов характерно изменение уровня звука в течение рабочего дня более чем на 5 дБ (А).

Колеблющиеся шумы характеризуются уровнем звука, непрерывно изменяющегося во времени, например шум транспортного потока. Для прерывистых шумов уровень звука изменяется ступенчато [на 5 дБ (А) и более], при этом длительность интервалов, в течение которых уровень остается постоянным, составляет 1 с и более. Импульсные шумы — это один или несколько звуковых сигналов каждый продолжительностью менее 1 с, воспринимаемый человеком как удары, следующие один за другим, уровни звука при этом отличаются не менее чем на 7 дБ.

Гигиеническое нормирование шума

Нормируемые параметры шума на работающих местах определены ГОСТ 12.1.003–83. Они являются обязательными для всех промышленных предприятий. Для нормирования постоянных шумов применяют допустимые уровни звукового давления в восьми октавных полосах частот в зависимости от вида производственной деятельности. Для ориентировочной оценки допускается в качестве характеристики постоянного широкополосного шума на рабочих местах принимать уровень звука [дБ(А)], определяемый по шкале амперметра шумомера с коррекцией низкочастотной составляющей по закону чувствительности органов слуха и приближением результатов объективных измерений к субъективному восприятию.

Непостоянные шумы на рабочих местах нормируются по эквивалентным по энергии уровням звука [дБ (А)], определенным по ГОСТ 12.1.050–86.

Классификация средств защиты от шума

Средства защиты от шума, применяемые на металлургических предприятиях, подразделяются на средства коллективной защиты (СКЗ) и индивидуальной защиты (СИЗ).

Наиболее рациональным методом является борьба с шумом в источнике возникновения (уменьшение звуковой мощности Р ).Причиной возникновения шумов могут быть механические, гидродинамические и электромагнитные явления, обусловленные конструкцией и характером работы стана и механизмов, а также неточностями, допущенными в процессе изготовления и условиями испытания и эксплуатации. Для снижения шума в источнике возникновения могут успешно применяться следующие мероприятия: замена ударных механизмов и процессов безударными, например замена ударной кленки сваркой, рихтовки — вальцовкой, использование гидропривода вместо кривошипно-шатунных и эксцентриковых приводов; применение малошумных соединений, например подшипников скольжения, косозубых, шевронных и других специальных зацеплений; применение в качестве конструкционных материалов с высоким внутренним трением, например замена металлических деталей пластмассовыми и другими «незвучащими» материалами; повышение требований кбалансировке роторов; изменение режимов и условий работы механизмов и машин; применение принудительной смазки всочленениях для предотвращения их износа и шума от трения. Важное значение имеет своевременное техническое обслуживание оборудования, при котором обеспечивается надежность крепления и правильное регулирование сочленений. Комплекс мероприятий, направленных на уменьшение шума висточнике, может обеспечить снижение уровня звука надБ (А) и более.

Изменение направленности излучения шума. При проектировании установок с направленным излучением необходима соответствующая ориентация этих установок по отношению к рабочим местам, поскольку величина показателя направленности может достигатьдБ. Например, отверстие воздухозаборной шахты вентиляционной установки необходимо располагать так, чтобы максимум излучаемого шума был направлен в противошумную сторону от рабочего места.

Рациональная планировка предприятий и цехов . Шум на рабочем месте может быть уменьшен за счет увеличения расстояния от источника шума до расчетной точки. Внутри здания такие помещения должны располагаться вдали от шумных помещений так, чтобы их разделяло несколько других помещений. На территории предприятия более шумные цехи необходимо концентрировать водном-двух местах. Расстояние между тихими помещениями (конструкторское бюро, заводоуправление) и шумными цехами должно обеспечивать необходимое снижение шума.

Акустическая обработка помещений. Интенсивность шума впомещениях зависит не только от прямого, но и от отраженного звука, поэтому для уменьшения последнего применяют звукопоглощающиеоблицовки поверхностей помещения (Рис. 1, а )и штучные (объемные) поглотители различных конструкций (Рис. 1, б ), подвешиваемые кпотолку помещений. Процесс поглощения звука происходит путем перехода энергии колеблющихся частиц воздуха втеплоту за счет потерь на трение впористом материале. Для большей эффективности звукопоглощения пористый материал должен иметь открытые со стороны падения звука и незамкнутые поры.

Звукопоглощающие материалы имеют коэффициент звукопоглощенияа > 0,2. У бетона, кирпича величинаа не превышает 0,01. 0,05. Звукопоглощающие свойства пористых материалов определяются толщиной слоя, частотой звука, наличием воздушной прослойки. Эффект снижения шума за счет применения звукопоглощающей облицовки оценивают по формуле

(4)

где В2 и В1 — постоянные помещения до и после проведения акустической обработки. ВеличинуВ определяют по СНиП П-12—77 в зависимости от вида помещения.

Рисунок 1.(а, б)Акустическая обработка помещений

1 — защитный перфорированный слой; 2 — звукопоглощающий материал;3 — защитная стеклоткань; 4 — стена или потолок; 5 — воздушный промежуток;

6 — плита из звукопоглощающего материала.

Уменьшение шума на пути его распространения применяют, когда перечисленные выше методы не обеспечивают требуемого снижения шума. Снижение шума достигается за счет уменьшения интенсивности прямого шума l пр путем установки звукоизолирующих перегородок, кожухов, экранов (Рис. 2) и т. п. Сущность звукоизоляции ограждения состоит в том, что падающая на него энергия звуковой волны отражается в значительно большей степени, чем проходит за ограждение. Звукоизолирующая способность (дБ) перегородки выражается величиной:

(5)

где— интенсивность шума за перегородкой. В качестве звукоизолирующих материалов для перегородок применяют бетон, кирпич и т. п. Эффективность звукоизоляции (дБ) однородной перегородки может быть определена по формуле:

, (6)

где т — масса 1 м2 перегородки, кг, зависящая от плотности материала итолщины перегородки;

/ — частота, Гц;

рс — акустическое сопротивление воздуха.

Анализ этой формулы позволяет сделать два основных вывода: звукоизоляция ограждений тем выше, чем они тяжелее, и на высоких частотах эффект от установки ограждения будет значительно выше, чем на низких.

Наиболее шумные агрегаты и механизмы закрывают кожухами, которые обычно изготовляют из конструкционных материалов — стали, сплавов алюминия. пластмасс и др. и облицовывают изнутри звукопоглощающим материалом толщиноймм

Рис 2. - а – схема кожуха; б – конструкция кожуха электродвигателя:

1 – звукопоглощающий материал; 2 – глушитель шума; 3 – источник шума; 4 – стенка; 5 – электродвигатель; 6, 7 – каналы с глушителями для входа и выхода воздуха

Звукоизолирующие кабины используют для размещения в них пультов дистанционного управления или рабочих мест в шумных помещениях. Используя звукоизолирующие кабины, можно обеспечить практически любое требуемое снижение шума. Обычно кабины изготавливают из кирпича, бетона и других подобных материалов, а также сборными из металлических панелей (стальных или из дюралюминия).

Если применение коллективных средств защиты не позволяет обеспечить требования нормативов, применяются средства индивидуальной защиты, к которым относятся вкладыши(беруши ), наушники, шлемы.