Охорона праці в галузі

 

В металофізиці – галузі, пов'язаній з використанням різних машин, механізмів, обладнання, інструментів, їх експлуатація супроводжується інтенсивним шумом, що погіршує умови праці працюючих. Шуми, які виникають під час роботи машин і устаткування, можуть бути механічного або аеродинамічного походження. Звук або шум виникає при механічних коливаннях твердих тіл у рідинному та газоподібному середовищі. Джерелом механічного шуму є коливання, що виникають під час роботи робочих органів машин, агрегатів або механізмів. Аеродинамічний шум виникає при великій швидкості руху та пульсації тиску газів і повітря.

З фізіологічної точки зору шум розуміють як несприятливе поєднання звуків різної інтенсивності, частоти і тиску, що передаються на тіло людини і викликають неприємні суб'єктивні відчуття, знижують працездатність та, в окремих випадках, порушення стану здоров'я. З фізичної точки зору шум визначають як суміш різних звуків з частотами і фазами, розподіленими нерегулярно.

Звукові коливання в будь-якому середовищі виникають при порушенні його стаціонарного стану впливом збуджуючої сили. Частинки середовища починають коливатися відносно положення рівноваги, створюючи хвилі звукових пружних деформацій – це і є звукове поле. Звукове поле характеризується: звуковим тиском Р, Па; коливальною швидкістю V, м/с; інтенсивністю I, Вт/м2; частотою f, Гц (1 Гц – це 1 коливання за секунду).

Звуковий тиск – це різниця між миттєвим значенням повного тиску і його середнім значенням, який спостерігається в середовищі за відсутності звукового поля. Швидкість поширення звукових хвиль залежить від пружних властивостей, температури і щільності середовища, в якому вони поширюються.

Швидкість поширення звукових хвиль у повітрі при t = 20°С, тиску 0,1013 MПа дорівнює 344 м/с, у сталі – 5000 м/с, у рідині – 1500 м/с, у бетоні – 4000 м/с.

Інтенсивність звуку – це середній потік звукової енергії, що переноситься звуковою хвилею через одиницю поверхні перпендикулярно напрямку поширення звукової хвилі:

  ,   (3.1)

де WЗ – потік звукової енергії, Вт;

S – площа, м2.

Мінімальний звуковий тиск Ро та мінімальну інтенсивність звуку Io, що сприймає людина як звук, називають порогом чутливості. Звуковий тиск, що спричиняє біль, називають больовим порогом. При частоті 1000 Гц інтенсивність на порозі чутливості становить Io = 10-12 Вт/м2, звуковий тиск Ро = 2•10-5 Па. Больовим відчуттям відповідають I= 10-2 Вт/м2 за інтенсивністю звуку і Р = 102 Па за звуковим тиском. Різниця між больовим порогом чутливості і порогом чутливості дуже велика (інтенсивність звуку на порозі больового відчуття в 1014 разів перевищує інтенсивність відчуття). 

Для кількісної характеристики умов праці за шумом введено рівні інтенсивності (рівні звукового тиску) – десятичний логарифм відношення фактичного середньоквадратичного значення інтенсивності звуку I (звукового тиску Р) до Io чи Ро відповідно. За логарифмічною шкалою збільшення інтенсивності звуку в 10 разів відповідає приросту інтенсивності звуку на 1 одиницю, за яку взято 1 Б (бел). Одному белу відповідає збільшення інтенсивності звуку I порівняно з початковою в 10 разів. Якщо I/Io = 100, рівень інтенсивності буде 2 Б, якщо I/Io = 1000 – буде 3Б.

Вухо людини здатне сприймати зміну рівня сили звуку в 10 разів меншу за бел, тому в практиці акустичних вимірювань і розрахунків використовують величину 0,1 Б, що має назву децибел (дБ), тобто 1Б =    10 дБ.

Рівень інтенсивності звуку LІ визначають за формулою:

    , дБ (3.2)

де I – інтенсивність звуку в даній точці, Вт/м2.

Оскільки інтенсивність звуку пропорційна квадрату звукового тиску, то рівень звукового тиску LР дорівнюватиме:

  , дБ (3.3)

де Р – виміряний звуковий тиск, Па;

Ро – поріг сенсорного сприйняття (поріг чутності), Па (при f = 1000 Гц Ро = 2•10-5 Па).

Рівень інтенсивності звуку LІ використовують при акустичних розрахунках, а рівень звукового тиску Lр – при вимірюванні шуму, оцінці його дії на людину, оскільки орган слуху чутливий не до інтенсивності звуку, а до середньоквадратичного звукового риску.

У промислових приміщеннях де знаходиться, як правило, кілька джерел шуму, кожний впливає на загальний рівень звукового тиску. Сумарний рівень звукового тиску визначається за формулою:

   , дБ (3.4)

 

де L1 – рівень звукового тиску одного джерела шуму, дБ;

n – кількість джерел шуму.

Якщо одночасно працює декілька джерел шуму, з метою суттєвого зниження рівня шуму доцільно вжити заходів зниження шуму найпотужнішого джерела.

Дія шуму на людину залежить від рівня звукового тиску. Слуховий апарат неоднаково чутливий до звуків різної частоти. Високочастотні шуми при однакових інших параметрах більш несприятливо впливають на організм людини. Наприклад, звук частотою 100 Гц і рівнем інтенсивності 60 дБ відчувається вухом у відношенні гучності так, як звук частотою 1000 Гц рівнем інтенсивності 40 дБ.

Вухо людини може сприймати лише ті коливання, частота яких становить 16 ÷ 20000 Гц. Найчутливішим для людини є звуки середніх і високих частот (800 - 4000 Гц), їх називають звукові. Коливання з частотою нижче 20 Гц – інфразвукові, а понад 20000 Гц – ультразвукові, вони не викликають звукового відчуття, але чинять шкідливу біологічну дію на організм людини.

Залежно