Шум — негармонический звук, имеющий сложную структуру по частоте и силе. Шум оказывает вредное влияние на центральную нервную систему человека, вызывая переутомление и истощение клеток коры головного мозга. Особенно вреден длительный шум большой силы и высокой (более 800 Гц) частоты.
Шум нарушает регулирующее влияние центральной нервной системы на сердечно-сосудистую систему, на некоторые внутренние органы (например, желудок), способствует возникновению гипертонической болезни. Под влиянием шума возникает бессонница, быстрое утомление, понижается внимание. Работоспособность и производительность труда снижаются. Шум вызывает утомление органов слуха и ослабление слуховой способности (тугоухость).
Воздействие шума характеризуется звуковым давлением, единица измерения которого — н/м2, или силой звука, единица измерения которой — Вт/м2.
Наименьшая сила звука, которую ощущает ухо, называется порогом слышимости. Она составляет:
Такой огромный диапазон звуков доступен человеку благодаря способности уха реагировать не на абсолютную силу звука, а на ее прирост, называемый уровнем силы звука. Уровень силы звука характеризуется логарифмом отношения двух сравниваемых сил звука и измеряется в белах (б) или в децибелах (дБ):
Ухо человека воспринимает звуки частотой 16—20 000 Гц. Звуки частотой ниже 16 Гц называются инфразвуками, а выше 20 000 Гц — ультразвуками. Инфразвуки и ультразвуки также воздействуют на организм человека, но ухо их не слышит.
Воздействие шума на человека зависит не только от силы, но и от частоты. Звук малой силы, но большой частоты воспринимается как равногромкий с звуком большой силы, но малой частоты. Чем больше частота звука, тем выше его тон и тем болезненнее этот звук воспринимается ухом.
Санитарными нормами СН-245-63 установлены допустимые уровни звукового давления в децибелах (дБ) внутри производственных помещений при работе более 4 ч в смену и снаружи жилых домов на расстоянии 2 м от стены в дневное и ночное время (табл. 3).
Таблица 3
Предельно допустимые уровни звукового давления шума, действующего более 4 ч
Характер шума и помещений, в которые он проникает | Уровень звукового давления шума, дБ, при частоте, Гц | |||||||
62 | 125 | 250 | 500 | 1000 | 2000 | 4000 | 8000 | |
Наружные шумы, проникающие извне в помещения пультов управления, лаборатории . . . | 71 | 61 | 54 | 49 | 45 | 42 | 40 | 38 |
Шумы, возникающие внутри помещений и проникающие: | 79 | 70 | 63 | 55 | 53 | 52 | 50 | 49 |
прочие рабочие места | 103 | 96 | 91 | 88 | 85 | 83 | 82 | 80 |
Снаружи жилых домов: днем ... | 75 | 65 | 58 | 53 | 50 | 47 | 45 | 43 |
ночью . | 67 | 57 | 49 | 44 | 40 | 37 | 35 | 33 |
Уровень звукового давления нормируется в зависимости от следующих факторов: 1) от места возникновения шума (снаружи или внутри помещения); 2) от напряженности работы и 3) от частотной характеристики шума. Частоты шума разделены на 8 октав, в каждой из которых высшая частота в два раза больше низшей.
Вредность шума тем больше, чем продолжительнее время его действия. Например, шум с уровнем силы 120 дБ можно перенести только в течение 6 мин, 90 дБ — 80 мин.
Шум измеряют с помощью шумомеров (рис. 14). Диапазон измерения 55—140 дБ.
Колебания при низких частотах (3—100 Гц) с большими амплитудами (0,5—0,003 мм) человек воспринимает как вибрацию или сотрясение. Вибрация оборудования, передаваемая через конструкции и пол, вызывает общую вибрацию тела человека.
Рис. 14. Шумомер Ленинградского института охраны труда (ЛИОТ) ШИ-53:
1 — микрофон, 2 — переключатель уровней, 3 — указывающий прибор, 4 — кнопка включения. 5 — калиброванное гнездо, 6 — калиброванный шнур, 7 — таблица единиц громкости
Воздействию вибрации подвергаются работающие с ручными пневматическими и электрическими инструментами, вращательными и ударными механизмами. Чем больше амплитуда, тем больше энергия колебательных движений и тем сильнее на них реакция организма человека. Вибрация, которую сопровождает возвратно-ударная отдача, например, при работе с пневматическим инструментом, особо вредна.
Длительное систематическое воздействие вибрации и сотрясения вызывают вибрационную болезнь с потерей трудоспособности. Вибрационная болезнь (неврит) возникает постепенно, сопровождается головной болью, раздражительностью, плохим сном, быстрым утомлением. Затем появляется боль и слабость в суставах, в кистях рук, ломота, судороги пальцев, спазм сосудов и нарушение питания тканей тела.
Предельно допустимые амплитуды, скорость и ускорение колебаний зависят от частоты колебаний: чем выше частота, тем меньше допустимые амплитуды и скорость колебаний (табл. 4).
Таблица 4
Предельно допустимые вибрации на рабочем месте
Частота колебаний, Гц | Амплитуда колебаний, мм | Скорость колебательных движений, см/сек | Ускорение колебательных движений, см/сек2 |
До 3 | 0,6—0,4 | 1,12—0,76 | 12—14 |
3—5 | 0,4—0,15 | 0,76—0,46 | 14—15 |
5—8 | 0,15—0,05 | 0,46—0,28 | 15—18 |
8—15 | 0,05—0,03 | 0,28—0,25 | 18—27 |
15—30 | 0,03—0,009 | 0,25—0,23 | 27—32 |
30—50 | 0,009—0,007 | 0,23—0,22 | 32—70 |
50—75 | 0,007—0,005 | 0,22—0,19 | 70—112 |
75—100 | 0,005—0,003 | 0,19—0,17 | 112—120 |
Вибрации и шум устраняют путем статической и динамической балансировки вращающихся деталей, замены деталей из металла деталями из материалов с большим внутренним трением. Силы трения противодействуют колебаниям. В резине, войлоке, пробке, асбесте внутреннее трение очень велико. Приводя материалы с большим внутренним трением в плотное соприкосновение с вибрирующими предметами, ослабляют вибрации, а вместе с ними шум. Глушители шума с трением, в первую очередь, поглощают звуки высокой частоты, наиболее вредно и неприятно действующие на человека.
Если невозможно создать бесшумное технологическое оборудование, то изолируют источник шума и вибраций или поглощают шумы. Производственные здания с шумными технологическими процессами (станции для испытания двигателей, газовые турбины, углеразмольные агрегаты, кузнечные цехи и др.) размещают с подветренной стороны торцевыми стенами к другим зданиям и к жилому поселку. Здания с агрегатами, создающими шумы, удаляют на расстояние не менее 100 м.
Для снижения шума агрегаты закрывают звукоизолирующими кожухами из листового железа с внутренней звукопоглощающей облицовкой из пористых и волокнистых материалов (войлока, ваты и др.). Стены помещения покрывают пористой штукатуркой и керамикой.
Для ослабления вибрации под основания агрегатов устанавливают упругие прокладки из резины, пробки, асбеста и т.п. или пружины. Вследствие своей гибкости прокладки и пружины ослабляют передачу вибрации от источника к основанию.
Согласно Правилам техники безопасности при работе ударным пневматическим и электрическим инструментами рабочих обеспечивают рукавицами с мягкими наладонниками для амортизации вибраций.
При систематической длительной работе ударным инструментом рабочим рекомендуются водные процедуры в соответствии с указаниями врача. Для этой цели оборудуются специальные ванночки с теплой водой, в которую и погружают руки.
Наружные противошумы представляют собой круглые или овальные коробочки из проклеенной прессованной бумаги, губчатой резины или кожи, заполненные ватой или другим материалом. Такие противошумы закрывают ушные раковины, плотно прилегают к височной части головы. Их укрепляют на голове при помощи резинового налобника. В настоящее время применяют до 15 типов наружных противошумов.
Внутренние противошумы (эбонитовые или резиновые пробки, ватные шарики, кусочки морской губки) вкладывают в ушную раковину.
