Электрометаллургия

Шум и шумопоглощение в электросталеплавильных цехах

Прежде чем приступить к анализу выделения и влияния шума, необходимо отметить, что различается два вида звукового сигнала: шум может быть физическим, когда он оказывает неблагоприятное влияние на здоровье человека (нервное расстройство, сонливость, переутомление); шум может быть субъективным, когда он успокаивает человека или доставляет удовлетворение. На различии этих понятий строятся регламентирующие нормы. Мы же разберем в дальнейшем методы снижения физического звукового сигнала. Кроме того, проблема шума должна рассматриваться в двух уровнях: в условиях здания цеха и в условиях завода на различных рабочих местах.

Для промышленно развитых зон допустимый уровень шума должен быть на уровне 70 дБ днем (с 7 до 20 часов), 60 дБ – ночью (22 – 6 часов) и 65 дБ – в промежутках.

В здании цеха рассматривается влияние шума на работающих в зоне действия шума уровнем до 85 дБ в течение 8 часов в день и 40 часов в неделю. Для такого режима (8 час. в день и 40 час. в неделю) уровень в 85 дБ принят как допустимый и 90 дБ как опасный уровень. Изменение времени пребывания в зоне шума в ту или другую сторону допускает уменьшение или увеличение уровня шума. Так, увеличение уровня шума на 3 дБ должно снизить время пребывания работающих в зоне в два раза. В зоне с уровнем шума 105 дБ рабочий не может находиться более 15 минут. Величина в 90 дБ принята как необходимость для реальных условий существующих цехов. Для новых цехов необходимо предусмотреть любые мероприятия, чтобы не превышать барьер в 85 дБ. Кроме того, этот предел может быть пересчитан в зависимости от частоты звука. Нужно учитывать, что частота опасна еще и тем, что не всегда ощущается человеком и может вызвать физиологическое отклонение вплоть до профессиональной глухоты.

При характеристике шума и изучении его влияния, прежде всего, необходимо установить исходную точку отсчета для измерений. В зависимости от метода измерения характеристики шума могут быть различными. Физическое измерение акустического сигнала состоит в определении уровня звукового давления Lp, которое используется для выявления механизма выделения звука и выражается в децибелах (дБ).

Учитывая общие данные, связанные, в первую очередь, с физиологическим состоянием уха, вводят понятие кривой равновесия соответствующей восприятию ухом шума ниже 50 дБ. Значение в децибелах используется для характеристики более высокого шума, хотя было бы предпочтительнее использовать другие характеристики. Это равновесие значительно снижает звуковые составляющие с частотой менее 500 герц.

Таким образом, измерение шума в децибелах не дает полной картины для разрешения всех гигиенических проблем работы, особенно, если источником шума является малая дуговая печь, как источник незначительного шума. Кроме того, нужно учитывать распространение шума, как в пространстве, так и во времени. Пространственная эволюция шума позволяет воссоздать схему распространения шума с выделением опасных зон, или уточнить распространение звука. Временная эволюция шума используется, в основном, для статистического анализа, который позволяет определить L5; L10 … L90 (где Ln – уровень шума через n % времени). Средний уровень шума выражается через Lэкв и характеризует средний уровень во всех диапазонах частот.

Для общей характеристики влияния шума на состояние людей учитывают величину, называемую уровнем акустической эволюции или результирующий шум Lp, который учитывает шумы всех тональностей и увеличивается на 5-10 дБ. В гигиене труда учитывают «дозу шума», которую получает индивидуум в течение определенного времени (например, 85 дБ в течение 8 часов).

Уровень звуковой мощности выражается уравнением:

LW = LI +10lgS.

Значимость источника шума характеризуется его мощностью, которая определяется как интеграл произведения интенсивности звука на соответствующую поверхность (S), окружающую источник шума. Иногда принимают, что LI =Ln и путем аппроксимации вычисляют LW. Понятие звуковой мощности позволяет более достоверно оценить направление акустического потока и более целенаправленно решать проблемы шумозащиты.

В действительности шум это комплексный поток сигналов, который можно разложить на различные составляющие заданной частоты. Этот звуковой поток может быть оценен одним параметром – уровнем шума. Измерение усредненного спектра (в определенный период) в течении нескольких минут служит исходной информацией для последующего решения вопроса шумозащиты.

Проблему распространения шума можно рассматривать в трех основных аспектах:

  • распространение шума в цехе;
  • передача шума через стенку;
  • распространение шума в окружающее пространство.