Алматинский институт энергетики и связи

 

Кафедра охраны труда  и окружающей среды

 

 

 

 

 

ОХРАНА ТРУДА

Методические указания к выполнению лабораторных работ

 «Измерение параметров производственного шума», «Исследование запыленности воздуха»

(для студентов всех форм обучения всех специальностей)

 

 

 

 

 

 

Алматы 2006

СОСТАВИТЕЛИ: З. А. Кашкарова,  Ф. Р. Жандаулетова,  Унгарова Т.М., Мананбаева С.Е. Охрана труда. Методические указания к выполнению лабораторных работ   (для студентов всех форм обучения всех специальностей). - Алматы: АИЭС, 2006.- 33 с.

 

 

 

 

Методические указания содержат материал для подготовки к проведению лабораторных работ, в них приведены описания каждой лабораторной работы, экспериментальных установок, дана методика проведения и обработки опытных данных, перечень рекомендуемой литературы и контрольные вопросы. Методические указания рекомендуется для студентов всех форм обучения всех специальностей.

Ил.1, табл. 5, библиогр. –10 назв.

 

 

 

 

 

Рецензент: канд. техн. наук, доц. кафедры  БЖД

КазНТУ им. К.Сатпаева    Хайрлиева Н.Г.

 

 

 

 

 

 

 

Печатается по плану издания Алматинского института энергетики и связи  на 2006 г.

 

 

 

 

 

© Алматинский институт энергетики и связи, 2006 г.

Общие методические указания

 

Студент может приступить к проведению опыта только после сдачи коллоквиума по теории и методике данной лабораторной работы.

Отчет по работе составляется индивидуально каждым студентом и должен содержать:

а) наименование и цель работы;

б) краткий конспект методического указания со схемой опытной

установки и необходимыми расчетными зависимостями;

в) протокол испытания, подписанный преподавателем;

г) таблицу обработки данных;

д) анализ полученных результатов и выводов.

При подготовке к лабораторной работе студентам необходимо изучить соответствующие темы по следующим учебникам:

1.     Белов С.В. Безопасность жизнедеятельности. – М.: Высшая школа,

2005.

2.     ГОСТ 12.1.003-89 ССБТ. ШУМ. Общие требования безопас-

ности.

3.     ГОСТ 12.1.0.29-80. Средства и методы защиты от шума.

Классификация.

4.     СН 2.2.4/2.1.8.562-96. Шум на рабочих местах, в помещениях

жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки.

5.     СНиП 11-12-77. Защита от шума. – М., 1978.

6.     Справочник проектировщика. Защита от шума. – Под ред. Юдина

Е.Я. – М., 1974.

7. Григорьян Ф.Е. Борьба с шумом  стационаучных  энергетических

машин. – Л.: Машиностроение, 1980.

8. ГОСТ 12.1.005-88 ССБТ. Воздух рабочей зоны. Общие требования.

9. Лагунов Л.Ф., Оспанов Г. Л. Борьба с шумом в машиностроении.-М.:

Машиностроение , 1980.

10. Л.П. Кошулько, М.К. Дюсебаев, Б.С. Жумартов. Методические

указания к выполнению лабораторной работы «Определение запыленности воздуха рабочей зоны». – Алма-Ата:  АЭИ, 1990.

 

 

 

 

        1 Лабораторная работа № 1. Измерение параметров производственного шума

 

1.1  Цель работы

 

           Ознакомление с физико-техническими характеристиками шума, его влиянием на организм человека, гигиеническим нормированием, получение навыков работы с шумоизмерительной аппаратурой и методикой измерения параметров шума, измерение уровней звукового давления и определение эффективности звукоизолирующего ограждения.

 

 1.2 Содержание работы

 

 1.2.1 Измерение уровней звукового давления шума, создаваемого

звуковым генератором.

 1.2.2  Расчет требуемой звукоизоляции, выбор материала перегородки.

  1.2.3 Измерение уровней звукового давления при наличии перегородок.

  1.2.4 Расчет звукоизоляции однослойного ограждения.

 

1.3 Общие сведения

 

            В последнее десятилетие в связи с бурным развитием техники, сопровождающимся постоянным увеличением мощности и производительности машин, скорости их рабочих органов, шум на рабочих местах постоянно возрастает и во многих случаях значительно превышает допустимые меры. Это привело к тому, что человек на производстве и в быту постоянно подвергается воздействию шума высоких уровней.  Проблема борьбы с шумом является неотъемлемой частью охраны труда и защиты окружающей среды.

          Борьба с шумом является комплексной проблемой, связанной с решением      гигиенических, технических, управленческих и правовых задач.

 

1.4 Физико-технические характеристики шума

          Любое нарушение стационарности состояния сплошной жидкой, твердой или газообразной среды в какой-то точке пространства приводит к появлению возмущений, распространяющихся от этой точки, которые называют  волнами.

Шум – беспорядочное сочетание звуков различной частоты и интенсивности, вызывающее неприятные субъективные ощущения.

Пространство, в котором распространяются звуковые волны, называется звуковым полем.

Звук характеризуется частотой, интенсивностью и звуковым давлением.

Частота звука влияет на слуховое восприятие, определяя высоту звучания. Слуховой орган человека воспринимает в виде слышимого звука колебания упругой среды в диапазоне частот 16 Гц-20 кГц - волны называют звуковыми. Колебания с частотами ниже 16 Гц называют инфразвуковым, выше 20 кГц- ультразвуком.

Увеличение частоты от 100 до 200 Гц или от 1 до 2 кГц вызывает одинаковое ощущение повышения тона в два раза. Эта особенность слуха позволила воспринимаемый ухом человека частотный диапазон разбить на 10 октав, где октава – это полоса частот, в которой отношение верхней частоты к нижней равно 2. Для обозначения октавы используется среднегеометрическая частота

.

Например, для октавы 45-90 Гц =63 Гц.

Так как шум представляет собой беспорядочное сочетание звуков, различных по частоте к звуковому давлению, то по частотному спектру шум подразделяется на широкополосный, с непрерывным спектром шириной более одной октавы, тональный, в спектре которого преобладает одна или несколько частот, т.е. звуки находятся на одной высоте.  Импульсный шум воспринимается как отдельные удары и состоит из одного или нескольких импульсов звуковой энергии, продолжительностью каждого 1с.

Звуковая волна несет определенную энергию в направлении распространения. Энергия, переносимая звуковой волной в единицу времени через единицу поверхности, называется интенсивностью звука (J) и измеряется в Вт/м2 . Наименьшая интенсивность звука, которую слышит ухо, называется  порогом слышимости Jmin=10-13  Вт/м2, а наибольшая интенсивность, которая воспринимается на слух и создает ощущение боли – болевым порогом  Jmах=10 Вт/м2. В диапазоне от порога слышимости до болевого порога интенсивность увеличивается в десять раз. Человеческому уху такой большой диапазон доступен благодаря способности уха реагировать не на абсолютную интенсивность, а на её прирост, называемый уровнем интенсивности. При увеличении интенсивности в десять раз звук воспринимается как вдвое более громкий. В связи с наличием ступенчатости восприятии и большой широты диапазона воспринимаемых энергий используют логарифмическую шкалу, так называемую шкалу бел или децибел.

     Уровень интенсивности равен

 

  Б           или              дБ,        (1.1)

где  J – интенсивность данного звука, Вт/м2;

            J0- интенсивность на пороге слышимости, Вт/м2.

        

Весь огромный диапазон слышимых звуков укладывается в 140 дБ, что упрощает процедуру оценки шума и учитывает особенности восприятия звуков.

         Звуковое давление Р, (Па) – разность между атмосферным давлением и давлением в данной точке звукового поля.

         Между силой звука и звуковым давлением существует квадратичная зависимость

 

 

где  J – интенсивность данного звука, Вт/м2;

                 р – звуковое давление, (Па);

                 ρ – плотность среды, кг/м3;

                С- скорость распространения звука в среде, м/с.

        

Порогу слышимости  на  эталонной  частоте (1000 Гц)  соответствует

Р0 = 2х10-5 Па, болевому порогу -   Рmax = 2х102 Па.

Уровень звукового давления

  , дБ         или              дБ.              (1.2)

 

Уровнями интенсивности шума обычно оперируют при выполнении акустических расчетов, а уровнями звукового давления – при измерении шума и оценке его воздействия на человека, так как наш орган слуха чувствителен не к интенсивности, а к среднеквадратичному давлению.

Слуховой орган неодинаково чувствителен к звукам различных частот. Звуки малой частоты воспринимает как менее громкие по сравнению со звуками большей частоты. Высокочастотный шум более опасен для человека, что учитывается при гигиеническом нормировании. Поэтому для оценки субъективного ощущения введено понятие уровня громкости. Единицей уровня громкости является фон. Он соответствует разности уровней интенсивности в 1 Б эталонного звука при частоте 1000 Гц. Таким образом, на частоте 1000 Гц уровни громкости (в фонах) совпадают  с уровнями звукового давления (в децибелах). Уровень громкости является его звуковая мощность. Она соответствует общему количеству звуковой энергии, излучаемой источником шума в окружающее пространство за единицу времени

 

                         (1.3)

где    Р – звуковая мощность источника, Вт;

         Р0 – пороговая величина звуковой мощности, Р0= 10-12 Вт.

 

         По временным характеристикам шумы делятся на постоянные и непостоянные.

         К постоянным относятся шумы, уровень звука которых за 8-и часовой день изменяется во времени не более, чем на 5 дБА.

         Уровни непостоянного шума оцениваются эквивалентным уровнем звука , характеризующимся средним значением энергии звука в дБА. Этот уровень измеряется специальным интегрирующим шумомером или рассчитывается по формуле

 

                 (1.4)

         где    ti  - доля числа отсчетов в данном интервале уровней от общего числа отсчетов, %;    

                   Li – средний уровень звука в данном интервале;

                   i- 1, 2, 3 ……;

                   n – число отсчетов уровней.

 

Шум, являющийся сложным звуком, можно разложить на простые составляющие, графическое изображение которых называ­ется спектром. Спектр шума может быть разным. По характеру спектра шумы подразделяют на широполостные и тональные. По величине интервалов между составляющими его звуками различают шум дискретный (линейчатый) с большими интервалами, сплош­ной с бесконечно малыми интервалами и смешанный, характери­зующийся отдельными пиковыми дискретными составляющими на фоне сплошного спектра. Производственные шумы чаще всего имеют смешанный спектр.

По частоте шумы разделяют на низкочастотные, если макси­мальные уровни звукового давления лежат в области низких час­тот (до 350 Гц), среднечастотные (максимум в диапазоне частот 350...800 Гц) и высокочастотные (максимум выше 800 Гц).

По временным характеристикам шумы подразделяют на посто­янные и непостоянные. К постоянным относятся шумы, уровни звука которых за восьмичасовой рабочий день изменяются во времени не более чем на 5 дБ. А (уровень звука измеряется шумомером по шкале А). Непостоянные шумы разделяют на колеблющиеся во вре­мени, прерывистые и импульсные. К колеблющимся шумам относят­ся такие, уровни звука которых непрерывно меняются во времени. К прерывистым — шумы, уровни звука которых меняются ступен­чато на ≥5 дБ. К импульсным — шумы, состоящие из одного или нескольких звуковых сигналов, длительность каждого из которых менее 1 с. Наибольшую опасность для человека представляют то­нальные высокочастотные непостоянные шумы.

Любой источник шума характеризуется звуковой мощностью, которая определяет общее количество звуковой энергии, излуча­емой источником в окружающее пространство за единицу време­ни. Мощность звука связана с интенсивностью следующей зависимости

 

,                                    (1.5)

где S — поверхность сферы, в центре которой находится источ­ник шума интенсивностью L.

 

Уровень акустической мощности источника шума

 

LW=10 lg (W/W0),                                     (1.6)

 

где Wuусловный порог акустической мощности (Wo = 10-12 Вт).

 

 Если в производственном помещении находится n одинаковых источников шума, равноудаленных от расчетной точки и облада­ющих одинаковым уровнем шума L, то общий уровень

 

,                                   (1.7)

 

где L1 — уровень шума одного источника, дБ;

      n — число источ­ников.

 

Из формулы (7) следует, что два одинаковых источника со­здадут суммарный уровень всего на 3 дБ больший, чем каждый из них (так как 101g2 = 10 0,3 = 3); 10 источников — на 10 дБ; 100 источников — на 20 дБ и т.д.

На производстве такое условие часто невыполнимо, поскольку износ технологического оборудования неодинаков, поэтому рас­чет LΣ ведут по другой формуле

 

,                   (1.8)

 

где L1, L1, Ln, — уровни звукового давления, создаваемого источ­никами в расчетной точке.

 

     При измерении и анализе шумов, проведении акустических расчетов спектры (рисунок 1) оценивают в октавных или третьоктавных диапазонах. Полоса частоты, в которой верхняя гранич­ная частота f2 в два раза больше нижней f1, называется октавной, т.е. f1/f2 = 2. Для третьоктавной полосы. В качестве частоты, характеризующей полосу в целом, принимают среднюю геометрическую полосу  .

 

 

 

1.5 Действие шума на организм

 

          Всякий нежелательный для человека звук является шумом. Ин­тенсивное шумовое воздействие на организм человека неблаго­приятно влияет на протекание нервных процессов, способствует развитию утомления, изменениям в сердечно-сосудистой системе и появлению шумовой патологии, среди многообразных проявле­ний которой ведущим клиническим признаком является медлен­но прогрессирующее снижение слуха – тугоухости. При большом звуковом давлении может произойти разрыв барабанной перепонки.

Обычные промышленные шумы характеризуются хаотическим сочетанием звуков. В производственных условиях источниками шума являются работающие станки и механизмы, ручные, механизиро­ванные и пневмоинструменты, электрические машины, компрессо­ры, кузнечно-прессовое, подъемно-транспортное, вспомогательное оборудование (вентиляционные установки, кондиционеры) и  т.д.

Исследованиями последних лет установлено, что под влиянием шума снижается острота зрения, нарушается функция  желудочно-кишечного тракта, повышается внутричерепное давление, нарушаются процессы обмена и т.п.

Шум, особенно импульсный, ухудшает точность выполнения рабочих операций, затрудняет прием и восприятие информации. В результате воздействия шума на работающего человека снижается производительность труда, увеличивается брак в работе, создаются предпосылки к возникновению несчастных случаев.

 

1.6 Гигиеническое нормирование и измерение шума

 

Нормирование шума в помещениях жилых, общественных зданий, на  предприятиях и на  их территориях производится по СНИП II-12-77  «Защита от шума»  и  ГОСТ 12.1.036-81.

Действующие в настоящее время нормы шума на рабочих местах регламентируются ГОСТ 12.1.003-89 «ССБТ. ШУМ. Общие требования безопасности». Нормирование шума осуществляется по различным параметрам в зависимости от вида шума.

Нормируемыми параметрами постоянного шума являются уровни звукового  давления, измеренные  в  восьми   октавных  полосах со  средне-геометрическими  частотами:  63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Гц при соответствующих им граничных частотах, Гц: 45 и 90; 90 и 180; 180 и 355; 355 и 710; 710 и 1400; 1400 и 2800; 2800 и 5600; 5600 и 11200 и эквивалентный (по энергии) уровень звука в децибелах (шкала А).  С увеличением частоты допустимые значения уровней звукового давления уменьшаются. При нормировании учитывается характер труда.

Для тонального и импульсного шума допустимые уровни должны приниматься на 5 дБ меньше, ГОСТ 12.1.003-89 допускает устанавливать более жесткие нормы для отдельных видов трудовой деятельности с учетом напряженности труда.

Допустимые уровни звукового давления нормируют для каж­дой октавной полосы частот в соответствии с рекомендациями СН 2.2.4/2.1.8.562-96. Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки. Этот документ предусматривает дифференцированный подход с учетом характера производственной деятельности в условиях шума (умственный труд, нервно-эмоциональные нагрузки, физический труд и т.д.). Учитывают и характер действующего шума (тональ­ный, импульсный, постоянный и др.), и длительность воздей­ствия шумового фактора при расчете эквивалентных уровней для непостоянных шумов.

Совокупность восьми нормативных уровней звукового давле­ния на разных средних геометрических частотах называется предельным спектром (ПС). Каждый из спектров имеет свой индекс (например, ПС-80, где 80 — нормативный уровень звукового дав­ления, дБ, в октавной полосе с = 1000 Гц).

Некоторые стандартизованные параметры для широкополос­ного шума

приведены в таблице 1.1.  Для ориентировочной  оценки  допускают  за

 

Таблица 1.1 - Допустимые уровни звукового давления и эквивалентные уровни звука для широкополосного шума

 

 

 

Рабочее место

Lp, дБ, в октавных полосах со средними геометрическими частотами, Гц

Эквива­лентные уровни звука, дБА

 

 

63

125

250

500

1000

2000

4000

8000

 

Помещения конструктор-

71

81

54

49

45

42

40

38

50

ских бюро, програм­мистов вычислительных машин, лабораторий тео-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

рет. ис­следований и т. п.

Помещения управления,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рабочие комнаты

79

70

68

58

55

52

50

49

60

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Помещения ла­бораторий экспе­риментальных исследований

94

87

82

78

75

73

71

70

80

Постоянные ра­бочие мес-та и ра­бочие зоны в про-изводств. помещениях

99

92

86

83

80

78

75

74

85

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

характеристику постоянного шума на рабочем месте принимать уровень звука, измеряемой по шкале А шумомера. Са­мые жесткие нормы шума в настоящее время дей­ствуют в Казахстане, России, а наиболее мягкие в США. Чтобы осознать эти значения, необходимо помнить, что шум березовой рощи и пе­ние птиц составляют 35 — 45 дБА.

Для шума, создаваемого в помещениях установками кон­диционирования воздуха, вентиляции и воздушного отопления, а также в случае тонального или импульсного шума, допустимые уровни на рабочих местах следует принимать на 5 дБ ниже значе­ний, указанных в таблице 1.1  Уровень звука связан с ПС  зависи­мостью

 

                                              дБА = ПС + 5дБ.                                (1.9)

 

Кроме характера выполняемых работ, учитывают и длитель­ность воздействия шума. В этом случае при воздействии широ­кополосного шума от 0,25 до 4 ч допустимые уровни могут быть увеличены на 20 дБ, а при воздействии тонального или импульс­ного (0,25—1,5 ч) — на 15 дБ.

Измерение уровней шума осуществляется приборами, называемыми шумомерами. Они позволяют измерять, регистрировать и исследовать уровни звукового давления по спектру частот. Для преобразования звуковых давлений в соответствующие им электрические сигналы применяются пьезоэлектрические микрофоны. Затем электрические колебания проходят через ламповый усилитель и фиксируются потенциометром, шкала которого проградуирована в децибелах или фонах.

На сегодняшний день существует ряд приборов, используемых для анализа шума: ВШВ-003 (позволяет  проводить  измерения  в  частотном  диапазоне  2 (10) — 20000 Гц,  уровень  измеряемого  зву­ка  25— 140 дБ),

ШВК-1 с фильтрами ФЭ-2, ФЭ-3 (уровень изме­ряемого звука 30— 140 дБ в частотном диапазоне 2 — 40000 Гц) и др. В прил. 3 представлены некоторые из них.

Шумомеры обычно снабжены корректирующими фильтрами с частотными характеристиками А, Б, С, Д. Шкала «А» стандартизирована и имеется во всех шумомерах. Для приближенной оценки шума допускается использовать общий его уровень при измерении по шкале «А» шумомера. В этом случае нормируется параметр  уровня звука в дБА.

Измерение уровней звукового давления производится при включении характеристики «С», при этом к шумомеру присоединяются полосовые фильтры.

При измерении постоянного шума шумомер следует включить в положение «медленно» и отсчет вести по среднему положению стрелки при её колебаниях.

Учитывается длительность воздействия шума. Для непостоянного шума нормируемым параметром является уровень звука LA единиц.

Импульсные шумы не поддаются замерам обычными шумомерами, поскольку последние обладают большой инерционностью. Поэтому для этих целей применяют специальные приборы, регистрирующие энергетический уровень звука.

Спектральный состав шума обычно исследуется специальными приборами – анализатором шума. Наиболее широко распространены октавные анализаторы, измеряющие уровни звукового давления в различных октавных полосах.

При замерах шума микрофон обычно располагается на высоте 1,5 м от уровня пола и направляется в сторону источника шума с удалением от оператора не менее 2/3 установленного в данном помещении технологического оборудования при наиболее характерном режиме его работы. При гигиенической оценке источника шума ориентируются на максимальные значения уровня шума.

Стандарт предписывает, зоны с уровнем звука выше 85 дБА обозначать специальными знаками, а работающих в этих зонах снабжать средствами индивидуальной защиты.

 

1.7 Защита от шума

 

Общая квалификация средств и методов защиты от шума приведена в ГОСТ 12.1.0.29-80 «ССБТ. Средства и методы защиты от шума. Классификация».

Уменьшение шума в источнике возникновения: замена ударных механизмов безударными, возвратно-поступательных движений вращательными, подшипников качения на подшипники сколь­жения, совершенствование кинематических схем, применение пластмассовых деталей, использование глушителей из звуко­поглощающего материала, виброизоляция шумных узлов и ча­стей машин, покрытие издающих шум поверхностей вибродемпфирующим материалом, статическая и динамическая балан­сировки.

Звукопоглощение: метод основан на поглощении звуковой энер­гии волн, распространяющихся по воздуху звукопоглощающими материалами, которые трансформируют ее в тепловую.

Звукопоглощающие материалы и конструкции подразделяют:

- на волокнисто-пористые (войлок, минеральная вата, фетр, аку­стическая штукатурка и др.);

- мембранные (пленка, фанера, закрепленные на деревянные обрешетки); - резонаторные (классический резонатор Гельмгольца);

- комбинированные.

Звукопоглощающие свойства материалов определяются коэф­фициентом звукопоглощения, равным отношению количества поглощенной звуковой энергии к общему количеству падающей энергии

                          

 

                                        ,                                        (1.10)                                                                                                                                                                                                                                                                  

причем при ά = 0 вся звуковая энергия отражается без поглоще­ния; при ά = 1 вся энергия поглощается (рисунок 1.1).

 

Рисунок 1.1 -Схема поглощения (отражения) звуковой энергии в листовом конструкционном материале

 

Коэффициент звукопоглощения а конструкционными материалами (элементами):

- бетоном....................................................................     0,015;

- стеклом....................................................................       0,02;

- деревом....................................................................        0,1;

- войлоком.................................................................. 0,3 — 0,5;

- открытым окном.....................................................        1,0.

 

Звукопоглощение в помещении определяют по формуле

 

              ΔL0бл = 101g (A2/A1),                              (1.11)

                                                                                                                                                                                                                                                                   

где А, — полное звукопоглощение в помещении до установки облицовки,

м2 (At = άнеоблSпов, м2; принимают άнео6л = 0,1);

    А2эк­вивалентная площадь поглощения после установки облицовки, м2 (A2 = А, A, где ΔА — добавочное поглощение, вносимое облицовкой).

Тогда величина снижения шума составит

 

        ΔL0бл = 101g (ΔA/A1).                           (1.12)

                                                                                                                                                                                                                                                                     

Звукоизоляция: метод основан на отражении звуковой волны, падающей на ограждение (экран).

На рисунке 1.2, а показаны пути проникновения шума (воздушного и структурного) при нахождении его источников как снаружи, так и внутри здания, а на рисунке 1.2, б — пути проникновения шу­мов из шумного в тихое помещение. От наружного или внутрен­него источника воздушный шум проникает через окна и стены, а вибрации передаются по грунту, трубопроводам и строительным конструкциям, колебания которых вызывают появление струк­турного шума.

Звукоизолирующие свойства ограждения (экрана) характери­зуются коэффициентом звукопроницаемости т — отношением про­шедшей звуковой мощности к падающей

.

 

Рисунок 1.2 - Проникновение шумов:

 

а — в здание: / — источник шума; 2 — источник вибраций; I — воздушный шум; II — структурный шум; б — из одного помещения в другое: 1,2— распростра­няющиеся по воздуху звуки или шумы; 3 — энергия упругих колебаний — рас­пространяется по строительным конструкциям и излучается в виде шума (струк­турные или ударные звуки, шумы); I — шумное помещение, II — тихое помещение

 

Звукоизолирующая способность конструкции

 

R = –10lg/τ.                             (1.13) 

                                                                                                                                                                                                                                                                                                               

Увеличение расстояния от машин (аппаратов), производящих сильный шум: суммарный уровень шума, дБ, на расстоянии г, м, от источника в свободном пространстве

 

LΣ = L0-201gr- 11,              (1.14)

                                                                                                                                                                                                                                                                   

где L0 — уровень шума источника, дБ.

Защита от шума работающих может осуществляться коллективными и индивидуальными средствами.

Средства коллективной защиты по отношению к источнику возбуждения делятся на снижающие шум в источнике его возникновения и снижающие шум на пути его распространения от источника до защищаемого объекта.

Средства коллективной защиты в зависимости от способа реализации подразделяются на:

- архитектурно-планировочные (планировка зданий, генеральные планы объектов, рациональное размещение оборудования, рабочих мест, зон и режимов движения транспортных средств, создание шумозащитных зон);

-         акустические (звукоизоляция, звукопоглащение, виброизоляция,

глушители шума);

- организационно-технические (применение малошумных технологических процессов, оснащение шумных машин средствами дистанционного управления и автоматического контроля, совершенствование технологии ремонта и обслуживания машин, применение малошумных машин, использование рациональных режимов труда и отдыха).

Средства индивидуальной защиты от шума целесообразно применять в таких случаях, когда средства коллективной защиты не обеспечивают снижение шума до допустимых уровней. Средства индивидуальной защиты позволяют снизить уровень воспринимаемого звука на 10 …… 45 дБ, причем наиболее значительное снижение шума наблюдается в области высоких частот, которые наиболее опасны для человека.

К средствам индивидуальной защиты относятся противошумные наушники, вкладыши, шлемы и каски, костюмы.

Зоны с уровнем звука выше 35дБА должны быть обозначены знаками безопасности. Запрещается даже кратковременное пребывание в зонах с октавными уровнями звукового давления свыше 135 дБ в любой октавной полосе.

В данной лабораторной работе исследуется эффективность звукоизолирующих ограждений. Звукоизоляция ограждений должна обеспечивать снижение шума на рабочих местах до уровней, допустимых по нормам, во всех октавных полосах со среднегеометрическими частотами 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Гц. Требуемая звукоизоляция рассчитывается отдельно для каждой i–й ограждающей конструкции помещения (стены, окна, перекрытия, ворота,  двери и др.) и для каждой из указанных октавных полос по следующей формуле

 

Rтр= Lш -10lgBи + 10lgSiLдоп + 10lgn,               (1.15)

 

где    Lш – октавный уровень звукового давления в помещении с источниками шума, дБ;

Bи – постоянная защищаемого от шума помещения, м2

 ( приложение 1);

Si  площадь ограждающей конструкции (или отдельного её элемента),

через которую проникает шум в защищаемое от шума помещение, м2;

Lдоп – допустимый октавный уровень звукового давления в

защищаемом  от шума помещении, дБ;

n – общее число ограждающих конструкций или их элементов,

через которое проникает шум.

 

После проведения расчета требуемой звукоизоляции ограждений их конструкция подбирается таким образом, чтобы её частотная характеристика (изоляции воздушного шума) была не ниже требуемой.

 

1.8 Применяемые приборы и оборудования

 

Установка смонтирована внутри стенда и представляет собой (рисунок 1.3) камеру, раздельную съемной перегородкой. В камере установлены источники шума (динамик и электрический звонок) и конденсаторный микрофон. Динамик подключен к звуковому генератору, а  микрофон к шумомеру.

Диапазон измерения шумомера 60-115 дБ. Шумомер измеряет уровни звукового давления (дБ) в октавных полосах на среднегеометрических частотах от 63 до 8000 Гц и общий уровень звука (дБА).

На лицевой панели шумомера расположены переключатель частотных характеристик, индикаторный стрелочный прибор, переключатель диапазона измерений, тумблер включения прибора.

         Звуковой генератор позволяет изменять частоту в диапазоне от 25 до 20000 Гц и регулировать входное напряжение, подаваемое на вход динамика.

 

                                            

                          Рисунок 1.3

   

1.9 Экспериментальная часть

 

1.9.1 Включить звуковой генератор (переключатель П1). Установить частоту 1000 Гц  и  стрелку индикатора на деление 20.

1.9.2 Перед включением шумомера установить переключатели на панели шумомера:

Д Е Л И Т Е Л Ь I – в положение «80», Д Е Л И Т Е Л Ь II – в положение «40», РОД измерения – в положение «ЛИН»; РОД работы – «медленно»;  ЗВУК – ВИБРАЦИЯ – в положение «ЗВУК», частота Нz – в положение «63».

1.9.3 Включить шумомер (переключатель П2), прогреть его в течение 5 минут. Произвести измерения общего уровня шума Lш без перегородки. Если при измерениях стрелка прибора находится в левой части шкалы, она выводится в правую часть изменением положения переключателей «делитель-I», а затем «делитель – II». Отсчет по прибору измерительному проводится сложением показаний переключателей «делитель-I», «делитель – II» и стрелочного прибора.

         Повторить измерения при наличии перегородок из различных материалов: шифер - Lш1; фанера - Lш2; оргстекло - Lш3; текстолит - Lш4. Результаты измерений записать.

         1.9.4 При измерении уровней звукового давления в октавных полосах частот перевести переключатель «Род измерения» в положение «фильтры», а переключатель частота Нz поочередно в положения «63…………4000». Измерения выполнить без перегородок (п.6.3).

В Н И М А Н И Е ! При измерении пользуются только переключателем «Делитель II». Если необходимо переключить «Д Е Л И Т Е Л Ь I», переключатель «РОД» измерения устанавливают в положение «ЛИН».

         Результаты измерений записать в таблице 2.1.

         1.9.5 Отключить звуковой генератор и шумомер (переключатели П1 и П2).

         1.9.6  Рассчитать величину Rтр. по формуле (1.5) для всего диапазона частот.

         Принять: п=1;      ρi=0,02 м2

(10Lg0,02=-16,9);                    V=0,03 м3

В1000=0,003 м2 (постоянная помещения).

         Частотный множитель µ и величину Lдоп принять по таблице 1.2. Величина Lдоп соответствует рабочим помещениям конструкторских, проектных организаций, научно-исследовательских институтов.

 

Таблица 1.2 - Определение звукоизолирующей способности перегородки в зависимости от среднегеометрических частот октавных полос.

 

Величина

Размер-ность

Среднегеометрическая частота октавной полосы, Гц

63

125

250

500

1000

2000

4000

µ

-

0,8

0,75

0,7

0,8

1

1,4

1,8

м2

0,0024

0,0022

0,0021

0,0024

0,003

0,0042

0,0054

10lgBи

дБ

-26,2

-26,6

-26,8

-26,2

-25,2

-23,8

-22,8

Lдоп 

-//-

71

61

54

49

45

42

40

Lш

-//-

 

 

 

 

 

 

 

Lш1(шифер)

-//-

 

 

 

 

 

 

 

Lш2(фонера)

-//-

 

 

 

 

 

 

 

Lш3(текстолит)

-//-

 

 

 

 

 

 

 

Lш4(оргстекло)

-//-

 

 

 

 

 

 

 

R1=Lш-Lш1

-//-

 

 

 

 

 

 

 

R2=Lш-Lш2

-//-

 

 

 

 

 

 

 

R3=Lш-Lш3

-//-

 

 

 

 

 

 

 

R4=Lш-Lш4

-//-

 

 

 

 

 

 

 

Rтабл.(приложение 1.)

-//-

 

 

 

 

 

 

 

 

1.9.7 Сделать выводы по данным таблицы 1.1

 

 

2 Лабораторная работа № 2. Исследование запыленности воздуха

 

2.1. Цель работы

 

         Определить содержание пыли в воздухе весовым методом и дать санитарную оценку запыленности производственной среды, а также научиться подбирать индивидуальные средства защиты органов дыхания.

 

2.2. Содержание работы

 

2.1.1 Создать в камере, имитирующей производственное помещение, некоторую запыленность, весовым методом определить содержание пыли в единице объема воздуха и сравнить с санитарными нормами на предельно допустимую её концентрацию.

2.2.2 Изучить индивидуальные средства защиты органов дыхания и подобрать по размерам головы индивидуальные средства защиты органов дыхания.

 

2.3 Теоретическая часть

 

Многие технологические процессы в промышленности и строительстве сопровождаются выделением пыли, отрицательно воздействующей на организм человека и в основном на его органы дыхания.

Пыль – это мельчайшие частицы твердого вещества, которые образуются на производстве при дроблении и размоле твердых веществ, при изготовлении изделий, их обработке и транспортировании.

Степень вредного воздействия пыли на организм человека зависит от количества вдыхаемой пыли. Степени дисперсности пылинок, их формы и химического состава. По характеру действия на организм человека пыль разделяется  на токсическую (ядовитую) и раздражающую. Токсическая пыль (пыль ртути, мышьяка, свинца, и т.д.), растворяясь в биологических средах, действует как введенный в организм яд и вызывает отравление. Неядовитая пыль способна адсорбировать газы, благодаря чему может оказаться ядовитой. Например, угольная пыль и сажа могут адсорбировать окись углерода.

К раздражающим пылям относятся  минеральная (кварцевая, наждачная, угольная и т.д.),  металлическая (железная, чугунная, стальная, цинковая и пр.), древесная, мучная, сенная, бумажная и др.

       В качестве инерционных пылеуловителей наибольшее распространение получили циклоны,  в которых осаждение твердых частиц происходит за счет центробежных сил при вращательном движении потока. Поступающий тангенциально через входной патрубок газ движется в канале, образованном наружней и внутренней цилиндрическими поверхностями циклона, где под действием центробежных сил происходит отделение пыли. Затем очищенный газ удаляется через внутренний цилиндр вверх, а осевшая на наружней поверхности пыль ссыпается под действием силы тяжести вниз в коническую воронку и далее в общий бункер. Для повышения эффективности очистки применяются батарейные циклоны, представляющие собой пылеулавливающий аппарат, составленный из большого количества параллельно установленных циклонных элементов, объединенных в одном корпусе и имеющих общие подвод и отвод газов, а также сборный бункер.

          В качестве элемента батарейных циклонов используется большое количество модификаций: с аксиальным подводом газа и лопаточными завихрителями, с тангенциальным подводом газа, прямоточные и др. Противопоказанием для применения батарейных циклонов является сильная слипаемость пыли, приводящая к их замазыванию, поэтому не рекомендуется их применение для сильнослипающейся пыли.

          Простейшим типом мокрого пылеуловителя является центробежный скруббер. Отличие его работы от сухого инерционного состоит в том, что,  при наличии на стенке стекающей пленки воды,  отсепарированная за счет центробежных сил  пыль лучше отводится из скруббера в бункер; при этом уменьшается вторичный захват частиц пыли со стенки газовым потоком. Степень улавливания в мокрых пылеуловителях – 0,82-0,90.

Более высокая степень улавливания достигается при применении скрубберов с устройством для предварительного увлажнения газа (например, с предварительно включенным коагулятором в форме трубы Вентури). В этом случае частицы пыли захватываются более крупными каплями воды, в результате чего происходит процесс. Затем эти коагулированные частицы эффективно задерживаются на стенках центробежных скрубберов. Не рекомендуется применять мокрые пылеуловители для топлив, содержащих в составе золы сернистые элементы более 0,3 % /МДж. Жесткость орошаемой воды не должна превышать 15 мг-экв/л.

          На эффективность работы электрофильтра принципиальное влияние оказывают: химический и минералогический состав пыли, определяющий ее удельное электрическое сопротивление; дисперсный состав; влажностно-кислотный состав газов, скорость газов, поступающих на очистку. Для повышения эффективности работы электрофильтров, например, на действующем оборудовании при поступлении топлива с характеристиками снижающими эффективность очистки газов, приходится выполнять дополнительный комплекс крупнозатратных мероприятий примерно следующей направленности: применение устройств для предварительной ионизации газов перед электрофильтрами; внедрение устройств для знакопеременного питания электрофильтров; замена электронных систем с одновременным наращиванием по возможности высоты электрофильтра; замена агрегатов   питания; переход на периодическое встряхивание осадительных электродов с установкой различных периодов по полям; мероприятия по снижению температуры уходящих газов перед электрофильтрами; радикальные мероприятия по увеличению габаритов электрофильтра до требуемого объема, компенсирующего низкую эффективность процесса и др.

         Все эти мероприятия, внедряемые в условиях действующего оборудования и вызываемые необходимостью повышения (обеспечения в нужном диапазоне) эффективности работы электрофильтров из-за поступления топлива с характеристиками, отличными от проектных и нормативно-договорных, требуют существенных дополнительных капитальных и эксплуатационных затрат.

           К перспективным технологиям повышения эффективности очистки  относится эмульгаторная очистка. Суть метода состоит в создании специального элемента – так называемой «эмульгаторной трубки» - однородной трехфазной среды (газ, твердые частицы и жидкость) путем дробления встречных струй газа и жидкости. Содержащиеся в газовом потоке твердые частицы смачиваются в образующейся газожидкостной пробке и уносятся с током жидкости. Эмульгаторная технология обеспечивает относительную степень очистки газового потока от примесей твердых частиц на уровне 0,99 …0,999,  что и позволяет характеризовать ее  как перспективную. Однако ее широкому применению в настоящее время препятствуют такие факторы: как забивание эмульгаторых трубок цементными пробками; разрушение металлических эмульгаторных трубок химической коррозией; повышенный, примерно в полтора раза, расход электроэнергии на привод дымососа и др. Кардинально решить экологические проблемы при применении эмульгаторной очистки возможно, как показывают исследования, совмещая эмульгаторную технологию с высокотемпературной магнезитовой сероочисткой, однако в этом случае технология очистки становится весьма дорогой.

 В целом на выбор и работу очистного оборудования существенно влияют: объем очищаемого газа, параметры очищаемого газа (запыленность, влажность, плотность и др.), химический  и дисперсионный состав пыли, ее электрофизические свойства (удельное электрическое сопротивление); физико-технические свойства (слипаемость, плотность, абразивность и др.).

Продолжительно проникая в легкие, пыль может вызывать их хронические заболевание – пневмокониоз, которое ведет к ограничению дыхательной поверхности легких и изменениям во всем организме человека. Особенно опасны пылинки размером от 1 до 10 микрон. Так как они могут глубоко проникать в легкие. Более крупные пылинки задерживаются слизистой оболочкой верхних дыхательных путей, а более мелкие выносятся при выдохе. Прямое действие пыли может быть раздражающим и стать причиной язвенных и других изменений слизистых оболочек глаз (конъюнктивит), дерматитов, бронхиальной астмы.

По форме наиболее опасны пылинки с острыми зазубренными краями и игольчатые (асбест, стекло, металлы). Пыль может обладать электрическим зарядом, который облегчает осаждение её в легких, увеличивая количество задерживающейся в организме пыли.

Для профилактики пылевых заболеваний большое значение имеет нормирование концентрации вредных веществ, которое производится по ГОСТ 12.1.005.-88. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны установлением предельно допустимой концентрации  (ПДК). Под ПДК понимают концентрации, которые при ежедневной (кроме выходных дней) работе в течение 8 часов ч. в неделю или при другой продолжительности, но не более 41 ч. в неделю, в течение всего рабочего времени не могут вызвать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья.

Превышение ПДК в воздухе рабочей зоны требует осуществления мер защиты от действия пыли. К ним относятся:

- механизация и автоматизация производственных процессов, дистанционное управление;

          - герметизация оборудования и технологических процессов;

     - устройство производственной вентиляции;

- тщательная систематическая уборка помещений;

- применение средств индивидуальной защиты;

- пылеподавление.

   Количество вдыхаемой пыли зависит от степени запыленности помещения, поэтому для охраны здоровья работников и служащих является обязательным выполнение требований норм предельно допустимых концентраций пыли в воздухе производственных помещений.

 

Таблица 2.1 -Предельно допустимая концентрация

 

 

Название пыли

ПДК,

мг/м³

Класс опаснос-ти

1

Металлическая ртуть, свинец и его неорганические соединения

0,01

 

2

Двуокись кремния при содержании её в пыли более 70%

1

3

3

То же,  10….70% (гранит, слюда), а также пыль, содержащая силикаты, асбест более 10%

 

2

 

4

4

Двуокись кремния 2…10% или пыль стеклянного и минерального волокна (медно-сульфидные руды, углеводородная и угольная пыль, глина и др.).

 

4

 

4

5

Цемент, асбестоцемент, апатит, глина, кокс

6

4

6

Растительного и животного происхождения с примесью двуокиси кремния более 10% (хлопковая, льняная, шерстяная, пуховая)

 

2

 

4

7

То же, с примесью двуокиси кремния от 2….10%, зерновая

4

4

8

То же, с примесью двуокиси кремния менее 2% (мучная, хлопчатобумажная, древесная и т.д.).

 

6

 

4

9

Табак, чай

3

 

10

Каменный уголь с содержанием двуокиси кремния менее 2% и прочая пыль, не содержащая примесей токсичных веществ.

 

10

 

4

 

        Определение запыленности воздушной среды на производстве производится весовым, счетным, радиоизотопным или фотоэлектрическим методами. Наибольшее распространение получил весовой метод вследствие простоты осуществления, экспрессности и точности производимых замеров. Метод основан на измерении веса фильтра до и после пропускания определенного объема запыленного воздуха в течение 2-4 минут. Недостатком метода является отсутствие качественной характеристики пыли, т.е. не определяются её физико-химические свойства.

Счетный метод предполагает определение пыли в единице объёма воздуха с помощью специальных приборов кониметров. Запыленный воздух насосом протягивается через увлажнительную трубку в приемную камеру. Здесь он расширяется, давление падает, температура понижается, водяные пары конденсируются на пылинках и вместе с ними выпадают на предметное стекло. После испарения влаги на стекле остаются прилипшие пылинки, которые можно подсчитать под микроскопом с применением масштабной сетки. В этом случае можно определить не только количественную характеристику, но и качественный состав пыли. Недостатком способа является длительность процесса.

На принципах облучения пыли и фотоэлектрических процессов работают приборы ПРИЗ (переносной радиоизотопный измеритель запыленности) и ИКП (измеритель концентрации пыли).

На содержание пыли в воздухе рабочих помещений влияет не только правильно спроектированная вентиляция, но и установка пылеуловителей, которые предотвращают выброс пыли в атмосферу и тем самым обеспечивают чистоту воздуха, подаваемого в рабочие помещения системой приточной вентиляции.

В качестве пылеуловителей используют гравитационные (пылеосадительные) камеры, инерционные (жалюзийные, радиальные), циклоны. Существуют также пылеуловители  центробежного действия (ротационные, центробежные, вихревые), аппараты мокрой очистки (скрубберы, барботажно-пенные аппараты и др.), пористые фильтры (ФП, рукавные фильтры), электрофильтры.

Одним из наиболее совершенных пылеуловителей является электрофильтр. Принцип его работы – ударная ионизация газа в зоне коронирующего разряда, передача заряда ионов частицам примесей и осаждение последних на осадительных и коронирующих электродах.

Запыленный газ в электрофильтрах движется в каналах, образованных осадительными электродами, между которыми расположены через определенные расстояния коронирующие электроды. К электродам подводится постоянный ток высокого напряжения (40-110кВ). Запыленные газы, поступающие в электрофильтр, всегда оказываются частично ионизированными за счет различных внешних воздействий (рентгеновских лучей, нагрева, космических лучей и др.), поэтому они способны проводить ток, попадая в пространство между двумя электродами. При некотором достаточно большом напряжении движущиеся ионы и электроны настолько ускоряются электрическим полем, что в свою очередь ионизируют новые молекулы газа. Этот процесс называется ударной ионизацией газа.

Частицы пыли, поступая в зону между коронирующим и осадительным электродом, адсорбируют на своей поверхности ионы, приобретают электрический заряд, и под действием силы взаимодействия электрического поля и заряда частицы движутся к осадительному электроду, где происходит их осаждение. Затем с помощью ударного механизма происходит встряхивание электродов и частички, отделившиеся от них под действием силы тяжести, попадают в бункер. Эффективность пылеулавливания в различных типах электрофильтров составляет 95-99,9%.

 

Экспериментальная часть

 Определить запыленность воздуха весовым методом

 

 В весовом или гравиметрическом методе запыленность воздуха определяется концентрацией пыли в единице объема помещения (мг/м³). Учебная установка типа ОТ-1 состоит из камеры и примыкающего к ней слева приборного отсека. Камера служит емкостью для имитации помещения с запыленным воздухом. Её передняя стенка выполнена в виде открывающейся дверки. В переднюю стенку левее окна вставлен бункер-дозатор с пылью.  При повороте ручки дозатора на один щелчок в камеру вводится порция пыли, количество которой может быть отрегулировано поворотом гайки бункера. В камере пыль развеивается вентилятором. На правой стенке камеры установлен фонарь, испускающий световой луч вдоль прозрачного окна на передней стенке камеры, через которое можно наблюдать пыль в камере. На дверке камеры правее окна имеется отверстие для взятия пробы воздуха. В нерабочем положении отверстие закрыто металлической пробкой.

Для взятия пробы воздуха служит пластмассовый патрон.

К патрону присоединен шланг. В нерабочем положении патрон кладут в углубление на верхней части приборного отсека. 

Аллонж – фильтродержатель – пластмассовый цилиндр, в который вставляется круглый фильтр типа АФА-В-10 (аэрозольный фильтр аналитический) для определения весовой концентрации аэродисперсных примесей (пыли, дыма и туманов) при температуре до 60 ºС. Аналитический фильтр АФА-В-10 изготовлен в виде комплекта из бумаги и специальных нитей, предварительно вкладываемый в бумажную кольцевую обойму.

В лабораторной работе использован пылесос. В приборном отсеке находится аспиратор, то есть устройство для прокачивания запыленного воздуха через фильтр при помощи миниатюрной воздуходувки (пылесос, вакуум-насос и др.), создающей разрежение.

 В данной лабораторной работе для  измерения запыленности используют  реометр-индикатор. Реометр служит для определения количества просасываемого через фильтр запыленного воздуха. Реометр включается между пылеприемником и аспирационным прибором (пылесосом). В установке применен жидкостный реометр с поворотными диафрагмами типа Т-2-80 для измерения скорости прохождения воздуха, а также устройство для регулирования скорости прокачки воздуха (белые ручки над реометрами, при вывинчивании которых против часовой стрелки шире открывается отверстие, и скорость прокачивания воздуха увеличивается). Легкий металлический «поплавок» показывает расход воздуха  по уровню своего верхнего края, устанавливающегося против деления на стеклянной трубке реометра в зависимости от разряжения, создаваемого воздуходувкой. Реометр типа Т-2-80 имеет предел измерений от 1 до 80 л/мин.

Реометр состоит из камеры I, которая соединена с U - образным манометром 4 и имеет два штуцера для входа и выхода воздуха. Внутри камеры имеется поворотная пробка 2 с пятью диафрагмами разных диаметров. Чем больше номер диафрагм, тем больше воздуха просасывается через реометр. Для смены диафрагм имеется ручка, фиксация которой осуществляется пружинной защелкой; шкала 6 укрупнена на панели прибора. Манометр имеет два баллончика (верхний и нижний). В верхней части верхнего баллончика имеется отверстие, через которое реометр наполняется дистиллированной водой в количестве 10 см³.

 Реометр присоединяется к патрону и манометру через левый штуцер, а к аспирационному прибору (пылесосу) – через правый штуцер с помощью резиновых трубок диаметром 8 мм. На ветви ведущей к пылесосу устанавливается тройник с зажимом для регулирования расхода воздуха. Во избежание выброса воды из прибора в начале работы зажим должен быть открытым.

 Для определения расхода воздуха пользуются диаграммами. Для каждой диафрагмы имеется своя диаграмма. На диаграмме по оси абсцисс находятся показания реометра Нp. От этого показания по вертикальной линии находят точку пересечения с кривой, а затем по оси ординат – расход воздуха.

 При выполнении данной работы расход воздуха задается, поэтому порядок нахождения на диаграмме соответствующего перепада давлений у диафрагмы будет обратным. Установленная на реометре 3-я диафрагма соответствует заданному расходу воздуха при выполнении данной работы.

 Барометр-анероид. При измерении барометрического давления с помощью барометра-анероида необходимо вводить в показания прибора поправки: на температуру прибора, шкаловую поправку (на стенде П-2).

 Для  взвешивания  фильтров  применяются  аналитические  весы  ВЛА-200-М. Отсчет массы взвешенного фильтра производится на оптической шкале, расположенной внутри весов (цена деления шкалы 0,2 мг) плюс масса, отсчитываемая против риски на рукоятках, расположенных на правой стороне весов. Весы включаются поворотом держателя, расположенного на основании весов. Перед взвешиванием необходимо проверить нулевое положение коромысла весов по оптической шкале. Взвешиваемый фильтр АФА с помощью пинцета кладется на левую чашку весов, затем устанавливается предполагаемый вес фильтра с помощью рукоятки меньшего диаметра (40-60 мг.), поворачивается держатель влево, загорается лампа оптической шкалы, по которой производится отсчет веса. Если на оптической шкале получены положительные значения, то они плюсуются к показанию предварительного веса фильтра, если отрицательные – вычитаются из этого значения.

В пылевой камере находятся пылепитатель, состоящий из барабана с отверстиями, и пластинчатый однозонный электрофильтр сухой очистки. Через пылепитатель подается промышленная пыль (угольная, рудная, цементная и т.д.), которая создает запыленность в рабочей зоне. Пластины электрофильтра являются осадительными электродами, а между ними помещаются коронирующие электроды, выполненные в виде тонкой проволоки. На коронирующие электроды подается отрицательное напряжение порядка 13 кВ, а на осадительные электроды - положительное напряжение. Между электродами возникает электрическое поле короны, в котором происходит зарядка частиц пыли. Сзади пылевой камеры, в нижней части, расположен патрон, в который вставляется фильтр АФА.

Для проведения замеров необходимо:

- взвесить фильтр АФА, следя за тем, чтобы он не свешивался с чашечки, записать начальный вес фильтра Ро;

- поместить взвешенный фильтр в защитные кольца, вставить полученный комплект в патрон, плотно закрепляя фильтр в нём;

- установить расход воздуха по реометру 20-30 л/мин с помощью регулятора напряжения, установленного в нижней части стенда, включить секундомер, пылепитатель и в течение 3 минут произвести отбор запыленного воздуха;

- определить,  пользуясь барометром и термометром,  установленными для проведения лабораторной работы П-2, барометрическое давление и температуру воздуха в лаборатории;

-через 3 минуты пропускания запыленного воздуха включить пылепитатель и аспирационный прибор, пинцетом вынуть фильтр из патрона, взвесить и записать конечный вес фильтра Р1.

 Взвешенный фильтр использовать для третьего задания.

 Концентрацию пыли в воздухе определяют, пользуясь следующими формулами

Q =  Q1 ,

 

        где      Q – количество воздуха, прошедшего через фильтр, с учетом барометрического давления и температуры воздуха, л;

                   Q1 - количество воздуха, прошедшего через фильтр, по показанию реометра (20-30 л/мин.) за 3 минуты, л;

                   t  - температура воздуха, °C;

                   В – барометрическое давление, мм.рт.ст. (с поправками);

 

П1 =

где      П1 - концентрация пыли в воздухе, мг/м³;

Ро – начальный вес фильтра, мг;

Р1 - начальный вес фильтра после отбора пробы, мг;

       Все полученные значения внести в протокол испытаний (таблица 2.2).

       Сравнить полученные значения концентрации пыли с ПДК и отметить, во сколько раз превышается ПДК.

Ознакомиться с принципом действия электрофильтра.

Определить степень очистки воздуха от пыли в электрофильтре.

С этой целью вставить взвешенный фильтр АФА (вес Р1) в патрон, установить расход воздуха по реометру (20-30 л/мин.), включить одновременно секундомер, пылепитатель и электрофильтр. Через 3 минуты выключить пылепитатель, электрофильтр и аспирационный прибор. Взвесить фильтр на аналитических весах (вес Р2). По формулам, приведенным выше, вычислить концентрацию пыли в воздухе на выходе из электрофильтра П2. Затем определить степень очистки воздуха в электрофильтре по формуле

 

 = %.

 

Данные расчетов занести в протокол испытаний (таблица 3). Сравнить полученное значение концентрации пыли на выходе из электрофильтра с ПДК и сделать вывод о целесообразности применения электрофильтра.

 

ПРОТОКОЛ ИСПЫТАНИЙ

 

Определение запыленности воздуха рабочей зоны весовым методом

 

Таблица 2.2

 

В, мм.рт.ст.

t, оС

Q1,  л/мин

τ,

мин

P0,

мг

P1,

мг

1        Q,

л/мин

П1,

мг/м³

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Расчетные формулы:

 

Таблица 2.3 - Определение степени очистки воздуха от пыли в электрофильтре

 

P1, мг

P2, мг

2        Q, л/мин

П2, мг/м³

η, %

 

 

 

 

 

 

 

 Расчетные формулы:

 

 ПДК для угольной пыли   - …

         Превышение ПДК в воздухе рабочей зоны  в …раз

 Превышение ПДК в воздухе с использованием пылеуловителя в …

 Вывод:  

 Для защиты органов дыхания от пыли и вредных веществ, проникающих в организм человека через дыхательные пути, рекомендуется пользоваться противопылевыми противогазами и универсальными респираторами, промышленными фильтрующими и изолирующими противогазами, а также кислородными изолирующими приборами. Противопылевые респираторы обеспечивают защиту органов дыхания от вредных веществ, находящихся в воздухе в виде аэрозолей (пыли, дыма, тумана), от вредных паров и газов они не защищают. Противогазовые респираторы РГП-67 обеспечивают защиту органов дыхания от вредных веществ, находящихся в воздухе в паро- и газообразном состоянии, а от аэрозолей не защищают. Их выпускают с патро-нами марок А, В, Г и КД. Универсальные респираторы РУ-60М обеспечивают защиту органов дыхания от вредных веществ, находящихся в воздухе в виде аэрозолей, паров и газов, и выпускаются с теми же патронами, что и РГП-67.

Концентрация паро- и газообразных вредных веществ, при которых можно использовать респиратор, не должна превышать 15 предельно допустимых норм. При более высоком содержании паро- и газообразных вредных веществ в воздухе, а также для защиты органов дыхания от высокотоксичных вредных веществ следует пользоваться промышленными противогазами. Их комплектуют противогазовыми коробками трёх типов: без аэрозольного фильтра, без аэрозольного фильтра с индексом 8 (обеспечивают защиту органов дыхания от вредных веществ, находящихся в воздухе в паро- и газообразном состоянии, от аэрозолей они не защищают) и с аэрозольным фильтром (обеспечивают защиту органов дыхания и от аэрозолей).

Каждый защитный прибор после подгонки к лицу рабочего должен находиться в его личном пользовании. Размеры лицевых частей противогазов и респираторов указаны на подборочной части (наружной или внутренней) и должны соответствовать размерам лица, чтобы обеспечить герметичность прилегания к нему и не создавать болевых ощущений при длительном пользовании. Респираторы У-2К, Ф-:»Ш, РПГ-67, РУ-60М имеют три размера, респираторы типа «Лепесток» - безразмерные. Размер респиратора У-2К и полумасок респираторов «Астра-2» (таблица 2.3) ориентировочно выбирают по расстоянию (мм) от переносицы до нижней части подбородка, определяемому линейкой или штангенциркулем.

Респираторы Ф-62Ш, РУ-60М и РГП-67 подбирают таким образом. Надевают полумаску, ладонью плотно закрывают отверстие клапана выдоха и делают легкий выдох. Если при этом по линии прилегания респиратора к лицу воздух не выходит, а лишь несколько раздувает маску, респиратор герметичен.

 

 Таблица 2.4 - Размеры респираторов

 

Высота лица (мм)  для респиратора

Требуется размер респиратора

 «Астра-2»

У-2К

95…115

до 119

1

115….143

109….119

2

-

более 119

3

 

Лицевые части промышленных противогазов имеют 5 размеров: 0, 1, 2, 3, 4. Для подбора шлема-маски противогаза надо измерить длину круговой линии, проходящей через подбородок, щеки и макушку, а также длину полуокружности от отверстия одного уха до отверстия другого через надбровные дуги. Размер шлема-маски промышленного противогаза определяют по сумме этих измерений:

 

Сумма измерений         до 93     93…95     95…99       99…103        103 и выше.

 

Требуемый размер            0               1               2                 3                         4.

 

Для определения правильности подбора шлема-маски, сборки и исправности противогаза необходимо надеть шлем-маску, закрыть ладонью входное отверстие противогазовой коробки и сделать 3…4 глубоких вдоха. Если дышать при этом невозможно, то противогаз в целом герметичен.

Изолирующие противогазы шлангового типа служат для подачи воздуха в лицевую часть из чистой зоны, удаленной от рабочего места. Их применяют, когда воздух содержит менее 18% кислорода, или когда концентрация вредных примесей в воздухе очень велика и защита фильтрующими приборами ненадежна, или когда состав примесей, загрязняющих воздух, неизвестен. Шланговый противогаз ПШ-1 забирает воздух из чистой зоны за счет усилий самого человека, длина его шланга 10 м. У шлангового противогаза ПШ-2 чистый воздух подается через шланг длиною 20 м при помощи электрической воздуходувки.

Кислородные изолирующие приборы КИП-8 применяют в тех случаях, когда шланг мешает работе.

Содержание отчета: таблицы с результатами замеров и расчетов концентрации пыли в воздухе, выводы об их допустимости и данные о подборе средств индивидуальной защиты органов дыхания для автора отчета.

 

 

Контрольные вопросы для подготовки к зачету по работе.

1.     Как различается пыль по характеру действия на организм человека?

2.     Почему опасна пыль размером 1….10 мкм и с электрическим зарядом?

3.     Как нормируют количество пыли в воздухе производственных

помещений?

4.     Как устроена установка для исследования запыленности воздуха?

5.     Когда следует использовать противопылевые респираторы и когда

противогазовые или универсальные?

6. Когда следует использовать промышленные противогазы?

7.     Как подобрать размеры респираторов и противогазов и как проверить

правильность их подбора?

 

 

 

Приложение А

Звукоизолирующая способность перегородки, Rтабл., дБ.

 

Материал

Толщина,

10-3м

Среднегеометрическая частота октавной полосы, Гц

63

125

250

500

1000

2000

4000

Шифер

 

9

7

11

17

19

19

20

28

Фанера

10

5

7

18

13

13

14

27

Текстолит

 

8

2

3

12

10

11

11

21

Оргстекло

 

6

1

2

16

13

12

13

22

 

 

 

 

 

Содержание

 

Общие методические указания ……………………………….………..….. 3

1 Лабораторная работа №1. Измерение параметров производственного

шума …………………………………………………………………………..4

2 Лабораторная работа №2. Исследование запыленности воздуха ……..19

Приложение А …………………………………………………………….32

 

 

 

 

 

Сводный план  2006 г., поз. 65

 

 

 

Зарифа Ахметовна Кашкарова

Фарида Рустембековна Жандаулетова

Толкын Мурзабаевна Унгарова

Светлана Евгеньевна Мананбаева

 

 

 

 

 

 

ОХРАНА ТРУДА

 

Методические указания к выполнению лабораторных работ

(для студентов  всех форм обучения и всех специальностей)

 

 

 

 

 

Редактор   Ж.М. Сыздыкова

 

 

 

 

 

 

Подписано в печать                                                        Формат 60*84 1/16

Тираж 600                                                                         Бумага типографская

Объем 2,1 уч. изд. л.                                                        Заказ        Цена  116 тг     

 

 

 

 

 

 

 

 

Копировально-множительное бюро

Алматинского института энергетики и связи

050013, Алматы, ул. Байтурсынова, 126