Производственный шум

Температура самовоспламенения  характеризует минимальную температуру  вещества, при которой происходит резкое увеличение скорости экзотермических  реакций, заканчивающееся возникновением пламенного горения.

Температура вспышки - самая низкая температура горючего вещества, при которой над поверхностью образуются пары и газы, способные вспыхивать в воздухе от источника зажигания, но скорость их образования еще недостаточна для последующего горения.

По этой характеристике горючие жидкости делятся на 2 класса:

1. жидкости с t_всп < 610̊C (бензин, этиловый спирт, ацетон, нитроэмали и т.д.) - легковоспламеняющиеся жидкости (ЛВЖ);
2. жидкости с t_всп > 610̊C (масло, мазут, формалин и др.) - горючие жидкости (ГЖ).

Температура воспламенения - температура горения вещества, при которой оно выделяет горючие пары и газы с такой скоростью, что после воспламенения их от источника зажигание возникает устойчивое горение.

 

Температурные пределы воспламенения - температуры, при которых насыщенные пары вещества образуют в данной окислительной среде концентрации, равные соответственно нижнему и верхнему концентрационным пределам воспламенения жидкостей.

Горючими называются вещества, способные самостоятельно гореть после  изъятия источника загорания.

По степени горючести  вещества делятся на:

• горючие (сгораемые), к ним относятся такие вещества, которые при воспламенении посторонним источником продолжают гореть и после его удаления.
• трудногорючие (трудносгораемые), к ним относятся такие вещества, которые не способны распространять пламя и горят лишь в месте воздействия источника зажигания.
• негорючие (несгораемые), таковыми являются вещества, не воспламеняющиеся даже при воздействии достаточно мощных источников зажигания (импульсов).

Горючие вещества могут быть в трех агрегатных состояниях: жидком, твердом и газообразном. Большинство  горючих веществ независимо от агрегатного  состояния при нагревании образует газообразные продукты, которые при  смешении с воздухом, содержащим определенное количество кислорода, образуют горючую среду. Горючая среда может образоваться при тонкодисперсном распылении твердых и жидких веществ.

Из горючих газов и  пыли образуются горючие смеси при  любой температуре, в то время  как твердые вещества и жидкости могут образовать горючие смеси  только при определенных температурах.

В производственных условиях может иметь место образование смесей горючих газов или паров в любых количественных соотношениях. Однако взрывоопасными эти смеси могут быть только тогда, когда концентрация горючего газа или пара находится между границами воспламеняемых концентраций.

Минимальная концентрация горючих  газов и паров в воздухе, при которой они способны загораться и распространять пламя, называющееся нижним концентрационным пределом воспламенения.

Максимальная концентрация горючих газов и паров, при  которой еще возможно распространение  пламени, называется верхним концентрационным пределом воспламенения.

Указанные пределы зависят  от температуры газов и паров: при увеличении температуры на 100̊С величины нижних пределов воспламенения уменьшаются на 8-10 %, верхних - увеличиваются на 12-15 %.

Пожарная опасность вещества тем больше, чем ниже нижний и  выше верхний пределы воспламенения  и чем ниже температура самовоспламенения.

Пыли горючих и некоторых  не горючих веществ (например, алюминий, цинк) могут в смеси с воздухом образовать горючие концентрации.

Наибольшую опасность  по взрыву представляет взвешенная в  воздухе пыль. Однако и осевшая  на конструкциях пыль представляет опасность  не только с точки зрения возникновения  пожара, но и вторичного взрыва, вызываемого  в результате взвихривания пыли при  первичном взрыве.

Минимальная концентрация пыли в воздухе, при которой происходит ее загорание, называется нижним пределом воспламенения пыли.

Поскольку достижение очень  больших концентраций пыли во взвешенном состоянии практически нереально, термин "верхний предел воспламенения" к пылям не применяется.

Воспламенение жидкости может  произойти только в том случае, если над ее поверхностью имеется  смесь паров с воздухом в определенном количественном соотношении, соответствующим  нижнему температурному пределу  воспламенения.

 

3 Оценка уровней шума в производственных  помещениях. Расчёт средств защиты  от шума

Дано: В рабочем помещении длиной А м, шириной В м, и высотой Н м размещены источники шума – ИШ₁, ИШ₂, ИШ₃, ИШ₄, ИШ₅ с уровнями звуковой мощности L₁, L₂, L₃, L₄, L₅ (Рисунок 3.1). Источник шума ИШ₁ заключен в кожух. В конце цеха находится помещение вспомогательных служб, которое отделено от основного цеха перегородкой с дверью площадью S_дв=2,5 м². Расчетная точка находится на расстоянии r_i от источников шума.

Рисунок 3.1-Схема  расположения оборудования и расчётной  точки на участке

Рассчитать:

1. Уровни звукового давления в расчетной точке - РТ, сравнить с допустимыми по нормам, определить требуемое снижение шума на рабочих местах;
2. Звукоизолирующую способность перегородки и двери в ней, подобрать материал для перегородки и двери;
3. Звукоизолирующую способность кожуха для источника шума ИШ₁, который установлен на полу, размеры его в плане - (а*b) м, высота - h м.

 

Исходные данные:

Таблица 3.1-Исходные данные

№	500 Гц	Δi
30	106	4*1010
13	92	1,6*109
14	90	1*109
15	99	8*109
23	100	1*109

 

 

 

 

 

 

 

A = 32 м;	r1 = 6,5 м	lmax = 1,5 м	Ak = 3 м
B = 16 м	r2 = 9 м	a = 1,3 м	Bk = 6 м
C = 7 м	r3 = 7 м	b = 1,9 м	Hk =2,8 м
H = 7 м	r4 = 8 м	c = 1,1 м
	r5 = 14 м

 

3.1 Расчёт ожидаемых уровней звукового давления в расчётной точке и требуемого снижения уровней шума

Если в помещение  находится несколько источников шума с разными уровнями излучаемой звуковой мощности, то уровни звукового  давления для среднегеометрической частоты 500 Гц в расчетной точке определяется по формуле:

 

• L – ожидаемые октавные уровни звукового давления в расчетной точке, дБ;
• - эмпирический поправочный коэффициент, принимаемый в зависимости от отношения расстояния r от расчетной точки до акустического центра к максимальному габаритному размеру источника l_max, рисунок 2¹.

 

 

 

 

 

Акустическим центром источника  шума, расположенного на полу, является проекция его геометрического центра на горизонтальную плоскость;

• D_i – – определяется по таблице 1²

 

 

 

 

 

• L_Рi – октавный уровень звуковой мощности источника шума, дБ;
• Φ – фактор направленности; для источников с равномерным излучением принимается F =1;
• S – площадь воображаемой поверхности правильной геометрической формы, окружающей источник и проходящей через расчетную точку. В расчетах принять S = 2pr², где r – расстояние от расчетной точки до источника шума

 

 

 

 

 

• – коэффициент, учитывающий нарушение диффузности звукового поля в помещении, принимаемый по графику, изображённому на рисунке 3, в зависимости от отношения постоянной помещения B к площади ограждающих поверхностей помещения S_огр.

 

 

• B – постоянная помещения в октавных полосах частот, определяемая по формуле B = B₁₀₀₀ m, где B₁₀₀₀ – постоянная помещения на частоте 1000 Гц, м², определяемая в зависимости от объема и типа помещения на частоте 1000 Гц (таблица 2); μ – частотный множитель, определяемый по таблице 3

 

 

 

• m - количество источников шума, ближайших к расчетной точке, для которых r_i < 5r_min , где r_min – расстояние от расчетной точки до акустического центра ближайшего к ней источника шума, м, т.е. m = 5;
• n – общее количество источников шума в помещении с учетом коэффициента одновременности их работы, т.е. n = 5.
• Найдём ожидаемые октавные уровни звукового давления для 500Гц.:

 

• Требуемое снижение уровней звукового давления в расчетной точке

 

 – требуемое снижение  уровней звукового давления, дБ;

 – полученные расчетом октавные уровни звукового давления, дБ;

 – допустимые по нормам октавные уровни звукового давления, дБ. Допустимые уровни шума на рабочих местах принимаются в соответствии с ГОСТ 12.1.003. – 83. «Шум. Общие требования безопасности.» 
(Таблица 4).

3.2 Расчёт звукоизолирующих  ограждений, перегородок

Звукоизолирующие ограждения, перегородки применяются для  отделения «тихих» помещений  от смежных «шумных» помещений; выполняются  из плотных, прочих материалов. В них  возможно устройство дверей, окон. Подбор материала конструкции производится по требуемой звукоизолирующей способности, величина которой определяется по формуле:

 

• суммарный октавный уровень звуковой мощности излучаемой всеми источниками определяемый с помощью таблицы 1

 

•  допустимый октавный уровень звукового давления в изолируемом от шума помещений, дБ (Таблица 4): ;
• постоянная изолируемого помещения.

По таблице 2

По таблице 3, т.к V = 200-1000 м³, то

 

•  количество элементов в ограждении (перегородка с дверью );
• площадь элемента ограждения:

 

 

• Звукоизолирующие способности  стены двери:

 

 

Звукоизолирующее ограждение состоит из двери и стены, подберём материал конструкций по таблицам 5 и 6.

Стена – керамзитобетонная плита толщиной 80 мм (таблица 5).

Дверь – обыкновенная филёнчатая с уплотняющими прокладками (таблица 5).

3.3 Расчёт звукоизолирующего  кожуха

Звукоизолирующие кожухи применяются для снижения уровней звуковой мощности  отдельных, наиболее шумных источников. Кожухи полностью закрывают источник шума, изготавливаются из листовых материалов (сталь, дюралюминий и др.). Внутренние поверхности стенок кожуха обычно облицовывают звукопоглощающим материалом. Требуемая звукоизолирующая способность стенок кожуха определяется по формуле:

 

 допустимые октавные  уровни звукового давления, дБ.

 

 

Требуемая звукоизолирующая способность стенок кожуха:

 

Для изготовления кожуха подходит стальной лист толщиной 3 - 4 мм, размером 3*3 метра (Таблица 7).

3.4 Расчёт звукопоглощающей  облицовки

Применяются для снижения интенсивности отраженных звуковых волн.

Величина возможного максимального  снижения уровней звукового давления в расчетной точке при применении выбранных звукопоглощающих конструкций определяется по формуле:

 

• B – постоянная помещения до установки в нём звукопоглощающей облицовки;
• B₁ – постоянная помещения после установки в нем звукопоглощающей конструкции и определяется по формуле:

 

•  коэффициенты, определяемые по графику на рисунке 3, соответственно до и после установки звукопоглощающих конструкций.
• - эквивалентная площадь звукопоглощения поверхностей не занятых звукопоглощающей облицовкой
• - средний коэффициент звукопоглощения поверхностей не занятых звукопоглощающей облицовкой и определяется по формуле:

 

•  площадь звукопоглощающих облицовок ;