Защита от инфразвука, инфрашума

 

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ Российской Федерации

федеральное Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«ТЮМЕНСКИЙ государственный НЕФТЕГАЗОВЫЙ университет»

 

                          Институт геологии  и нефтегазодобычи

 

                                                                                              Кафедра « ТСБ»

 

 

КОНТРОЛЬНАЯ  РАБОТА

по дисциплине  «БЖД»

Защита от инфразвука инфрашума

 

вариант № 13

 

 

 

                      Выполнил: студент группы АТПз-09-2

Гаврилов А.В.

 

                                            Проверила:  доцент  каф. «ТСБ"  Петрова Е.Ю.

                                           

                                              

 

Тюмень 2014 г.

Содержание:

                Введение

1.Защита от инфразвука

         2.Защита от  инфрашума

                Заключение

              Список использованной литературы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение:

Инфразвук (от латинского infra - ниже, под), упругие волны, аналогичные звуковым, но с частотами ниже области слышимых человеком частот. Обычно за верхнюю границу инфразвуковой области принимают частоты 16—25 Гц. Нижняя граница инфразвукового диапазона неопределенна. Практический интерес могут представлять колебания от десятых и даже сотых долей Гц., т. е. с периодами в десяток секунд. Обычно слух человека воспринимает колебания в пределах 16-20000 Гц (колебаний в секунду). Инфразвук вызывает нервное перенапряжение, недомогание, головокружение, изменение деятельности внутренних органов, особенно нервной и сердечно - сосудистой систем. Для инфразвука характерно малое поглощение в различных средах вследствие чего инфразвуковые волны в воздухе, воде и в земной коре могут распространяться на очень далёкие расстояния. Это явление находит практическое применение при определении места сильных взрывов или положения стреляющего орудия. Распространение инфразвука на большие расстояния в море даёт возможность предсказания стихийного бедствия — цунами. Звуки взрывов, содержащие большое количество инфразвуковых частот, применяются для исследования верхних слоев атмосферы, свойств водной среды. "Голос моря" - это инфразвуковые волны, возникающие над поверхностью моря при сильном ветре, в результате вихреобразования за гребнями волн. Вследствие того, что для инфразвука характерно малое поглощение, он может распространяться на большие расстояния, а поскольку скорость его распространения значительно превышает скорость перемещения области шторма, то "голос моря" может служить для заблаговременного предсказания шторма. Своеобразными индикаторами шторма являются медузы. На краю "колокола" у медузы расположены примитивные глаза и органы равновесия - слуховые колбочки величиной с булавочную головку. Это и есть "уши" медузы. Они слышат инфразвуки с частотой 8 - 13 Гц. Шторм разыгрывается еще за сотни километров от берега, он придет в эти места примерно часов через 20, а медузы уже слышат его и уходят на глубину. Длина инфразвуковой волны весьма велика (на частоте 3.5 Гц она равна 100 метрам), проникновение в ткани тела также велико. Можно сказать, что человек слышит инфразвук  всем телом. В этой работе описаны основные темы, касающиеся инфразвука.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.Защита от инфразвука

          Инфразвук сопровождает нас в повседневном окружении. Инфразвуковые шумы, производимые градирнями теплоэлектроцентралей, различными устройствами всасывания воздуха или выпуска отработавших газов; неслышимые, но такие вредные инфразвуковые излучения мощных вибро площадок, грохотов, дробилок, транспортеров. Инфразвуковые волны активно распространяются в атмосфере. Всё это сказывается на нашем здоровье. Известны некоторые редкие трагические инценденты, предположительно связанные с инфразвуком. Виднейший акустик Т. Тарноци доложил о гибели в гроте Бордаль (Верхняя Венгрия) трех туристов в условиях резкого изменения атмосферного давления. В сочетании с узким и длинным входным коридором грот являл собой подобие низкочастотного резонатора, а это могло послужить причиной резкого увеличения колебаний давления инфразвуковой частоты.

Периодически наблюдавшееся появление судов - “летучих голландцев” с мертвыми на борту также иногда предположительно приписывали мощным инфразвуковым колебаниям, возникающим во время сильных штормов и тайфунов. Если мы смогли бы снабдить все суда простейшими инфразвуковыми самописцами уровня (инфразвукового шума), чтобы можно было сопоставить затем изменения самочувствия экипажа с записанными колебаниями давления воздушной среды. Пока же специалисты по охране окружающей среды ограничились тем, что установили, например, приемники инфразвука в верхних частях “точечных” зданий и при этом обнаружили следующее: во время сильных порывов ветра уровень инфразвуковых колебаний (частоты 0.1 Гц) достигал на тридцатом этаже 140 дБ, то есть даже несколько превышал порог болевого ощущения уха в диапазоне слышимых частот. В одном эксперименте показано, что даже небольшая, по сравнению с длинной инфразвуковой волны, комната может служить волновым резонатором с частотой 5,5 Гц. Экспериментально показано, что нахождение в разных частях даже небольшого помещения способно вызвать разнонаправленную реакцию органов и систем человека и животных. У человека, который находится в одном конце помещения, падает работоспособность, уменьшается частота различия звуковых импульсов и световых мельканий, резко активируется активность регуляции сосудистой системы и развивается реакция гиперкоагуляции крови (сверхсвёртываемости крови).  Это связано с прямым действием инфразвука на стенки кровеносных сосудов. В тоже самое время у человека, находившегося в противоположном конце помещения умеренно, но статистически достоверно, растет работоспособность, уменьшается активность свертывающих систем крови и улучшаются показатели реакции на частоту световых мельканий и звуковых импульсов.  Зависимость ответной реакции организма на нахождение человека и животных в разных частях одного и того же помещения сохранялась в пределах проверенной интенсивности инфразвука от 80 до 120 дБ и частотах 8, 10 и 12 Гц. Предельно-допустимые уровни (ПДУ) звукового давления на рабочих местах устанавливается СН (санитарные нормы) 2.2.4/1.8.583-96 дифференцированно для различных видов работ. Общий уровень звукового давления для работ различной степени тяжести не должен превышать 100 дБ, для работ различной степени интеллектуально-эмоциональной напряженности не более 95 дБ.

Защита от инфразвукового воздействия

 Можно с уверенностью  сказать? что способов борьбы  с инфразвуком не так уж  и много. Общественные меры борьбы  с шумом начали разрабатываться  уже давно. Например, Юлий Цезарь  почти 2000 лет назад в Риме запретил езду ночью на грохочущих колесницах. А 400 лет назад королева Англии Елизавета III запретила мужьям бить своих жен после 10 часов вечера, "чтобы их крики не беспокоили соседей". Многие другие запреты так же вводились в разных странах в разные исторические периоды. Сейчас уже в мировом масштабе принимаются меры борьбы с шумовым загрязнением среды: усовершенствуются двигатели и другие части машин, этот фактор учитывается при проектировании трасс и жилых районов, используются звукоизолирующие материалы и конструкции, экранирующие устройства, зеленые насаждения. Но следует помнить, что и каждый из нас должен быть активным участником этой борьбы с шумом. Должны приниматься меры по снижению интенсивности аэродинамических процессов - ограничение скоростей движения транспорта, снижение скоростей истечения жидкостей (авиационные и ракетные двигатели, двигатели внутреннего сгорания, системы сброса пара тепловых электростанций и т.д.). В технике, борьбу с инфразвуком в источнике возникновения необходимо вести в направлении изменения режима работы технологического оборудования - увеличения его быстроходности (например, увеличение числа рабочих ходов кузнечно -прессовых машин, чтобы основная частота следования силовых импульсов лежала за пределами инфразвукового диапазона). При выборе конструкций предпочтение должно отдаваться малогабаритным машинам большой жесткости, так как в конструкциях с плоскими поверхностями большой площади и малой жесткости создаются условия для генерации инфразвука. В качестве индивидуальных средств защиты рекомендуется применение наушников, вкладышей, защищающих ухо от неблагоприятного действия сопутствующего шума. К мерам профилактики организационного плана следует отнести соблюдение режима труда и отдыха, запрещение сверхурочных работ. При контакте с ультразвуком более 50% рабочего времени рекомендуются перерывы продолжительностью 15 мин через каждые 1,5 часа работы. Значительный эффект дает комплекс физиотерапевтических процедур - массаж, УТ-облучение, водные процедуры, витаминизация и др. Некоторые исследователи разделяют действие инфразвука на четыре градации – от слабой до ... смертельной. Классификация – вещь хорошая, но она выглядит довольно беспомощно, если неизвестно, с чем связано проявление каждой градации. Применение звукоизоляции инфразвука на практике представляет достаточно сложную инженерную задачу, так как требуются весьма мощные строительные конструкции с массой одного квадратного метра изоляции не менее 105-106 кг. На нижеследующем рисунке представлены спектры уровня инфразвука от оборудования цеха по производству асфальта, замеренные в квартирах первого этажа 4 - этажного панельного дома, имеющего двойные деревянные переплеты окон. Спектр 1 соответствует измерению инфразвука в квартире с открытыми окнами, спектр 2 - с закрытыми. Обращает на себя внимание полное отсутствие эффекта звукоизоляции в инфразвуковом диапазоне частот. Следует отметить, что существующие расчетные зависимости эффективности звукоизоляции неприменимы для инфразвука. Нельзя в конце этой части не отметить то, что в борьбе с инфразвуком на путях распространения используют глушители интерференционного типа, они являются современным высокоэффективным средством по защите от инфразвуковых волн. К сожалению, для подробного описания этого устройства, научные познания автора в этой области находятся не на столь высоком уровне. Можно только сказать, что в этом устройстве применяются теоретические обоснования течения нелинейных процессов в поглотителях резонансного типа.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.Защита от  инфрашума

Эффективное решение проблем защиты от инфрашума достигается проведением комплекса мероприятий, ослабляют интенсивность вредных производственных факторов в их источниках, на а пути распространения Снижение интенсивности шума в источниках обеспечивает кардинальное решение всех этих проблем Снижение интенсивности шума на пути распространения нередко бывает дешевле решения проблемы в источнике, но достаточно эффективном.

Например, шум ПК определяется, в первую очередь, их силовыми установками, поэтому для его снижения необходимо проведение мероприятий по уменьшению шума двигателей. При этом возможны два пути: создание новых малошумных двигателей и модификация существующих.

При создании новых малошумных двухконтурных турбореактивных двигателей (ТРД) необходимо выбирать такие параметры рабочего процесса, двухконтурности, схем, программ регулирования и отдельных конструктивных характеристик, обеспечивающие минимальный шум Модификация существующих конструкций двигателей может предусматривать дополнительные мероприятия по снижению шума, такие как: установку шумопоглощающих сопел, регулировка площадей сечения реактивных сопел, акустическую обработку входных и выходных каналов вентилятора и мотогондол и др.ш.

К методам снижения шума силовых установок можно отнести применение стационарных и передвижных глушителей шума у сопел всасывания и выхлопа газов двигателей при их испытания в наземных условиях Стационарные шумоглушители устанавливаются на испытательных станциях двигателей, на специальных площадках или в ангарах (боксах).

Методы ослабления шума от источников, расположенных внутри помещений, весьма разнообразны и зависят от типа оборудования .Например, снизить шум электрических машин можно:

устранением неуравновешенности ротора, регулированием подшипниковых узлов и щитков контактов (для уменьшения механического шума и вибраций);

 акустической оптимизацией  вентиляторов охлаждения (например, увеличением зазоров, уменьшением  диаметра винта и круговой  скорости), уменьшением затрат охлаждаемого  воздуха и, наконец, решением пробл  леммы охлаждения без использования  вентиляторов, благодаря чему снижается аэродинамический шум

 устранением асимметрий  в магнитопроводах и обмотках, ослаблением интенсивности переменных  радиальных магнитных сил низкого  порядка (для уменьшения магнитного  шума и вибрации)

В случае невозможности обеспечения коллективной защиты работников от воздействия рассмотренных факторов приведенными методами применяются средства индивидуальной защиты.

 Средствами индивидуальной  защиты от шума является противошумные  шлемы, наушники и вкладыши В  гражданской авиации могут быть рекомендованы следующие типы средств индивидуальной защиты:

- противошумные шлемы  ШШЗ-65, ШШЛ-65, шлем-каска ВЦНИИОТ-2М;

- противошумные наушники  ВЦНИИОТ-2;

- противошумные вкладыши ФПОШ "Беруши"

Применение вкладышей допустимо при уровнях звука не выше 100 дБА, наушников - 110 дБА, шлемов - 120 дБА

При уровне шума выше 120 дБА, когда требуется тотальный защита тела человека, рекомендуется надевать, кроме шлемов, шумозащитный комбинезон, пояс и туфли

 

 

 

 

 

 

Заключение:

За последние десятилетия мы многое узнали о инфразвуке, природе происхождения, его распространения, воздействии на человека, использовании в качестве оружия и о др.. Не все тайны инфразвука перед нами открылись, до сих пор много вопросов остались открытыми. Ответы на них придётся искать последующим поколениям, они обязательно приоткроют “завесу” тайн, которую сейчас скрывает природа. В свое время Роберт Кох предсказал: "Когда-нибудь человечество вынуждено будет расправляться с шумом столь же решительно, как оно расправляется с холерой и чумой". И это действительно так. Ученые многих стран мира решают проблему борьбы с шумом, так как и он является источником инфразвука. Проводятся всякие всевозможные меры “расправы” как над инфразвуком, так и над шумом. Это имеет большое значение. Сейчас между учеными идет спор, опасен ли все-таки так сильно инфразвук или нет. Я могу с большой долей вероятности сказать, что он опасен. Особенно в руках, которые не могут его контролировать и следить за его нераспространением (здесь имеется в виду инфразвуковое оружие). Инфразвук в будущем сможет принести много полезного человечеству, главное правильно и грамотно его использовать.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список использованной литературы:

1.Сокол Г. И. «Особенности акустических процессов в инфразвуковом диапазоне частот». — Днепропетровск: Проминь, 2010. — 143 с. (обзор 803 источников литературы).

2.Боенко И. В., Фрайман Б. Я. Колебания сосудистой стенки при действии инфразвука. Воронеж, 2013 г., стр. 1-8. Рукопись депонирована во ВНИИМИ 3.Фрайман Б. Я.,Безруков В. Е. Условия, при которых осуществляется прямое действие инфразвука на стенку кровеносного сосуда. Воронеж, 2001 г. стр. 1-13. Рукопись депонирована во ВНИИТИ

4.Жуков А. И., Иванников А. Н., Фрайман Б. Я. О необходимости изучения пространственной структуры звукового поля при оценке действия низкочастотного шума. «Борьба с шумом и звуковой вибрацией», Москва, 2009 г., стр 53-59.