ШУМ В МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ: АНАЛИЗ СТАТИСТИКИ И ЭФФЕКТИВНЫЕ МЕТОДЫ СНИЖЕНИЯ НЕГАТИВНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ

NOISE IN THE METALLURGICAL INDUSTRY: STATISTICAL ANALYSIS AND EFFECTIVE METHODS TO REDUCE THE NEGATIVE IMPACT

Konstantin Blinov

student, Department of Technosphere Safety of Mining and Metallurgical Production, Siberian Federal University,

Russia, Krasnoyarsk

Ksenia Kaminskaya

student, Department of Technosphere Safety of Mining and Metallurgical Production, Siberian Federal University,

Russia, Krasnoyarsk

Vera Gron

scientific supervisor, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, Department of Technosphere Safety of Mining and Metallurgical Production, Siberian Federal University,

Russia, Krasnoyarsk

АННОТАЦИЯ

Предметом исследования выступают работа с опасными факторами в металлургической отрасти, воздействие шум и звука на работников, методы индивидуальной и коллективной защиты.

ABSTRACT

The subject of the research is the work with dangerous factors in the metallurgical industry, the impact of noise and sound on workers, methods of individual and collective protection.

Ключевые слова: Металлургия, безопасность на производстве, шум, вибрация, средства индивидуальной защита, средства коллективной защиты.

Keywords: Metallurgy, industrial safety, noise, vibration, personal protective equipment, collective protection equipment.

На промышленных предприятиях металлургии множество процессов сопровождают вредные и опасные факторы, которые негативно воздействуют на работников.

По данным Росстата [7], за 2022 год удельный вес численности работников, занятых на работах с вредными и (или) опасными условиями труда в металлургическом производстве составлял 69,6%. Из них занятых под воздействием факторов производственной среды и трудового процесса:

Таблица 1

Удельный вес численности работников, занятых на работах с вредными и (или) опасными условиями труда

Таким образом, наиболее распространенным вредным фактором в 2022 году стало воздействие шума, ультразвука воздушного, инфразвука. Предполагаем, что в 2023 шум останется наиболее влиятельным вредным фактором.

Среди промышленных предприятий металлургия занимает первое место по среднему значению звука (таблица 2):

Таблица 2

Средние значения уровней звука для определенных типов предприятий

Шум способен поражать все системы организма, клинически последствия воздействия шума разделяют на специфические и неспецифические. К специфическим изменениям относят нейросенсорную тугоухость, а к неспецифическим - негативное влияние на иные органы и системы. В начальной стадии развития профессиональной тугоухости восприятие звука практически не изменяется - но по мере прогрессирования заболевания, снижается восприятие звуковых частот 500-2000 Гц.

Неспецифические воздействия выражены в акустической нагрузке на весь организм. Все функциональные изменения организма, связанные с воздействием шума, объединяют термином “шумовая болезнь”. Влияние и симптомы на организм следующие:

• Нервная система: повышенная утомляемость, нарушения сна, головные боли, когнитивные отклонения, раздражительность, головокружение. У рабочих, систематически подвергающихся систематическому воздействию шума, отмечается тремор конечностей, снижение чувствительности к болевым ощущениям и вибрации, нарушается работа вестибулярного аппарата и органов брюшной полости;
• Пищевая система: нарушение аппетита, снижение веса, желудочные заболевания;
• Сердечно-сосудистая система: перепады артериального давления и снижение чувствительности конечностей.

Шум может усиливать действия других негативных явлений, оказывая сочетанное действие. Интенсивные акустические колебания всегда усиливают токсичность различных промышленных ядов, т.к. под действием шума изменяется состояние ЦНС и сердечно-сосудистой систем, повышается давление и изменяется проводимость сосудов [4].

На степень потери слуха влияют такие факторы как возраст, стаж работы и уровень шума. В таблицах 3, 4 приведены данные.

Таблица 3

Величина потери слуха в зависимости от уровня шума и стажа работы

Таблица 4 

Величина потери слуха в зависимости от возраста

Основными источниками шума в металлургической отрасли являются следующие операции:

• Обрубные операции (102-120 дБА);
• Клепальные работы (92-115 дБА);
• Режимные испытания двигателей и их агрегатов (101-118 дБА);
• Стендовые испытания на вибропрочность изделий (70-111 дБА);
• Барабанную галтовку, шлифовку и полировку деталей (115-116 дБА);
• Штамповочно-прессовую заготовку (92-103 дБА)
• Обдув открытой воздушной струей и напыление металлов на различные поверхности (111-120 дБА) [1].

Внедрение разумных конструкционных решений позволяет снизить уровень звукового давления на персонал. Акустический комфорт можно добиться различными способами - например, шумопоглощающие камеры, резиновые футеровки и средства индивидуальной защиты. Вопросы снижения шума на производстве можно разделить на следующие подзадачи:

а) Звукоизоляция шумных производственных цехов от других помещений. С этой целью между помещениями организовывают устройство виброизоляции полов, шумоизоляцию стен и перегородок, звукоизоляцию потолков и полов.

б) Локальная звуко и виброизоляция производственного оборудования:

1) устройство виброизоляции фундаментов и оснований агрегатов;

2) возведение шумозащитных кожухов и ограждений. Данный метод снижения шума от оборудования наиболее эффективен с точки зрения звукоизоляции. Но этот метод не всегда возможен из-за технологических производственных процессов. Не всегда можно создать герметичные звукоизоляционные конструкции.

в) Снижение шума в производственных цехах:

1) методами экранирования и звукопоглощения. Этот метод снижения шума в производственных цехах ограничен эффективностью 10-15 дБ [3]. Он наиболее удобен с точки зрения соблюдения требований технологий производства.

Существует большое число шумопоглощающих материалов, которые условно разделяют на три группы:

- Материалы на основе гранулированной минеральной ваты.  Коэффициент звукопоглощения, у которых 0,5 и объемной массой 300-400 кг/м³.

-Мягкие материалы из минваты, стекловолокна, ваты или войлока. Коэффициент звукопоглощения, которых от 0,7 до 0,95 и объемной массой до 70 кг/м³.

-Полужёсткие минераловатные шумоизоляторы с ячеистым строением, например, пенополиуретан. Коэффициент звукопоглощения, которых от 0,5 до 0,75, объемная масса составляет 80-130 кг/м³ [2].

Для операторов возможно предусмотреть звукоизоляционную кабину-экран. В качестве такого можно использовать акустическую кабину Кочетова [6]:

Рисунок 1. Акустическая кабина Кучатова. 1 - основание, 2 - передняя стенка, 3 - потолочная часть, 4 - остекление, 5 - пневматические виброизоляторы, 6 - рабочий стол, 7 - стул, 8 - виброизоляторы в виде пластин из эластомера, 9 - пульт управления, 10 – вешалка для сменной одежды, 11 – дверь, 12 – светильники, 13 – система искусственного микроклимата, 14 – задняя стенка

Звукопоглощающий экран П-образной формы с металлической стенкой и звукопоглощающим покрытием проще в реализации. Эффективность экрана определяют методом Реттингера, рассчитывая критери затухания М:

Где h – расстояние от источника шума до вершины экрана, м; x – расстояние от экрана до источника шума, м; y – расстояние до расчетной точки, м; λ – длина волны, м.

Определив значение М, по графику находят эффективность экрана ∆L.

Рисунок 2. Расчет эффективности акустического экрана

Линейные размеры экрана должны превосходить линейные размеры источника шума не менее чем в 2-3 раза [5].

Современные технологии позволили модернизировать и улучшить свойства средств индивидуальной защиты слуха - так, в наушниках 3М PELETOR ProTac III использует технологию Level Dependent, которая позволяет автоматически регулировать внешние звуки. Принцип работы приведен на рисунке 3:

Рисунок 3. Технология Level Dependent

Данные наушники способны снизить уровень шума до 31 дБ.

Таким образом, проблема воздействия шума как вредного фактора в металлургическом производстве остается актуальной, так как применение даже всех вышеперечисленных методов не создает абсолютно безвредных условий. Данная область актуальна для последующего изучения и разработки новых идей и проектов для создания акустического комфорта работников металлургических и металлообрабатывающих предприятий.

Список литературы:

1. Боганик, А. В. Акустический комфорт. Часть 1. Звуко- и виброизоляция от внутренних источников / А. В. Боганик // Технологии строительства. – Москва, 2008. – № 4(59). – С. 1 – 7.
2. Все о стройке и ремонте. Шумоизоляция в промышленности // [Режим доступа] : http://www.okolostroyki.ru/?p=168.
3. ГОСТ 23337 Межгосударственный стандарт. Шум. Методы измерения шума на селитебной территории и в помещениях жилых и общественных зданий. ¬ Введ. 01.07.2015. ─ Москва : Стандартинформ, 2019. – 24 с.
4. Жукова, Е. В. Шум как гигиеническая и социальная проблема: учебное пособие для студентов / Е.В. Жукова, Г. В. Куренкова, М. О. Потапова ; ФГБОУ ВО ИГМУ Минздрав России, Кафедра профильных гигиенических дисциплин. – Иркутск: ИГМУ, 2020. – 56 с.
5. Звукоизоляция в производственных помещениях / Профессиональная звукоизоляция. Зона комфорта // [Режим доступа]: https://www.zkomforta.ru/proizvodstvo.
6. Патент № 2583441 Российская Федерация, МПК E04B 1/82 (2006.01), G10K 11/16 (2006.01) Устройство Кочетова для акустической защиты оператора № 2 2014152527/03: заявл. 25.12.2014: опубл. 10.05.2016 / Кочетов О.С. 13 с.
7. Условия труда, производственный травматизм (по отдельным видам экономической деятельности) / Федеральная служба государственной статистики: официальный сайт. – 2022. – URL: https://rosstat.gov.ru/working_conditions