Ультразвук и инфразвук

Ультразвук

Ультразвук находит широкое применение в металлообрабатывающей промышленности, машиностроении, металлургии, приборостроении, радиотехнике, медицине. Применяют ультразвук в промышленности при изготовлении стекол, изделий из керамики, резании. С помощью ультразвука осуществляются процессы сварки, изготовления эмульсий, лужения. Частота применяемого звука от 20 кГц до 1 МГц, мощности — до нескольких киловатт.

У работающих с ультразвуковыми установками наблюдаются функциональные нарушения нервной системы, изменения кровяного давления, состава крови, головные боли, быстрая утомляемость, потеря слуховой чувствительности, торможение мыслительного процесса, нарушение сна.

Контактное воздействие высокочастотного ультразвука на руки приводит к нарушению капиллярного кровообращения в кистях рук, снижению болевой чувствительности, т. е. развиваются периферические неврологические нарушения. Установлено, что ультразвуковые колебания могут вызвать изменения костной структуры с разрежением плотности костной ткани.

Характер изменений, возникающих в организме под воздействием ультразвука, зависит от дозы воздействия. Малые дозы — уровень звука 80-90 дБ — дают стимулирующий эффект (микромассаж), ускорение обменных процессов. Большие дозы — уровень звука 120 дБ и более — дают поражающий эффект.

Нормирование ультразвука

В соответствии с ГОСТ 12.1.01-89 «Ультразвук. Общие требования безопасности», «Санитарными нормами и правилами при работе на промышленных ультразвуковых установках» (№ 1733-77) ограничиваются уровни звукового давления в высокочастотной области слышимых звуков и ультразвуков на рабочих местах.

Ультразвуки, передающиеся контактным путем, нормируются «Санитарными нормами и правилами при работе с оборудованием, создающим ультразвуки, передающиеся контактным путем на руки работающих» № 2282-80.

Меры предупреждения неблагоприятного действия ультразвука состоят в первую очередь в проведении мероприятий технического характера:

• создание автоматизированного ультразвукового оборудования с дистанционным управлением:
• использование по возможности маломощного оборудования, что способствует снижению интенсивности шума и ультразвука на рабочих местах на 20-40 дБ;
• размещение оборудования в звукоизолированных помещениях или кабинетах с дистанционным управлением;
• оборудование звукоизолирующих устройств, кожухов, экранов из листовой стали или дюралюминия, покрытых резиной, противошумной мастикой и другими материалами.

При проектировании ультразвуковых установок целесообразно использовать рабочие частоты, наиболее удаленные от слышимого диапазона,- не ниже 22 кГц.

Чтобы исключить воздействие ультразвука при контакте с жидкими и твердыми средами, необходимо устанавливать систему автоматического отключения ультразвуковых преобразователей при операциях, во время которых возможен контакт (например, загрузка и выгрузка материалов). Для защиты рук от контактного действия ультразвука рекомендуется применение специального рабочего инструмента с виброизолирующей рукояткой.

Если по производственным причинам невозможно снизить уровень интенсивности шума и ультразвука до допустимых значений, необходимо использовать средства индивидуальной защиты — противошумы, резиновые перчатки с хлопчатобумажной прокладкой и др.

К мерам профилактики организационного плана следует отнести соблюдение режима труда и отдыха, запрещение сверхурочных работ. При контакте с ультразвуком в течение более 50% рабочего времени рекомендуется делать перерывы продолжительностью 15 мин через каждые 1,5 ч работы. Значительный эффект приносит комплекс физиотерапевтических процедур — массаж, водные процедуры, витаминизация и др.

Инфразвук

Инфразвук — это неслышимая человеком область колебаний. Ее верхней границей считают частоты 16-25 Гц, нижняя граница не определена. Так как для инфразвука характерно малое поглощение, то инфразвуковые волны в воздухе, воде и в земной коре могут распрос траняться на очень большие расстояния. Двигаясь со скоростью 330 м/с в воздухе и 1650 м/с в воде, инфразвук на расстояниях, исчисляемых сотнями километров, ослабляется незначительно. Это свойство используется в исследованиях атмосферы и гидросферы, а также как предвестник некоторых стихийных бедствий.

В процессах своей жизнедеятельности человек постоянно чувствует воздействие инфразвуковых колебаний. Аналогично слышимой области акустических колебаний инфразвук различают по характеру спектра (широкополосный и тональный) и по временным характеристикам (непрерывный и непостоянный). Природными источниками инфразвука являются землетрясения, извержения вулканов (с частотой около 0,1 Гц), грозовые разряды (0,25-4,0 Гц), штормы (около 10 Гц), ветры (0,5-1 Гц).

К искусственным (антропогенным) источникам относятся взрывы (в том числе ядерные как наиболее мощные источники низкочастотных воли), выстрелы из тяжелых орудий, вибрация различных конструкций и установок (табл. 1).

Таблица 1. Характерные частоты и интенсивности инфразвука от различных источников

Воздействие инфразвука на человека приводит к различным отклонениям от его нормального состояния.

Наиболее выраженными отрицательными эффектами являются:

• увеличение времени зрительной реакции;
• пространственная дезориентация;
• апатия и вялость, возбуждение и раздражительность (в зависимости от физиологических особенностей организма);
• нарушения работы органов дыхания и сердечно-сосудистой деятельности.

Отмечают жалобы на головные боли, головокружение, осязаемые движения барабанных перепонок, звон в ушах и голове, снижение внимания и работоспособности; могут появиться чувство беспричинного страха, сонливость, затруднение речи. Специфическая для действия инфразвука реакция — нарушение равновесия. При воздействии инфразвука с уровнем 105 дБ отмечены психофизиологические реакции в форме повышения тревожности и неуверенности, эмоциональной неустойчивости.

Предельно допустимые уровни инфразвука на разных объектах представлены в табл. 2.

Наиболее эффективным и практически единственным средством борьбы с инфразвуком является снижение его в источнике. При выборе конструкций предпочтение должно отдаваться малогабаритным машинам большей жесткости, так как в конструкциях с плоскими поверхностями большой площади и малой жесткости создаются условия для генерации инфразвука. Борьбу с инфразвуком в источнике возникновения необходимо вести в направлении изменения режима работы технологического оборудования — увеличения его быстроходности. Должны приниматься меры по снижению интенсивности аэродинамических процессов — ограничение скоростей движения транспорта, снижение скоростей истечения жидкостей.

Таблица 2. Предельно допустимые уровни инфразвука

В борьбе с инфразвуком на путях распространения определенный эффект дают глушители интерференционного типа.