автореферат диссертации по безопасности жизнедеятельности человека, 05.26.01, диссертация на тему:Разработка методики оценки и выбора средств обеспечения нормативных акустических параметров в рабочих зонах участков формования железобетонных конструкций

005019937 На правах рукописи

ЕВТУШЕНКО АЛЕКСАНДР ИВАНОВИЧ

РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ОЦЕНКИ И ВЫБОРА СРЕДСТВ ОБЕСПЕЧЕНИЯ НОРМАТИВНЫХ АКУСТИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ В РАБОЧИХ ЗОНАХ УЧАСТКОВ ФОРМОВАНИЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ

КОНСТРУКЦИИ^ У

05.26.01 Охрана труда (строительство)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 2 ДПР 2012

Волгоград - 2012

005019937

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Ростовский государственный строительный университет»

Научный руководитель

доктор технических наук, профессор

БЕСПАЛОВ ВАДИМ ИГОРЕВИЧ

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

ГАПОНОВ ВЛАДИМИР ЛАВРЕНТЬЕВИЧ ФГБОУ ВПО «Донской государственный технический университет», Зав. кафедрой «Производственная безопасность»

кандидат технических наук

КУЗНЕЦОВА НАТАЛЬЯ СЕРГЕЕВНА ООО «Ассоциация Экотехмониторинг», генеральный директор

Ведущая организация:

ФГБОУ ВПО «Южно-Российский государственный технический университет (НПИ)

Защита состоится 27 апреля 2012 г. в 12.00 ч. на заседании диссертационного совета ДМ212.026.05 при ФГБОУ ВПО Волгоградском государственном архитектурно-строительном университете по адресу: 400074, г. Волгоград, ул. Академическая, 1(ауд. Б-203).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет»

Автореферат разослан 27 марта 2012 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Юрьев Ю.Ю.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследований. Рост объемов производства сборного железобетона выводит проблему охраны труда в ряд важнейших задач, связанных с защитой здоровья работающих. Анализ результатов аттестации рабочих мест в строительной отрасли за последние 5 лет позволяет заключить, что для более 80% рабочих мест заводов ЖБК наблюдается значительное превышение уровня звукового давления.

Основным технологическим оборудованием заводов по производству железобетонных конструкций являются формовочные виброплощадки, уровни звукового давления в рабочих зонах которых достигают 110-115 дБА, что значительно превышает допустимые санитарно-гигиенические нормативы (85 дБА).

Одним из актуальных направлений улучшения условий труда в формовочных цехах заводов ЖБК является снижение производственного шума, однако, технологическое оборудование формовочного поста в целом и виброустановки, в частности, как источники производственного шума, исследованы недостаточно. Таким образом, для предприятий ЖБК, где особенности технологического процесса пока еще не позволяют исключить вредное воздействие шума на работающих, проблема борьбы с шумом является актуальной научно-технической задачей в области охраны труда.

В настоящее время практически не разработана единая научно обоснованная методика расчета и прогнозирования параметров процесса излучения шума конструктивными элементами виброустановок во взаимодействии с бетонной смесью.

Диссертационная работа выполнена в соответствии с тематическим планом научно-исследовательских работ ФГБОУ ВПО «Ростовский государственный строительный университет» по теме «Разработка методологических основ создания безопасных и экологически чистых систем защиты населенных мест от антропогенных факторов» в рамках комплексной научно-технической программы Министерства образования и науки РФ.

Целью работы является обеспечение нормативных санитарно-гигиенических условий в рабочей зоне формовочных цехов заводов ЖБК за счет прогноза и повышения эффективности мероприятий по снижению шума как при эксплуатации, так и при проектировании формовочных цехов заводов ЖБК с учетом акустических характеристик виброформовочного оборудования.

Для достижения поставленной цели в работе решены следующие задачи:

3

- проведен анализ акустической обстановки в рабочих зонах и оценена степень воздействия шума на работников формовочных цехов заводов ЖБК;

- исследованы процессы образования и снижения шума для условий эксплуатации виброустановок в формовочных цехах заводов ЖБК;

- проанализированы основные методы расчета параметров шума в рабочей зоне;

- выполнено математическое описание процессов образования и излучения шума, а также акустических параметров системы «металлическая опалубка - бетонная смесь»;

- разработана методика расчета акустической эффективности способов и средств снижения шума в рабочей зоне формовочных цехов заводов ЖБК с учетом физических свойств бетонной смеси;

- выполнены экспериментальные исследования акустической обстановки в рабочей зоне в том числе акустических свойств системы «металлическая опалубка - бетонная смесь»;

- результаты исследований проверены на практике при эксплуатации и проектировании производственных цехов заводов ЖБК;

- предложены инженерные решения для снижения шума в рабочей зоне операторов виброугаготнительных установок формования сборных железобетонных изделий.

Идея работы заключается в научном обосновании и разработке методического подхода к расчету и прогнозированию параметров процесса излучения шума конструктивными элементами виброустановок формовочных цехов заводов ЖБК на основе учета особенностей их взаимодействия с бетонной смесью.

Достоверность научных положений диссертационной работы подтверждается использованием в исследованиях основополагающих законов фундаментальных наук, согласованностью научных выводов с результатами, представленными в предшествующих научных работах, научно-технической и патентной литературе, посвященных снижению шума в рабочих зонах предприятий стройиндустрии, высокой сходимостью результатов экспериментов, проведенных в лабораторных и промышленных условиях, с полученными аналитическими зависимостями (в пределах абсолютной погрешности ±12% при доверительной вероятности 0,95). Научная новизна результатов работы заключаются в следующем:

- получены аналитические зависимости процесса образования шума при уплотнении бетонной смеси, позволяющие прогнозировать как частотный спектр звукового давления,

так и эквивалентный уровень звукового давления в рабочей зоне с учетом технологических характеристик металлической опалубки и физических свойств бетонной смеси;

- уточнено математическое описание процесса излучения шума виброформовочного оборудования при формовании плоских железобетонных изделий на виброплощадках с учетом параметров взаимодействия их рабочих органов с бетонной смесью;

- предложены методические основы расчета акустической эффективности способов и средств снижения шума в рабочей зоне формовочных цехов заводов ЖБК на основе установленных зависимостей акустических характеристик виброформовочного оборудования от параметров их конструктивного исполнения.

Практическое значение работы заключается в том, что на основе уточненного математического описания процессов образования и излучения шума в рабочей зоне формовочных цехов заводов ЖБК:

- усовершенствована инженерная методика расчета акустической эффективности способов и средств снижения шума в рабочей зоне формовочных цехов заводов ЖБК с учетом физических свойств бетонной смеси, реализация которой позволяет обеспечивать требуемый по санитарно-гигиеническим нормам частотные и эквивалентный уровни звукового давления в рабочих зонах;

- разработаны практические рекомендации по конструктивному усовершенствованию виброуплотняющих установок в зависимости от конкретных производственно-технологических условий, для обеспечения нормативной акустической обстановки в рабочей зоне.

Реализация результатов работы:

- обеспечен санитарно-гигиенический эффект связанный с обеспечением акустической безопасности на рабочем месте формовщиков до нормативного значения эквивалентного уровня звукового давления на ЗАО «Ростовский завод ЖБК» г. Ростов-на-Дону;

- обеспечен санитарно-гигиенический эффект связанный с обеспечением акустической безопасности на рабочем месте формовщиков до нормативного значения эквивалентного уровня звукового давления на ООО «ЦЕНТР-СТРОЙ» г. Ростов-на-Дону;

- результаты диссертационной работы использованы в учебном процессе кафедры «Инженерная защита окружающей среды» ФГБОУ ВПО «Ростовский государст-

венный строительный университет» при проведении практических занятий со студентами по дисциплине «Безопасность жизнедеятельности».

На защиту выносятся следующие основные положения работы:

- акустические характеристики рабочих зон формовочных участков заводов ЖБК находятся в тесной взаимосвязи с параметрами конструктивного исполнения виброуп-лотняющего технологического оборудования, акустическими характеристиками металлической опалубки и физико-химическими свойствами бетонной смеси;

- методические основы расчета ожидаемых уровней звукового давления в рабочей зоне виброуплотняющей установки позволяет оптимизировать параметры и осуществить прогноз достигаемого санитарно-гигиенического эффекта защиты рабочих зон формовочных участков заводов ЖБК от шумового воздействия;

- параметрический анализ акустической эффективности процесса подавления шума позволяет определить пути дальнейшего совершенствования способов и средств борьбы с шумом в рабочих зонах формовочных участков заводов ЖБК с учетом особенностей конкретной производственно-технологической обстановки.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на Международных научно-практических конференциях: «Строительство - 2010», «Техносферная безопасность. Надежность. Качество и энергосбережение - 2010», «Техносферная безопасность. Надежность. Качество и энергосбережение - 2011», «Строительство - 2011».

Публикации. Основные результаты исследований по теме диссертации изложены в 11 работах, в том числе 3 в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованной литературы и приложений. Общий объем работы 149 страниц, включая 120 страниц основного текста, содержащего 8 таблиц и 39 рисунков, список литературы из 114 наименования на 11 страницах, 7 приложений на 18 страницах.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность исследований, сформулированы цель, задачи и основная идея работы, ее научная новизна и практическая значимость.

В первой главе «Исследование акустического воздействия на работников формовочных цехов заводов ЖБК» проведен анализ работ в области борьбы с шумом на заводах стройиндустрии (Горенштейн И.В., Евдокимов В.А., Елизаров Ю.М., Заборов В.И., Зайченко В.И., Морозов М. К., Иванов И.И., Борисов J1.A., Васильев Ю.М., Залесов В.Н., Ильин И.Н., Гусев Б.В., Деминов А.Д., Крюков Б.И., Рудаков Д.И., Сычев В.В., Кофман Г.А., Олехнович К. А., Пронин А. П., и д.р.), выполнено исследование процессов образования и снижения шума при формовании ЖБК.

Выполнен спектральный анализ уровня звукового давления при работе виброплощадок в формовочных цехах заводов ЖБК. Превышения наблюдаются по всему спектру нормируемого диапазона частот. Наиболее высокие уровни звукового давления (до 120 дБА) излучают виброплошадки вертикально-направленного действия типа СМЖ-199А и формовочные машины для производства многопустотных изделий.

Высокие уровни шума являются следствием механических колебаний элементов и конструкций виброформовочного оборудования (металлические формы, опалубка, т.е. элементы, непосредственно передающие колебания бетонной смеси). Также установлено, что шум, излучаемый нагруженной виброплощадкой с формой намного выше, чем без формы (рис. 1).

L, дБ

1 - СМЖ-199А с формой, наполненной бетоном; 2-СМЖ-199А без формы; 3 - СМЖ-164 с формой, наполненной бетоном;

4-СМЖ-164 без формы;

5-ГОСТ 12.1.003-83.

125 ' 250 ' 500 ' ЮМГ^2500 ' 4000 ' 8000

Рис. 1. Спектры шума виброплощадок с электромагнитным креплением форм: В результате исследования различных подходов к определению акустических характеристик установлено, что наиболее приемлемой для решения задачи борьбы с шумом на стадии проектирования виброоборудования целесообразно использовать волновые методы расчета уровня звукового давления в заданной точке. Однако существующие методики расчета ожидаемых уровней звукового давления от виброформовочного оборудования требуют предварительного измерения этих уровней,

что затрудняет создание акустически совершенного технологического оборудования, а также переоборудование действующих установок.

Проведенный анализ основных источников производственного шума в формовочных цехах заводов ЖБК и методов расчета параметров шума в заданной точке позволяет заключить, что снижение уровня звукового давления, генерируемого формовочным оборудованием, представляет собой комплексную задачу. В результате совершенствования методической базы расчета уровней шума в рабочих зонах, мероприятий по борьбе с шумом, уже разработан ряд нормативных документов, рекомендаций и пособий для формовочных цехов.

Однако, наряду с широко представленными теоретическими и практическими материалами по изучению характера шумообразования формовочного оборудования, а также по улучшению его акустических параметров, некоторые вопросы остаются малоизученными. В частности, не в полной мере изучено влияние бетонных смесей различной жесткости на формирование звукового поля. Аналитическое решение задачи прогноза уровней звукового давления позволит глубже понять процесс образования шума и разработать более эффективные меры по улучшению акустических характеристик технологического оборудования формовочных цехов заводов ЖБК, а следовательно, акустической обстановки в рабочей зоне.

Во второй главе «Исследование процессов образования шума при уплотнении бетонной смеси в металлических формах» описаны теоретические исследования процесса образования и излучения шума с использованием теории волновых процессов в бетонной смеси, а также фундаментальных положений теории колебаний. Получены аналитические зависимости, позволяющие определять акустические параметры формовочного оборудования при изготовлении плоских железобетонных изделий. Так для определения амплитуды колебаний на поверхности бетона целесообразно воспользоваться формулой:

и, = и2ехр(-0,5у6Ь6), (1)

где: \'й - коэффициент затухания; Ье- высота столба бетонной смеси.

Для определения усредненных значений колебательной скорости на поверхности металлоконструкций необходимо использовать следующую зависимость,

представляющую собой закон движения рабочего органа, роль которого выполняет обшивка формы, во взаимодействии с бетонной смесью.

Выполненный анализ физических основ и математического описания образования и излучения шума виброформовочным оборудованием при уплотнении бетонной смеси позволил заключить что, звуковая мощность, излучаемая колеблющейся конструкцией, связана со среднеквадратичной скоростью по ее поверхности. Именно этот параметр, в основном, определяет уровень звуковой мощности при работе как виброплощадок, так и другого формовочного оборудования с дебалансными вибровозбудителями.

По своим физико-механическим свойствам бетонная смесь относится к структурированным системам. Существующий подход к рассмотрению механизма виброуплотнения бетонной смеси рассматривает её как сплошную среду. При этом динамические параметры смеси (упругость, диссипация, инерция), а также акустические свойства практически одинаковы как на стадии сближения составляющих смеси, так и на стадии компрессионного уплотнения. Это позволяет рассматривать движение системы и режим излучения звука практически установившимся. Связь между основными параметрами такой системы устанавливается известными уравнениями механических колебаний. Основной характеристикой, необходимой для реализации поставленной задачи, является величина виброскорости на колеблющихся поверхностях.

Проведенные нами замеры уровней звукового давления в рабочих зонах виброплощадок зоводов ЖБК свидетельствуют о том, что основными источниками звуковой энергии являются металлическая форма и бетонная смесь. На основе обобщения полученных результатов нами предложена физическая модель распространения звуковой энергии при уплотнении бетонной смеси на виброплощадках (рис. 2.).

(2)

Рис. 2. Физическая модель распространения звуковой энергии при уплотнении бетонной смеси на виброплощадках.

Основными источниками звуковой энергии в представленной модели являются обшивка металлической опалубки и бетонная смесь. Причем, динамические характеристики металлической опалубки и бетонной смеси при действии возмущающей силы на схеме, представленной на рисунке 2, являются взаимосвязанными.

Анализ колебаний элементов динамической системы «опалубка-бетонная смесь» позволил выбрать расчетную схему, состоящую из 2-х взаимодействующих звеньев: бетонной смеси с распределенными параметрами и рабочего органа с одной степенью свободы, рассматриваемого в виде балки-полотнища с шарнирно опертыми или зе-щемленными концами и массой, сосредоточенной на границе с бетонной смесью (рис. 3). При этом поддон формы рассмотрен в виде отдельных ячеек, образуемых пересекающимися балками жесткости.

сйс

У

.'■ г'^и у

УЕЪ~3/- с.

5

ъ

X

1

б)

\/

а) вид сбоку; б) разрез

£

гтт

Математическое описание акустических параметров системы «металлическая опалубка - бетонная смесь» выполнено на основе дифференциального уравнения вынужденных колебаний, вызванных периодическим смещением опор балки. Таким образом, уравнение колебаний на границе бетонной смеси и балки можно записать в виде:

- со ßcm w + k + i % со)е J w-ЁЛ Ü\ )=0 = 0 • (3)

где: цст, Е, J - соответственно погонная масса, модуль упругости и момент инерции балки; % = du - коэффициент затухания, не зависящий от частоты колебаний (е -декремент затухания); Eg - комплексный модуль упругости, имеющий погонную массу (Хе, высоту hg и ширину Ь.

Проведя несложные математические преобразования, получим уравнение для нахождения смещения балки-полотнища:

w4c)--EJ|'<L.f wU-0- <4>

с с T+iroi)

Влияние бетонной смеси R5, определяется по формуле:

Л-^+лТ7«* —— •

4

Коэффициент зависит от модуля упругости, скорости распространения волн и частоты возбуждения, т. е. содержит все основные характеристики бетонной смеси, необходимые для описания взаимодействия в системе «балка - бетонная смесь».

Таким образом, учет коэффициента влияния бетонной смеси Яе в выражении для определения амплитуд вынужденных колебаний, позволил получить решение задачи по определению как колебательной скорости на поверхности обшивки, так и излучаемого ею шума при передаче колебаний заполняющей ее бетонной смеси.

Существенное влияние на корни частотных уравнений, а также на амплитуду изгибных колебаний обшивки формы оказывает лишь высота столба бетонной смеси. Причем это влияние возрастает с уменьшением жесткости обшивки.

Предложенный метод учета влияния бетонной смеси отражает процесс взаимодействия бетонной смеси с металлоконструкциями формы. Сопротивление, оказываемое бетонной смесью, существенно снижает амплитуды изгибных колебаний рабочих поверхностей формы (/?б>1). Поэтому решение задачи по определению шумо-

вых характеристик виброустановки должно учитывать степень влияния бетонной смеси на колебания всей системы.

Целесообразно рассматривать форму с бетонной смесью как ряд отдельных источников шума. В этом случае основными излучателями выступают: форма с бетоном как жесткое целое (поршень) - Ьф\ обшивка поддона - Ьоб\ поверхность бетонной смеси - Ьс; борта формы - Цор.

На основании статистической теории акустики можно считать, что составляющие в различных полосах частот являются некогерентными, а их мощности можно суммировать энергетически.

Применительно к условиям взаимодействия опалубки с бетонной смесью уровень звукового давления от источника излучения непосредственно в самом источнике определяется по следующей формуле:

£.=1018 (10од'Ж 0од "й+10ОДй+1 ф[1б"р) ■ (6)

Для определения уровней звукового давления £ в поле прямого звука раби-^г. зоны формовщиков заводов стройиндустрии на расстоянии / от акустического центра источника нами получены зависимости (7-9).

+ дБ, (7)

где: П - коэффициент влияния прямого звука, который в зависимости от максимального размера источника шума определяют по формулам: - при I > 2Яти (ятах - максимальный размер источника):

Я = Ядал=Ф/Йо2; (8)

-при /<2«щах:

Я = Ябл = у Ф/Б, (9)

где: V - коэффициент, зависящий от значения отношения 1/атш (так, при однородном излучении звука с поверхности источника V = 1).

Таким образом, полученные зависимости (1-5) процесса образования шума при уплотнении бетонной смеси позволяют прогнозировать как частотный спектр звукового давления, так и эквивалентный уровень звукового давления в рабочей зоне (7-9) с учетом технологических характеристик металлической опалубки и физических свойств бетонной смеси. На основании полученных зависимостей разработана методика расчета акустической эффективности способов и средств снижения шума в рабочей зоне формовочных цехов заводов ЖБК с учетом физических свойств

бетонной смеси. Для упрощения практической реализации методики, учитывая сложность структуры расчёта и большой объём оперативной информации, разработана программа «Шум-ЖБК 1.0» для ПЭВМ.

Основные этапы методики представлены на (рис. 4.)

Блок формирования исходных данных:

- технологического оборудования; -бетонной смеси;

- рабочей зоны.

(I. м: Л. м: м: , ).<-. м; н\ 1/с; !!■•; Г\\м.,ч-„, 11*м; Л', м; п>

\ /

II Насчет аиллитуды переуещения опорного канттеа металлической формы , ">„г„ —ЇГ

\ /

III Расчет частоты собственных колебаний ячей™ обшивки поддона О, - М783

N /

IV Расчет граничной частоты колебзний ячейки обшивки поддона. /" -12/ 7-г //;,,„

V /

V Расчет уровня звуковой энергии (меими пЛщивгм пппппыа ма иАгтсгт*

\ /

Расчет уровня звуковых давлений

обтирки ячейки поддона на частотах

собственных колебании

VI

*111рл > 51

Г ЛЦ'.П-'Уд, г

VI Расчет уровня звукового давления в рабочей лоне на средних частотах октавнл полос 1 -юа^к""-)

\ /

VII Расчет уровня звуковсго давления на рабочей месте персонала, обслуживающего виброплощадку г^ті^Х")"1"

ч /

IX Определение нормативных уровней звукового давления !.„

Выбор мероприятия по снижению шуиа в рабочей зоне

X, Вывод результатов |

\ /

I XIII Печать |

V /

1 Х1И| Конец |

Рис. 4. Этапы методики расчета акустической эффективности способов и средств снижения шума в рабочей зоне формовочных цехов заводов ЖБК с учетом физических свойств бетонной смеси

Разработанная методика позволяет определить уровни звукового давления і„, дБ по частотам и эквивалентные уровни звукового давления Ь, дБА в рабочей зоне оператора виброформовочного оборудования заводов ЖБК и выбрать мероприятия обеспечивающие нормативную акустическую обстановку в рабочей зоне. При эксплуатации, так и при проектировании формовочных цехов заводов ЖБК на основе

предлагаемой методики возможно определение ожидаемых акустических параметров в любых расчётных точках производственного помещения.

В третьей главе «Экспериментальные исследования акустических свойств системы «металлическая опалубка - бетонная смесь» представлены результаты проведенных автором в лабораторных условиях экспериментальных исследований акустических характеристик колебательной системы, динамических характеристик обшивки поддона, а также определения характера и формы колебаний на поверхностях обшивок поддона и бортов при варьировании жесткости поддона и параметров бетонной смеси, с целью определения возможности практического использования результатов теоретических исследований.

Для проведения экспериментальных исследований в лаборатории кафедры «Инженерная защита окружающей среды» Ростовского государственного строительного университета разработан и смонтирован экспериментальный стенд (рисунок 5).

1 - виброустановка; 2 - ячейка металлической формы; 3 - противошумовая защита виброустановки; 4 - обшивка; 5 - микрофон; 6 - измеритель шума и вибрации ВШВ-ООЗМ; 7 - пульт дистанционного управления; 8 - бетонная смесь.

Рис. 5. Экспериментальный стенд.

Пример оценки акустической обстановки в результате лабораторных испытаний представлен на (рис. 6,7.).

1000 2000 4000 8000 Гц

Рис. 6. Пример результатов экспериментальных исследований уровней звукового давления на источнике шума при (А0 „ =0,24 мм, ш=314 с"1, Аб=0,1 м, 1^=1,6).

63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 Гц Рис. 7. Пример результатов экспериментальных исследований уровней звукового давления в рабочей зоне при (АОК=0,24 мм, (о=314 с"1, h6=0,1 м, Rr=l,6)

Натурные исследования излучения шума проводили на рабочем месте оператора формовочного поста виброплощадки СМЖ-199А на ООО «ЦЕНТР-СТРОЙ» с исправными электромагнитами виброголовок. Эксперименты проводили с целью измерения эквивалентного уровня звукового давления в рабочей зоне с металлическими формами различных размеров при варьировании высоты слоя бетонной смеси.

Пример результатов экспериментальных исследований в производственных условиях представлен на (рис. 8,9.).

1дБ

63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 Гц

63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 Гц

Рис. 8. Экспериментальные значения уровня Рис. 9. Экспериментальные значения звукового давления на источнике шума при уровня звукового давления в рабочей зоне (А0к-= 0,3-0,4 мм; 1ф\Ьф= 6,0x3,0 м; hcm= 0,008 м; при (Ао „.= 0,3-0,4 мм; 1фхЬф= 6,0x3,0 м; h6 = 0,1 м; Rs = 1,44),полученные в произво- hcm= 0,008 м; h6 = 0,1 м; Re = 1,44), получен-дственных условиях. ные в производственных условиях.

В результате сопоставления теоретических зависимостей с экспериментальными установлено, что результаты расчётов и экспериментальных данных, полученные как в лабораторных, так и в промышленных условиях, имеют достаточно высокую сходимость в пределах максимальной относительной погрешности измерений Д= ± 12% при доверительной вероятности р = 0,95. Пример такого сопоставления для условий рабочей зоны представлен на (рис. 10.).

63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 Гц 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 Гц

1 - экспериментальная кривая; 2 - расчётная кривая.

Рис. 10. Пример сопоставления результатов теоретических расчетов с экспериментальными

данными, полученными: а) в лабораторных условия, б) в промышленных условиях.

В четвертой главе «Практическая апробация результатов исследований при проектировании и эксплуатации оборудования для уплотнения бетонных смесей» приведены результаты апробации методики расчета акустической эффективности способов и средств снижения шума в рабочей зоне формовочных цехов заводов ЖБК с учетом физических свойств бетонной смеси на ЗАО «Ростовский завод ЖБК» и ООО «ЦЕНТР-СТРОЙ» для производственно-технологических условий формовочного участка.

Предварительно было выявлено, что эквивалентный уровень звукового давления в рабочей зоне оператора виброуплотнительной установки при формовании полнотелых фундаментных блоков на ЗАО «Ростовский завод ЖБК» достигает 110 дБА при нормативном значении 85 дБА. В результате реализации методики выбраны мероприятия для обеспечения нормативного уровня звукового давления на рабочем месте, включающие, усовершенствование конструкции поддона металлической формы, у которой балки жесткости контактируют с обшивкой через упругие прокладки, для уплотнения бетонных смесей на виброплощадках с вертикально-направленными колебаниями с пониженной частотой собственных колебаний. Выполненные после проведения мероприятий на ЗАО «Ростовский завод ЖБК» замеры показали, что эквивалентный уровень звукового давления в рабочей зоне оператора виброформовочного оборудования составил 84 дБА при нормативном значении 85 дБА.

По результатам замеров на ООО «ЦЕНТР-СТРОИ» было установлено, что эквивалентный уровень звукового давления в рабочей зоне оператора установки при формовании многопустотных плит перекрытия достигает 115 дБ А при нормативном значении 85 дБА. В результате реализации методики в рамках предлагаемых мероприятий для обеспечения нормативного уровня звукового давления на рабочем месте усовершенствована технологическая схема установки для формования многопустотных плит перекрытия отличительной особенностью, которой является то, что она снабжена торцевым виброблоком, благодаря чему пустотообразователи колеблются равномерно по всей длине. В то же время другие конструктивные элементы (поддон, борта) подвергаются вибрационному воздействию меньшей интенсивности. Выполненные после мероприятий замеры в рабочей зоне виброформовочного оборудования позволили установить, что эквивалентный уровень звукового давления составил 82 дБА при нормативном значении 85 дБА.

Таким образом, использование предложенной методики позволило обеспечить санитарно-гигиенический эффект для рассматриваемых предприятий за счет обеспечения акустической безопасности на рабочем месте формовщиков, а также социальный и экономический эффекты за счет снижения экономических потерь от нетрудоспособности работников в результате воздействия шума, который суммарно для рассматриваемых предприятий составил 108 тысяч рублей в год (по состоянию на 2011 г.).

Заключение

В диссертационной работе представлено решение актуальной проблемы обеспечения нормативных санитарно-гигиенических условий в рабочей зоне формовочных цехов заводов ЖБК за счет прогноза и повышения эффективности мероприятий по снижению шума как при эксплуатации, так и при проектировании формовочных цехов заводов ЖБК, с учетом акустических характеристик виброформовочного оборудования.

На основании результатов проведенных теоретических и экспериментальных исследований можно сделать следующие основные выводы по работе:

1. Проведен анализ акустической обстановки в рабочих зонах и оценена степень воздействия шума на работников формовочных цехов заводов ЖБК.

2. Исследованы процессы образования и снижения шума для условий эксплуатации виброустановок в формовочных цехах заводов ЖБК при уплотнении бетонной смеси в металлических формах.

3. Проанализированы основные методы расчета параметров виброустановки как источника шума в рабочей зоне.

4. Выполнено математическое описание процессов образования и излучения шума, а также акустических параметров системы «металлическая опалубка - бетонная смесь», в результате чего установлена степень влияния бетонной смеси на поток звуковой энергии от обшивки металлической формы.

5. Разработана методика расчёта акустической эффективности способов и средств снижения шума в рабочей зоне формовочных цехов заводов ЖБК с учетом физических свойств бетонной смеси, основанная на аналитических зависимостях, полученных в результате теоретических исследований и позволяющая решать задачи по снижению шума в рабочих зонах операторов как от действующего виброформовоч-

ного оборудования, так и для вновь проектируемых формовочных постов, используя параметры, не требующие предварительного экспериментального определения.

6. Результаты экспериментальных исследований сопоставлены с теоретическими данными на основе оценки погрешности проведенных измерений (±12 %, при р=0,95), что подтверждает высокую сходимость теоретических данных с результатами экспериментальных исследований и позволяет использовать расчеты на практике.

7. Результаты исследований внедрены на ЗАО «Ростовский завод ЖБК», ООО «ЦЕНТР-СТРОИ» г. Ростова-на-Дону, что позволило обеспечить санитарно-гигиенический эффект за счет обеспечения акустической безопасности на рабочем месте формовщиков, а также экономический эффект за счет снижения экономических потерь от нетрудоспособности работников в результате уменьшения воздействия шума, который суммарно для рассматриваемых предприятий составил 108 тысяч рублей в год (по состоянию на 2011 г.), а также в учебный процесс ФГБОУ ВПО «Ростовский государственный строительный университет» для повышения качества образовательного процесса.

Условные обозначения

К6- коэффициент влияния бетонной смеси; V6 - коэффициент затухания; he -высота столба бетонной смеси; Е, J - соответственно погонная масса, модуль упругости и момент инерции балки; Е'6 - комплексный модуль упругости, имеющий погонную массу |Л5 , высоту Ьб и ширину Ь; Ьф - форма с бетоном как жесткое целое; Log - обшивка поддона; Lo - поверхность бетонной смеси; L,-mp - борта формы; П - коэффициент влияния прямого звука; : v - коэффициент, зависящий от значения отношения //йпмх (так, при однородном излучении звука с поверхности источника v = 1); L0 = 10"12 Вт - исходная мощность, равная мощности переносимой звуковой волной интенсивности J0 через единичную площадку S = 1 м2;

Основное содержание работы отражено в следующих публикациях

Публикации в ведущих рецензируемых научно-технических журналах рекомендованных ВАК РФ

1. Евтушенко А.И., Беспалов В.И., Лазарев А.Г., Лазарев A.A. Анализ звуко-отражающих и звукопоглощающих свойств различных физических сред как основа решения проблем оздоровления акустической обстановки в производственных по-

мещениях// Безопасность жизнедеятельности. Пром. безопасность и охрана труда №4,2010 / изд-во Новые технологии.- Москва, 2010.- С. 10-12.

2. Евтушенко А.И., Беспалов В.И., Лазарев А.Г., Лазарев A.A. Особенности процессов образования и распространения шума в условно замкнутых производственных помещениях// Безопасность жизнедеятельности. Пром. безопасность и охрана труда №6, 2010 / изд-во Новые технологии.- Москва, 2009.- С. 32-35.

3. Евтушенко А.И., Беспалов В.И. Исследование процессов образования и излучения шума при уплотнении бетонной смеси в металлических формах на заводах ЖБК // Инженерный вестник Дона №1, 2012 / URL: http://www.ivdon.ru/magazine/ /latest/п 1 у2012/646/

Отраслевые издания и материалы конференций

4. Евтушенко А.И., Беспалов В.И. Анализ акустической обстановки в рабочих зонах формовочных цехов заводов ЖБК // Строительство-2010: материалы Между -нар. науч.-практ. конф. / Рост. гос. строит, ун-т.- Ростов-на-Дону: РГСУ, 2010.- С. 99-100.

5. Евтушенко А.И., Лазарев А.Г. Исследование процессов образования и снижения шума в рабочих зонах формовочных цехов заводов ЖБК// Строительство-2010: материалы Междунар. науч.-практ. конф. / Рост. гос. строит, ун-т.- Ростов-на-Дону: РГСУ, 2010,- С. 157-159.

6. Евтушенко А.И., Лазарев А.Г. Анализ основных методов расчета параметров шума на предприятиях стройиндустрии// Техносферная безопасность. Надежность. Качество и энергосбережение 2010: Сборник 12 Междунар. науч.-практ. конф. / Рост. гос. строит, ун-т,- Ростов-на-Дону: РГСУ, 2010.- С, 100-107.

7. Евтушенко А.И., Лазарев А.Г. Физические основы и математическое описание образования и излучения шума при уплотнении бетонной смеси в металлических формах// Техносферная безопасность. Надежность. Качество и энергосбережение 2010: Сборник 12 Междунар. науч.-практ. конф. / Рост. гос. строит, ун-т,-Ростов-на-Дону: РГСУ, 2010,- С. 107-111.

8. Евтушенко А.И., Лазарев А.Г. Реализация методики выбора эффективных и экономичных мероприятий по борьбе с производственным шумом на ОАО

«КСМ №14» г.Ростова-на-Дону// Строительство-2011: материалы Междунар. на-уч.-практ. конф. / Рост. гос. строит, ун-т.- Ростов-на-Дону: РГСУ, 2011.- С. 157-159.

9. Евтушенко А.И., Лазарев А.Г. Архитектурно-технический анализ акустического загрязнения в производственных помещениях предприятий стройиндустрии// Строительство-2011: материалы Междунар. науч.-практ. конф. / Рост. гос. строит, унт.- Ростов-на-Дону: РГСУ, 2011,- С. 11-13.

10. Евтушенко А.И., Беспалов В.И. Процедура прохождения аттестации рабочих мест на предприятиях стройиндустрии// Техносферная безопасность. Надежность. Качество и энергосбережение 2011: Сборник 13 Междунар. науч.-практ. конф. / Рост. гос. строит, ун-т.- Ростов-на-Дону: РГСУ, 2011,- С. 81-86.

11. Евтушенко А.И., Беспалов В.И. Совершенствование метода прогноза акустических характеристик металлической формы с учетом влияния бетонной смеси при её уплотнении // Техносферная безопасность. Надежность. Качество и энергосбережение 2011: Сборник 13 Междунар. науч.-практ. конф. / Рост. гос. строит, ун-т.-Ростов-на-Дону: РГСУ, 2011.-С.73-78.

ЕВТУШЕНКО АЛЕКСАНДР ИВАНОВИЧ

РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ОЦЕНКИ И ВЫБОРА СРЕДСТВ ОБЕСПЕЧЕНИЯ НОРМАТИВНЫХ АКУСТИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ В РАБОЧИХ ЗОНАХ УЧАСТКОВ ФОРМОВАНИЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ

КОНСТРУКЦИЙ

05.26.01 Охрана труда (строительство) АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Подписано в печать 22.03.12 Формат 60x84 1/16. Бумага писчая.

Ризограф. Уч.-изд. л. 1,4. Тираж 100 экз. Заказ. № 128/12.

Редакционно-издательский центр Ростовского государственного строительного университета 344022, г. Ростов-на-Дону, ул. Социалистическая, 162

61 12-5/3412

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РОСТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

На правахрукописи

ЕВТУШЕНКО АЛЕКСАНДР ИВАНОВИЧ

РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ОЦЕНКИ И ВЫБОРА СРЕДСТВ ОБЕСПЕЧЕНИЯ НОРМАТИВНЫХ АКУСТИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ В РАБОЧИХ ЗОНАХ УЧАСТКОВ ФОРМОВАНИЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ

05.26.01- Охрана труда (строительство)

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор Беспалов В.И.

Ростов-на-Дону, 2012

СОДЕРЖАНИЕ

с.

Введение..................................................................................... 4

1. ИССЛЕДОВАНИЕ АКУСТИЧЕСКОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ

НА РАБОТНИКОВ ФОРМОВОЧНЫХ ЦЕХОВ ЗАВОДОВ ЖБИ............ 10

1.1. Анализ акустической обстановки в рабочих зонах формовочных

цехов заводов ЖБИ................................................................. 10

1.2. Анализ акустических характеристик технологического оборудования формовочных цехов заводов ЖБИ.............................. 14

1.3. Исследование процессов образования и снижения шума

при формовании ЖБИ............................................................................ 22

1.4. Анализ основных методов расчета параметров шума....................... 31

1.5. Выводы. Цель и задачи исследования........................................... 36

2. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ОБРАЗОВАНИЯ И ИЗЛУЧЕНИЯ ШУМА ПРИ УПЛОТНЕНИИ БЕТОННОЙ СМЕСИ

В МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ФОРМАХ...................................................... 38

2.1. Физические основы и математическое описание образования

и излучения шума.................................................................. 38

2.2. Обоснование выбора расчетных схем.......................................... 44

2.3. Математическое описание акустических параметров

системы «металлическая опалубка - бетонная смесь»..................... 52

2.4. Совершенствование метода прогноза акустических характеристик металлической формы с учетом влияния бетонной смеси при её уплотнении........................................................................... 71

2.5. Выводы................................................................................ 77

3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ АКУСТИЧЕСКИХ СВОЙСТВ СИСТЕМЫ

«МЕТАЛЛИЧЕСКАЯ ОПАЛУБКА - БЕТОННАЯ СМЕСЬ»................. 79

3.1. Описание методики проведения экспериментальных

исследований......................................................................... 79

3.2. Измеряемые параметры и оценка погрешности результатов экспериментальных исследований.................................................. 84

3.3. Результаты экспериментальных исследований акустических характеристик колебательной системы «металлическая опалубка -бетонная смесь»..................................... ....................................................... 87

3.4. Разработка методики оценки акустических параметров формовочного оборудования......................................................99

3.5. Выводы................................................................................107

4. ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ

ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ И ЭКСПЛУАТАЦИИ ОБОРУДОВАНИЯ

ДЛЯ УПЛОТНЕНИЯ БЕТОННЫХ СМЕСЕЙ.......................................108

4.1. Реализация методики расчёта акустических характеристик

виброформовочного оборудования на ЗАО «Ростовский завод ЖБК»....108 4.2. Реализация методики расчёта акустических характеристик виброформовочного оборудования на ООО «ЦЕНТР СТРОЙ»

г.Ростова-на-Дону......................................................................................111

4.3. Выводы................................ .................................................116

Заключение..................................................................................118

Литература...................................................................................121

Приложения..................................................................................127

Введение

Актуальность темы исследований. В России область применения сборного железобетона остается весьма широкой во всех сферах строительного производства (стеновые панели, перекрытия, балки и т.д.). Дальнейший рост объемов производства в строительной отрасли в целом и сборного железобетона в частности предполагает увеличение мощности технологического оборудования, интенсификацию производственных процессов, что сопровождается увеличением интенсивности различного рода колебательных процессов и сопутствующих им уровней шума. При этом уровни шума на рабочих местах и рабочих зонах предприятий строительной индустрии и строительных площадок достигают значений, зачастую превышающих санитарно-гигиенические нормативы, что представляет собой непосредственную опасность для здоровья работающих, занятых в строительном производстве.

Основными негативными последствиями воздействия производственного шума в строительной отрасли выступают: снижение производительности труда, профзаболевания, повышенный уровень травматизма, текучесть кадров и др. В результате, борьба с производственным шумом остается важной технико-экономической и социально-гигиенической проблемой современного строительного производства. В соответствии с данными аттестации рабочих мест в строительной отрасли наблюдается значительное превышение уровня звукового давления для более 80% рабочих мест. А для предприятий по производству сборного железобетона, где особенности технологического процесса пока еще не позволяют исключить образование, а, следовательно, вредное воздействие шума на работающих, проблема борьбы с шумом является наиболее актуальной.

Основным технологическим оборудованием заводов по производству железобетонных конструкций являются формовочные виброплощадки с

электромагнитным или пневматическим уплотнением бетонной смеси, обеспечивающие вертикально направленные колебания. Даже при исправных механизмах крепления формы уровни звукового давления в рабочих зонах таких виброплощадок достигают 110-115 дБ А, что значительно превышает санитарно-гигиенические нормативы. В этих случаях основной причиной повышенных средне- и высокочастотных звуковых колебаний виброплощадок выступает вибрация металлических конструкций и, в первую очередь, металлических форм. Если звуковые колебания, генерируемые подшипниками вибраторов, приводов, дебалансами и карданными валами, в какой-то мере можно изолировать с помощью кожухов и укрытий, то звуковую энергию формы с бетонной смесью подавить традиционными методами значительно труднее или практически невозможно. При этом основным методом снижения шума выступает его снижение непосредственно на источнике образования, т.е. создание малошумного технологического оборудования.

Таким образом, одним из важнейших направлений улучшения условий труда в формовочных цехах заводов ЖБК является снижение производственного шума и поэтому борьбе с производственным шумом уделяется постоянное внимание. Борьба с шумом в формовочных цехах ведется, в основном, после того, как оборудование установлено и эксплуатируется. Технологическое оборудование формовочного поста в целом и виброустановки, в частности, как источники производственного шума, исследованы недостаточно.

В настоящее время пока отсутствует единая научно обоснованная методика расчета и прогнозирования параметров процесса излучения шума конструктивными элементами виброустановок во взаимодействии с бетонной смесью. При этом детальное изучение особенностей физического механизма образования шума и его параметров позволит целенаправленно разработать и предложить комплекс мероприятий, направленных на повышение эффективности подавления шума. Аналитическое описание процесса излучения

шума позволит оптимизировать технологические и акустические параметры технологического оборудования, что даст возможность предусматривать наиболее эффективные в конкретных производственных условиях мероприятия по снижению шума как на стадии проектирования формовочных цехов заводов ЖБК, так и при их эксплуатации.

Предметом исследований являются физические закономерности образования, излучения, распространения и подавления шума в рабочих зонах производственных помещений формовочных цехов заводов ЖБК.

Объектом исследований является виброформовочное оборудование формовочных цехов заводов ЖБК, создающее в рабочей зоне операторов дискомфортную акустическую обстановку.

Целью работы является обеспечение нормативных санитарно-гигиенических условий в рабочей зоне формовочных цехов заводов ЖБК за счет прогноза и повышения эффективности мероприятий по снижению шума как при эксплуатации, так и при проектировании формовочных цехов заводов ЖБК с учетом акустических характеристик виброформовочного оборудования.

Для достижения поставленной цели в работе решены следующие задачи:

- проведен анализ акустической обстановки в рабочих зонах и оценена степень воздействия шума на работников формовочных цехов заводов ЖБК;

- исследованы процессы образования и снижения шума для условий эксплуатации виброустановок в формовочных цехах заводов ЖБК;

- проанализированы основные методы расчета параметров шума в рабочей зоне;

- выполнено математическое описание процессов образования и излучения шума, а также акустических параметров системы «металлическая опалубка - бетонная смесь»;

- разработана методика расчета акустической эффективности способов и средств снижения шума в рабочей зоне формовочных цехов заводов ЖБК с учетом физических свойств бетонной смеси;

- выполнены экспериментальные исследования акустической обстановки в рабочей зоне в том числе акустических свойств системы «металлическая опалубка -бетонная смесь»;

- результаты исследований проверены на практике при эксплуатации и проектировании производственных цехов заводов ЖБК;

- предложены инженерные решения для снижения шума в рабочей зоне операторов виброуплотнительных установок формования сборных железобетонных изделий.

Идея работы заключается в научном обосновании и разработке методики расчета и прогнозирования параметров процесса излучения шума конструктивными элементами виброустановок формовочных цехов заводов ЖБК на основе учета особенностей их взаимодействия с бетонной смесью. На защиту выносятся следующие основные положения работы:

- акустические характеристики рабочих зон формовочных участков заводов ЖБК находятся в тесной взаимосвязи с параметрами конструктивного исполнения виброуплотняющего технологического оборудования, акустическими характеристиками металлической опалубки и физико-химическими свойствами бетонной смеси;

- метод расчета ожидаемых уровней звукового давления в рабочей зоне виброуплотняющей установки позволяет оптимизировать параметры и осуществить прогноз достигаемого санитарно-гигиенического эффекта защиты рабочих зон формовочных участков заводов ЖБК от шумового воздействия;

- параметрический анализ акустической эффективности процесса подавления шума позволяет определить пути дальнейшего совершенствования способов и средств борьбы с шумом в рабочих зонах формовочных участков заводов ЖБК с учетом особенностей конкретной производственно-технологической обстановки.

Достоверность научных положений диссертационной работы подтверждается использованием в исследованиях основополагающих законов

фундаментальных наук, согласованностью научных выводов с результатами, представленными в предшествующих научных работах, научно-технической и патентной литературе, посвященных снижению шума в рабочих зонах предприятий стройиндустрии, высокой сходимостью результатов экспериментов, проведенных в лабораторных и промышленных условиях, с полученными аналитическими зависимостями (в пределах абсолютной погрешности ±12% при доверительной вероятности 0,95).

Научная новизна результатов работы заключаются в следующем:

- получены аналитические зависимости процесса образования шума при уплотнении бетонной смеси, позволяющие прогнозировать как частотный спектр звукового давления, так и эквивалентный уровень звукового давления в рабочей зоне с учетом технологических характеристик металлической опалубки и физических свойств бетонной смеси;

- уточнено математическое описание процесса излучения шума виброформовочного оборудования при формовании плоских железобетонных изделий на виброплощадках с учетом параметров взаимодействия их рабочих органов с бетонной смесью;

- разработан метод расчета акустической эффективности способов и средств снижения шума в рабочей зоне формовочных цехов заводов ЖБК на основе установленных зависимостей акустических характеристик виброформовочного оборудования от параметров их конструктивного исполнения.

Практическое значение работы заключается в том, что на основе уточненного математического описания процессов образования и излучения шума в рабочей зоне формовочных цехов заводов ЖБК:

- усовершенствована инженерная методика расчета акустической эффективности способов и средств снижения шума в рабочей зоне формовочных цехов заводов ЖБК с учетом физических свойств бетонной смеси, реализация которой позволяет обеспечивать требуемый по санитарно-гигиеническим нормам частотные и эквивалентный уровни звукового давления в рабочих зонах;

разработаны практические рекомендации по конструктивному усовершенствованию малошумных виброуплотняющих установок в зависимости от конкретных производственно-технологических условий. Для обеспечения нормативной акустической обстановки в рабочей зоне.

Автор выражает искреннюю благодарность д.т.н., проф. Беспалову В.И и д.т.н., проф. Страховой H.A. за постоянное внимание и советы, сделанные ими в течении всего времени работы над диссертацией, коллективу кафедры «Инженерная защита окружающей среды» ФГБОУ ВПО «Ростовский государственный строительный университет» за ценные советы и практические рекомендации, высказанные в процессе подготовки диссертации, а также сотрудникам Ростовского завода ЖБК и ООО «ЦЕНТР-СТРОЙ» за оказанную помощь в практической реализации предложенных автором разработок.

1. ИССЛЕДОВАНИЕ АКУСТИЧЕСКОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА РАБОТНИКОВ ФОРМОВОЧНЫХ ЦЕХОВ ЗАВОДОВ ЖБК

1.1. Анализ акустической обстановки в рабочих зонах формовочных

цехов заводов ЖБК

В России продолжает расширяться область применения сборного железобетона во всех сферах строительного производства. Наиболее массовыми изделиями являются плиты перекрытий и покрытий, стеновые панели, колонны, ригели, балки [1-16]. Большинство формовочных цехов, выпускающих железобетонные элементы, по данным аттестации рабочих мест не отвечают требованиям санитарно-гигиенических нормативов и, прежде всего, по шумовому режиму [17-25].

Современный уровень развития стройиндустрии, внедрение новых технологических процессов, рост мощности, использование более совершенного вибрационного оборудования привело к тому, что формовочные цеха заводов ЖБК стали одними из наиболее шумных производств. Анализ данных аттестации рабочих мест показывает, что именно шум, как вредный производственный фактор, обусловливает отнесение большинства рабочих мест и рабочих зон в формовочных цехах к категории не аттестованных или условно аттестованных по условиям труда [26-32].

Шум в современных условиях стал одним из наиболее распространенных вредных производственных факторов. Как отмечено в [33], по характеру шумового режима формовочные цеха следует относить к первой группе, т.е. к цехам с прерывистым неравномерно-импульсным шумовым режимом. Анализ данных, приведенных в работе [3] позволяет заключить, что степень воздействия такого шума на организм человека заметно выше, чем, например, постоянного или равномерно-импульсного шума. При этом вредное воздействие шума сказывается не только на работниках, обслуживающих

формовочные посты, но и на работниках соседних, менее шумных производственных участков.

Как правило, в формовочных цехах находится несколько единиц технологического оборудования, генерирующего достаточно высокие уровни звука. Шум виброплощадок достигает 110-125 дБ А, бетоноукладчиков - 90-95 дБА, вибробункеров - до 110 дБА [34-38]. Совместная работа этого оборудования создаёт общий акустический фон в помещении цеха до 110 дБА на протяжении 80% рабочего времени.

Проблемы генерирования шума и защиты от шума в формовочных цехах заводов ЖБК нашли отражение во многих работах отечественных и зарубежных авторов [27-93]. Большое внимание уделено вопросам создания малошумного виброформовочного оборудования [72,79,93], новым безвибрационным технологиям [70,79,94-111] и т.п. Однако, несмотря на достигнутые заметные успехи, вопросы снижения шума остаются актуальными как с научной, так и с практической точек зрения.

Анализ накопленного научного и практического опыта в области обеспечения нормативных санитарно-гигиенических условий труда работников формовочных цехов показывает, что именно шум является специфическим и наиболее трудно устранимым вредным производственным фактором. Шум, как вредный производственный фактор, является следствием технологических процессов по производству сборного железобетона, связанных с применением �