Бурение грунтовых зондов, установка энергетических колодцев

Шум — це будь-який небажаний звук або сукупність звуків з частота­ми і фазами, розподіленими нерегулярно в часі.

Звук — це пружні хвилі, які поширюються в пружному середовищі у вигляді різних коливань. Зона середовища, у якій поширюються звукові хвилі, називається звуковим полем.

Під впливом коливань у звуковому полі навколишнього середовища виникають деформації розрідження і стиснення, що змінюють тиск у будь-яких точках порівняно з атмосферним.

Різниця між миттєвим повним тиском у точках звукового поля і серед­нім тиском, який спостерігають у незбуреному середовищі, називають звуковий тиск.

Звук поділяють на повітряний і структурний залежно від середовища, у якому поширюються пружні хвилі. Повітряний звук — складова звуко­вого поля, зумовлена передачею звуку від джерела до визначеної точки по повітрю або через захисні конструкції; структурний звук — складова звукового поля, зумовлена випромінюванням шуму вібрувальними захис­ними конструкціями або поверхнями.

Звук характеризується звуковим тиском, швидкістю і напрямком по­ширення звукових хвиль, інтенсивністю переносу звукової енергії. Коли­вальний процес у повітрі в багатьох випадках можна вважати адіабатич­ним, тому що градієнт температур у звуковій хвилі настільки малий, що можна знехтувати теплообміном між суміжними частинками. У нормаль­них атмосферних умовах (t = 20 °С іратм = 0,1013 МПа) швидкість звуку в повітрі становить 344 м/с.

У звуковому діапазоні частот довжина хвилі змінюється від декількох десятків метрів до декількох сантиметрів. Під час поширення звукової хвилі відбувається перенос енергії. Середній потік її в якійсь точці сере­довища в одиницю часу, віднесений до одиниці площі поверхні, нормаль­ної до напрямку поширення хвилі, називають інтенсивність звуку I у ва­тах на метр квадратний (Вт/м2) у цій точці і визначають за формулою

I = vp, (6.1)

де v — миттєва коливальна швидкість, м/с; р — миттєвий звуковий тиск, Па; риска над vp означає усереднення в часі.

Велика частина енергетичного устаткування випромінює звукову енергію нерівномірно в усіх напрямках. Ця нерівномірність випроміню­вання характеризується фактором спрямованості Ф, який являє собою відношення інтенсивності звуку, створюваного джерелом у цій точці Ін, до середньої інтенсивності Іср, яка була б у цій самий точці від ненаправ — леного джерела, що має ту саму звукову потужність. Отже, коефіцієнт Ф мо жна визначити як

Ф = Ін/Іср. (6.2)

Шум енергетичного устаткування характеризується не тільки кількіс­ними характеристиками, але й часом впливу, характером спектра (розпо­ділом звукової енергії вздовж частотного діапазону).

Щоб визначити значення шуму агрегатів, користуються логарифміч­ними величинами — рівнями інтенсивності звуку, звукового тиску і звуко­вої потужності, що вимірюють у децибелах.

Рівень інтенсивності звуку, дБ,

L= 10-lg(I/Io), (6.3)

деI0 = 1012 Вт/м2 — інтенсивність звуку, що відповідає граничному рівню.

Рівень звукового тиску, дБ,

L = 20-lg(p/p0), (6.4)

дер0 = 2 -105 — граничний звуковий тиск, Па.

Рівень звукової потужності, дБ,

Lp = 10-lg(N/No), (6.5)

де N0 = 1012 — гранична звукова потужність, Вт.

Використання логарифмічних величин дозволяє значно зменшити ді­апазон значень розглянутих параметрів і найповніше врахувати фізіоло­гічну особливість сприйняття шуму людиною. Наприклад, якщо звуковий тиск змініюється від 2 10-4 до 2 Па, що реально в навколишньому середо­вищі, то рівень звукового тиску змінюється від 20 до 100 дБ.

Існує зв’язок між рівнями звукової потужності, інтенсивності і звуко­вого тиску: Lp = 10-lg(N/N0) = 10-lg(///0) + 10-lg(S/S0) = L + 10-lg(S/S0), де S — площа певної поверхні; S0 = 1 м.

Людина органами слуху сприймає звуки в діапазоні частот f приблизно 20…20 000 Гц при найбільшій чутливості в діапазоні 1 000…5 000 Гц. Ни­жче 20 Гц знаходяться інфразвуки, а вище 20 000 Гц — ультразвуки, які людина не чує.

Шум від агрегатів в енергетиці може бути низько-, середньо — і висо­кочастотним (рис. 6.4). Спектр низькочастотного шуму має максимуму зоні частот нижче 300 Гц, спектр середньочастотного шуму — в області частот 300.. .800 Гц і спектр високочастотного шуму — в зоні вище 800 Гц.

Рис. 6.4. Спектри шуму: 1 — високочастотний (градирні); 2 — низькочастотний (компресор); 3 — середньочастотний

Шум характеризується частотним спектром, що вказує на розподіл енергії вздовж частотного діапазону (рис. 6.5). Це може бути тональний шум, якщо в ньому переважають звуки на окремих частотах (шум тяго — дуттьових машин), широкосмужний шум, що має безперервний спектр завширшки більш однієї октави (шум градирен), і мішаний, коли на су — цільні ділянки накладаються дискретні складові.

Шум від устаткування може мати різні тимчасові характеристики, тобто існують постійний і непостійний шуми (рис. 6.6).

Рис. 6.5. Характерні спектри шуму: 1 — тональний (тягодуттьові машини); 2 — мішаний; 3 — суцільний (зразкове джерело шуму)

Рис. 6.6. Тимчасові характеристики шуму: а — постійний; б — переривчастий; в — імпульсний

Виміряючи за допомогою шумоміру з динамічною характеристикою «повільно» за 8-годинний робочий день або за час виміру в приміщеннях жит­лових і громадських будинків, на території житлової забудови визначають постійний шум, наприклад від тягодуттьових машин, якщо рівень звуку змі­нюється в часі не більш ніж на 5 дБ, і непостійний, якщо більш ніж на 5 дБ.

Непостійний шум містить у собі коливальний у часі, переривчастий (від компресора зі змінним навантаженням) та імпульсний (під час підри­ву запобіжних клапанів) шуми.

Для коливального в часі шуму характерна безперервна зміна рівня звуку в часі; для переривчастого — ступенева (на 5 дБ і більше) з інтерва­лами 1 с і більше; для імпульсного — звукові сигнали тривалістю менше 1 с (при цьому різниця у вимірах шумомірів з динамічними характерис­тиками «імпульс» і «повільно» становить не менше 7 дБ).

Характеристикою постійного шуму є рівні звукового тиску в зазначених вище октавних смугах із середньогеометричними частотами. Характеристи­кою непостійного шуму слугує еквівалентний (за енергією) рівень звуку.

Шум дуже впливає на людину, навколишнє середовище, наслідки йо­го впливу дорівнюються впливові на тваринний світ від руйнації озоно­вого шару і кислотних дощів.

Фактор шуму стає все більш визначальним серед екологічних факто­рів, що в розвинених країнах лімітують.

Дослідження медиків показали, що шум високої інтенсивності нега­тивно впливає на людський організм. Щодо впливу шуму на навколишнє середовище виділяють медичний, соціальний та економічний аспекти, які варто розглядати у взаємозв’язку.

Медичний аспект впливу на людину пов’язаний з тим, що шум погір — шує її функціональний стан. Функціональні розлади нервової системи настають раніше, ніж зниження слухової чутливості. Медики відзначають «шумову хворобу», що характеризується комплексом симптомів: зни­женням слухової чутливості, зміною функції травлення, серцево — судинною недостатністю, нейроендокринним розладом.

Обстеження показали, що приблизно у 70 % населення кров’яний тиск і частота пульсу підвищуються з підвищенням інтенсивності шуму більш ніж на 10 % від фонового (природнього). Фахівці стверджують, що через підвищений шум (транспорт, заводи, енергооб’єкти) захворюва­ність у містах збільшується на 30 %, тривалість життя зменшується на 8-10 років, працездатність знижується мінімум на 10 %, а ефективність відпочинку — майже вдвічі.

Як видно з рис. 6.7, на якому подано зону чутності людини, шум від енергетичного устаткування може у певних випадках навіть перевищува­ти больовий поріг.

Рис. 6.7. Зона чутності людини: 1 — поріг чутності; 2 — больовий поріг чутності; 3 — зона чутності; 4 — зона мовлення людини; 5 — зона шуму від енергетичного устаткування

Соціальний аспект пов’язаний з тим, що шумового впливу зазнають ве­ликі групи населення, особливо у великих містах. За деякими даними, понад 60 % населення великих міст проживає в умовах надмірного шуму. Так, у Німеччині 40 % населення страждає від шуму, з них приблизно 33 % має розладнане здоров’я. Постійного шумового впливу зазнає половина насе­лення Данії, для 20 % населення якої ця проблема дуже актуальна.

Півмільйона робітників в Англії і три мільйони у США схильні до серйозних захворювань органів слуху внаслідок підвищеного шуму на виробництві. На території СНД від 20 до 50 млн працівників, а в США, за різними даними, від 10 до 15 млн зазнають впливу шуму, що переви­щує допустимі значення. У Нідерландах половина працівників промис­ловості підпадає під такий шумовий вплив, за межами якого можлива втрата слуху.

Тональний шум більш болючий, ніж широкосмужний. Шуми мовного характеру дратують сильніше, ніж музичні. Високочастотні шуми впли­вають сильніше за низькочастотні. Неприємні шуми, що змінюються за частотою й інтенсивністю.

Економічний аспект зумовлений тим, що шум підвищує стомлюва­ність і впливає на продуктивність праці, а ліквідація наслідків шумового впливу на людину потребує значних соціальних витрат. Збільшення рів­ня звуку на 1…2 дБ знижує продуктивність праці на 1 % (якщо рівень звуку більше 80 дБ). Наприклад, продуктивність праці на роботах, що потребують підвищеної уваги, зі збільшенням рівня звуку від 70 до 90 дБ падає на 20 %. Доведено, що шум зменшує зорову реакцію, що разом зі стомлюваністю різко збільшується ймовірність помилок у робо­ті операторів. Це особливо недопустимо, наприклад, для енергетичного виробництва, де важливу роль відіграє надійність. Професійні захворю­вання серед працівників електростанцій, пов’язані з впливом шуму, по­сідають перше місце. Це характерно і для енергетики зарубіжних країн: під час обстеження працівників електростанцій Німеччини у 37 % вияв­лено розлад органів слуху.

Норми шуму в багатьох країнах установлюють відповідно до чинних законодавчих актів, що обмежують рівні шуму на виробництві, транспор — ті, у промисловості, будівництві тощо.

Перші нормативи шуму з’явилися в 50-х роках минулого століття. У СРСР 1956 р. було прийнято одні з перших у світі норми шуму. Запропо­новані 1957 р. нормовані криві шуму використовують дотепер. Допустимі рівні шуму встановлюють також національні або регіональні органи вла­ди. Ці норми різняться в різних країнах і залежать від політичних і еко­номічних обставин.

У 70-ті роки минулого століття в багатьох країнах було прийнято до­сить ефективні закони про шум, що дозволили боротися з наслідками ви­робничих шумів.

Відповідно до санітарних норм, розрізняють граничнодопустимий (ГДР), допустимий і максимальний рівні шуму. Граничнодопустимий рі­вень — такий рівень, за якого в результаті щоденної (крім вихідних днів) роботи (не більше 40 годин на тиждень) протягом усього робочого пері­оду не виникають захворювання або відхилення в здоров’ї, що виявляють сучасними методами досліджень. Дотримання ГДР шуму не виключає порушення здоров’я в надчуттєвих людей.

Допустимим називають рівень шуму, що не викликає в людини знач­ного занепокоєння та істотних змін показників функціонального стану організму.

Максимальним вважають рівень, що відповідає максимальному вимі­рові приладу (шумоміра), визначеному візуально, або значення рівня зву — ку, що перевищує протягом 1 % часу виміру фоновий рівень під час ре­єстрації автоматичним пристроєм.

Шум від енергетичного устаткування в інфразвуковій та ультразвуко­вій зонах може також становити небезпеку для здоров’я обслуговуючого персоналу і жителів навколишнього району.

Інфразвук на робочих місцях, у житлових і громадських приміщен­нях, на території житлової забудови регламентують санітарні норми.

Щоб виміряти шумові характеристики устаткування, зокрема енерге­тичного, є декілька методів: точні, технічні та орієнтовні.

Точними методами можна вимірювати шумові характеристики тіль­ки частини енергетичного устаткування, що має невеликі габаритні роз­міри. Зазвичай такі вимірювання за допомогою ревербераційних або за­глушених камер виконують спеціалізовані організації.

Технічні методи менш точні, але дозволяють робити виміри в при­міщеннях великого об’єму або на відкритому просторі.

Найбільше застосовують для визначення шумових характеристик енергетичного устаткування орієнтовний метод, що забезпечує прийнят­ну для акустичних розрахунків точність.

Якщо виконати всі вимоги до великогабаритного енергетичного устат­кування неможливо, то користуються такими рекомендаціями: виміри проводять на відстані 1 м від корпусу агрегату, а вимірювальна поверхня повторює форму машини в загальних рисах (паралелепіпед, циліндр, сфера) і не враховує окремих несуттєвих деталей джерела шуму.

У багатьох випадках в енергетиці використовують засоби індивідуаль­ного захисту (ЗІЗ). Принцип дії ЗІЗ — захистити найчутливіший канал впливу шуму на організм — вухо людини. Звукові коливання сприймає не тільки орган слуху, але й інші органи через кісткову провідність. Тому завдання 313 — усунути передачу звукової енергії до організму.

Застосування 313 дозволяє запобігти розладові не тільки органів слу­ху , але і всієї нервової системи від дії надмірного подразника. Найефек­тивніші 313 в області високих частот.

На енергетичному об’єкті, подібному ТЕС, шум створює група дже­рел, класифікація яких дозволяє враховувати особливості і значення їх шумового впливу як усередині приміщень, так і в навколишньому сере­довищі. Ці дані потрібні для проектування, модернізації, розширення ТЕС, порівняльного аналізу шумності устаткування, вибору заходів щодо шумоглушення. У класифікації джерела шуму враховують такі фактори:

— місце розміщення джерел (усередині приміщень або просто неба);

— рівень випромінюваної звукової потужності;

— характер шуму (тональний або широкосмужний);

— часова характеристика випромінюваного шуму (тимчасовий, по­стійний або переривчастий);

— характер спрямованості шуму від джерела;

— розміщення над рівнем землі (для джерел просто неба).

Найінтенсивнішими джерелами шуму в приміщеннях ТЕС є турбіни

(особливо газові), редукційно-охолоджувальні установки, вуглерозмельне устаткування, котли, компресори, різного виду насоси, деаераційні уста­новки, паропроводи, припливно-витяжна вентиляція.

Постійними джерелами шуму, що сильно впливають на навколишній район, є повітряні і газові тракти, шум від газових турбін, тягодуттьових машин або камер згорання. Джерелами шуму є також: газорозподільні пункти і газопроводи після них, корпуси тягодуттьових машин, силові тр ансфор матор и і гр адир ні.

Важливо, що під час роботи вентиляторів, димососів, ГТУ рівень зву­кової енергії збільшується через відхилення від номінального режиму.

Шум від потужних джерел, що проникає з приміщень, може по — різному впливати на навколишнє середовище. Наприклад, живильний насос ТЕС з повним навантаженням блока 550 МВт створює рівень шуму на 4 дБ вище, ніж із навантаженням 350 МВт, а рівень шуму регулюваль­ного клапана ЦВТ парової турбіни на 4 дБ вищий з навантаженням блока в 350 МВт, ніж із навантаженням в 550 МВт.

Шум від висотного джерела природні та штучні перешкоди знижують мало, шум від енергетичних газоповітропроводів має тональні складові в спектрі.

Перевищення допустимих норм для робочих зон за рівнем звуку в ро­боті різного енергетичного устаткування за результатами вимірів на від­стані 1 м такі: аварійне скидання пари в атмосферу — 36…58 дБ; газові турбіни — 18…32 дБ; парові турбіни — до 20 дБ; тягодуттьові машини — 5…15 дБ; ГРП — 20…25 дБ; РОУ — 28…32 дБ; градирні — до 7 дБ; трансфор­матори — до 5 дБ; вуглерозмельне устаткування — 7…21 дБ; насоси — 9…17 дБ; компресори — 6…15 дБ.

Актуальною є потреба в заходах щодо зниження шуму від устатку­вання. Розрізняють три способи зменшення шуму: зниження шуму в са­мому джерелі, зниження шуму на шляхах його поширення, 313.

Для реальних об’єктів проводять комплекс заходів щодо зменшення шуму в усіх трьох напрямах. Заходи вибирають на підставі техніко — економічного розрахунку.

Якщо заходи для шумоглушення передбачено в проекті, то витрати на них у декілька разів менші, ніж витрати в умовах енергетичних підпри­ємств, що працюють.

Комментарии запрещены.