Инфразвук

ИНФРАЗВУК — акустические колебания с частотой ниже 20 Гц. Этот частотный диапазон лежит ниже порога слышимости. Человек не способен воспринимать И. Развитие современной техники и транспортных средств, совершенствование технологических процессов и оборудования сопровождаются увеличением мощности и габаритов машин, что обусловливает тенденцию повышения удельного веса низкочастотных составляющих в спектрах шумов на рабочих местах и появление И.

Производственный И. возникает в тех же процессах, что и шум слышимых частот. Вследствие этого И., как правило, сопровождается слышимым шумом, причем максимум колебательной энергии в зависимости от характеристик конкретного источника может приходиться на звуковую или инфразвуковую часть спектра. В настоящее время максимальные уровни низкочастотных акустических колебаний от промышленных и транспортных источников достигают 100—110 дБ. К объектам, на которых инфразвуковая область акустического спектра преобладает над звуковой, относятся автомобильный и водный транспорт, конвертерные и мартеновские цехи металлургических производств, компрессорные газоперекачивающих станций, портовые краны и др.

И. как физическое явление подчиняется общим закономерностям, характерным для звуковых волн, однако обладает целым рядом особенностей, связанных с низкой частотой колебаний упругой среды:

имеет во много раз большие амплитуды колебаний, чем акустические волны при равных мощностях источников звука;

распространяется на большие расстояния от источника генерирования ввиду слабого поглощения его атмосферой.

Большая длина волны делает характерным для И. явление дифракции. Благодаря этому И. легко проникают в помещения и обходят преграды, задерживающие слышимые звуки. Инфразвуковые колебания способны вызывать вибрацию крупных объектов вследствие явлений резонанса. Указанные особенности И. затрудняют борьбу с ним, т. к. классические способы, применяемые для снижения шума (звукопоглощение и звукоизоляция), а также удаление от источника в данном случае малоэффективны.

Исследования действия И. на организм человека показали, что при уровне от 110 до 150 дБ "Лин" и более он может вызывать неприятные субъективные ощущения и многочисленные реактивные изменения, к числу которых следует отнести астенизацию, изменения в центральной нервной, сердечно-сосудистой и дыхательной системах, вестибулярном анализаторе. Имеются данные о том, что И. вызывает снижение слуха преимущественно на низких и средних частотах. Выраженность этих изменений зависит от уровня интенсивности И. и длительности его воздействия.

Условно основные объективные и субъективные признаки инфразвукового воздействия можно разделить на ряд зон риска для здоровья человека:

смертельных и экстремальных эффектов (180—190 дБ);

высокого риска при периодических воздействиях (140—145 дБ);

высокого риска при кратковременном воздействии (123—134 дБ);

выраженного прогрессивного риска (100—120 дБ);

умеренного риска, особенно при сочетании с др. факторами (90—105 дБ);

неясных, стертых, трудно обнаруживаемых эффектов (менее 90 дБ).

Кратковременное интенсивное инфразвуковое воздействие может обусловить высокую вероятность развития инфразвукового гипоталамического (диэнцефального) синдрома. Признаки: головокружение, тошнота, давление на барабанные перепонки, озноподобный тремор тела, резко выраженная общая слабость, головная боль, удушье, кашель, чувство страха, беспокойства и др.

Разработана методика оценки вероятности развития гипоталамического симптомокомплекса. Действуют СанПиН 2.2/2.1.8.583—96 "Инфразвук на рабочих местах, в жилых и общественных помещениях и на территории жилой застройки". Предельно допустимые уровни И. на рабочих местах дифференцированы с учетом тяжести и напряженности выполняемой работы. Для работ различной степени тяжести в производственных помещениях и на территории предприятий ПДУ И. составляет 100 дБ "Лин"; для работ различной степени интеллектуально-эмоциональной напряженности — 95 дБ "Лин"; для колеблющегося во времени и прерывистого И. уровни звукового давления не должны превышать 120 дБ "Лин".

При предупредительном и текущем санитарном надзоре необходимо производить предварительный анализ шумовой обстановки в цехе с целью выявления возможности наличия И.

О наличии И. в производственных помещениях свидетельствуют:

технологические признаки — высокая единичная мощность машин, низкое число оборотов, ходов или ударов (напр., поршневые компрессоры с рабочей частотой 1200 об/мин и менее, виброплощадки и т. д.); неоднородность или цикличность технологического процесса при обработке крупногабаритных деталей или больших масс сырья (напр., мартены и конвертеры металлургического производства, горнодобывающая промышленность); флюктуация мощных потоков газов или жидкостей (напр., газодинамические или химические установки);

конструктивные признаки — большие габариты двигателей или рабочих органов (напр., карьерные экскаваторы); наличие замкнутых объемов, возбуждаемых динамически (напр., кабины наблюдения технологического оборудования); подвеска самоходных и транспортно-технологических машин;

строительные признаки — большие площади перекрытий или ограждений источников шума (напр., смежное расположение административных помещений с производственными); наличие замкнутых звукоизолированных объемов (напр., кабина наблюдения оператора).

При выборе конструкций предпочтение должно отдаваться малогабаритным машинам большой жесткости, т. к. в конструкциях с плоскими поверхностями большой площади и малой жесткостью создаются условия для генерации И. Борьбу с И. в источнике возникновения необходимо вести в направлении изменения режима работы технологического оборудования — увеличения его быстроходности (напр., увеличение числа рабочих ходов кузнечно-прессовых машин, чтобы основная частота следования силовых импульсов лежала за пределами инфразвукового диапазона). 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 борьбе с И. на путях распространения определенный эффект оказывают глушители интерференционного типа (обычно при наличии дискретных составляющих в спектре И.). В производственных условиях при воздействии И. с уровнями, превышающими ПДУ, следует вводить 20-минутные перерывы через каждые 2 ч работы. Для защиты от неблагоприятного воздействия инфразвуковых колебаний рекомендуется использовать СИЗ: противошумы, специальные пояса и др.