Материал: Совершенствование эксплуатационной работы отделения дороги

.3 Источники шума и шумовые характеристики

Шум по происхождению делят на механический, аэродинамический, гидродинамический и электромагнитный.

Источниками механического шума являются механические вибрации.

Источниками аэродинамического шума могут быть нестационарные явления при течении газов и жидкостей. Меры борьбы с аэродинамическим шумом в источнике его возникновения состоят прежде всего в правильном выборе параметров установок.

В гидродинамических установках (насосы, турбины) следует избегать возникновения кавитации, вызывающей гидродинамический шум.

Источниками электромагнитного шума являются механические колебания электротехнических устройств, возбуждаемые переменными магнитными и электрическими полями. К методам борьбы с этим шумом относят применение ферромагнитных материалов с малой магнитострикцией, уменьшение плотностей магнитных потоков в электрических машинах за счёт надлежащего выбора их параметров, хорошую затяжку пакетов пластин в сердечниках трансформаторов, дросселей, якорей двигателей и т.п.; косые пазы для обмоток в статорах и роторах машин, уменьшающие импульсы сил взаимодействия обмоток и растягивающие эти импульсы во времени [16].

Предельно допустимые шумовые характеристики (т.е. максимальный уровень звука внешнего шума при движении мимо точки измерений) некоторых средств транспорта приведены в табл. 4.2.

Таблица 4.2 Предельно допустимые шумовые характеристики

Шум измеряют на расстоянии 25 м от оси пути при скорости движения, равной ⅔ конструкционной скорости. При этом должны быть соблюдены требования к состоянию машины, режиму её движения, характеру дороги и окружающей местности, а так же к измерительной аппаратуре, определенные ГОСТ 19358 - 74 и 20444 - 75.

Шумовые характеристики обязательно устанавливают в стандартах или технических условиях на машины и указывают в их паспортах. Значения шумовых характеристик устанавливают исходя из требований обеспечения на рабочих местах, селитебной территории и в зданиях допустимых уровней шума.

.4 Расчёт ожидаемого уровня шума и требуемой эффективности мероприятий по шумоглушению

Снизить шум в источнике его возникновения таким образом, чтобы на рабочем месте он не превышал допустимого, при современном уровне развития техники удается далеко не всегда. Поэтому приходится принимать меры для уменьшения шума на путях его распространения между источником и рабочим местом.

Имеются источник шума 1 с октавной звуковой мощностью Р и рабочее место (расчётная точка в помещении) 4, для которого рассчитываю уровень звукового давления Lр пр 3.

Звуковая энергия, излучаемая источником шума, распределяется по замкнутой поверхности S, окружающей источник и проходящей через расчётную точку. По пути эта энергия ослабляется в в раз вследствие потерь в ограждении 3, атмосфере, зеленых насаждениях и т.п.

Основная формула акустического расчёта имеет вид:

L = L1 = Lр + 10lg∙Ц - 10lg∙S/S0 - ∆Lр, дБ                                   (4.1)

S0 - единичная площадь, равная 1 м2;= 2∙r2 - замкнутая поверхность по которой распределяется шум, м2;

где r - расстояние от источника шума до поверхности сферы, равное 30 м;

∆Lр = 10lg∙в - ослабление звуковой энергии по пути от источника шума до расчётной точки за счёт её отражения и перехода в другие формы энергии (как правило, в теплоту), дБ;

где в = 6 дБ/км - затухание звука в атмосфере;

Ц - фактор направленности источника, равный 1.

р = 10∙lgP/P0                                                                        (4.2)

где P - звуковая мощность, характеризующая количество энергии, равная ≈ 70 Вт;- пороговое значение звуковой мощности, равное 10-12 Вт.р = 10∙lg 70 / 10-12 = 2082 дБ;= 2 ∙ 3,14 ∙ 900 = 5652 м2;

∆Lр = 10∙lg 6 = 8 дБ;

L2 = 2082 + 10∙lg 1 - 10∙lg 5652 / 1 - 8 = 2052 дБ.

Октавный уровень звуковой мощности шума Lр пр прошедшего через преграду определяю по формуле:

р пр = L + 10∙lg Ц - ∆Lр пр - дд, дБ                                    (4.3)

где ∆Lр пр - снижение уровня звуковой мощности шума при прохождении звука через преграду, дБ, ∆Lр пр = R;

где R - изоляция воздушного шума ограждающей конструкцией;

дд -поправка, учитывающая характер звукового поля, в данном случае дд=0;

= L3 + 10∙lg Sп - 10∙lg В + 6 - Lдоп + 10∙lg n + R2, дБ; (4.4)

где Sп - площадь ограждающей конструкции через которую проникает шум, S3 ≈ 3,2 м2;доп - допустимый октавный уровень звукового давления, равный 60 дБ (табл. 3.1.);-общее количество ограждающих конструкций (оконное стекло), равно 2;

R2 = 1 дБ, - изоляция воздушного шума в зеленых насаждениях;

В - постоянная помещения, равная на среднегеометрической частоте 1000 Гц, 40;

∆Lр пр 3 = R3 = 2052 + 10∙lg 3,2 - 10∙lg 40 + 6 - 60 + 10∙lg 2 + 1 = 1991 дБ;р пр 3 = 2052 + 10∙lg 1 - 1991 - 0 = 61 дБ;

К основным направлениям борьбы с шумом техническими средствами относятся:

) уменьшение звуковой мощности источника;

) использование направленности источника (или выходного отверстия присоединенного к источнику трубопровода) таким образом, чтобы максимум характеристики направленности был обращен либо вверх, либо в сторону зданий или участка местности, для которых допустимый уровень шума наиболее высок или не нормируется;

) увеличение площади замкнутой поверхности S, на которую распределяется звуковая мощность источника, что достигается при помощи архитектурно-планировочных решений (источники шума следует размещать как можно дальше от рабочих мест);

) увеличение ослабления звуковой энергии ∆Lр между источником шума и рабочим местом посредством звукоизолирующих преград (стены, перекрытия, кожуха, кабины наблюдения и т.п.), звукопоглощающих облицовок и звукопоглощающих конструкций, экранов, глушителей, виброизоляторов. Средства индивидуальной защиты также увеличивают ∆Lр.

Определив октавные уровень Lр пр 3 на рабочем месте расчётным путем, нахожу требуемое снижение октавных уровней звукового давления по формуле:

∆Lтреб = Lр пр 3 - Lдоп, дБ                                                (4.6)

∆Lтреб = 61 - 60 = 1 дБ.

Пути повышения звукоизоляции:

применение ограждений, состоящих из двух и более слоев, разделенных воздушным промежутком или слоем легкого волокнистого материала;

ликвидация всякого рода неплотностей и щелей, особенно в дверях и окнах, а также в местах сопряжения различных конструкций (например, примыкание перекрытия к стене);

уплотнение притворов, двойным и тройным остеклением, устройством тамбуров у дверей и др., т.е. тщательной звукоизоляцией «слабого звена» ограждений - окон и дверей.

.5 Экологическая безопасность

При интенсивном железнодорожном движении ухудшаются санитарно-гигиенические условия для населения и участников дорожного движения. Результаты исследования показывают, что в течение коротких периодов концентрация окиси углерода на железнодорожных магистралях достигает 500 мг/м3. Наблюдения показывают, что вдыхание окиси углерода при ее концентрации в воздухе в 6 мг/м3 вызывает изменения световой и цветовой чувствительности глаз, изменяется содержание различных веществ в крови, влечет за собой другие отрицательные последствия.

Предел безопасной для человека концентрации окиси углерода в воздухе составляет концентрация в 3 мг/м3. Отрицательное воздействие на окружающую среду оказывают выбросы автомобилей, содержащие бензапирен и свинец. Если принять содержание бензапирена в почвах в 3 км от дороги за эталон, то его концентрация возрастает в 3-4 раза на расстоянии 100 м; и в 5-10 раз в 20м от проезжей части. Глубина проникания бензапирена в почву достигает 1,5-2 метров. Особенно опасно наличие соединений свинца. Около 1 тонны свинца 1000 двигателей за год выбрасывает в атмосферу, в том числе около 40% находится во взвешенном состоянии, а 30% попадает на почву. Пробы грунта показали, что вблизи дороги оседает около 50% свинца.

Концентрация свинца в воздухе достигает 0,05-0,5 мг/м3, свинец оседает на проезжую часть, он попадает в почву, воду, на растения. У дороги концентрация свинца в почве достигает 50-100 мл/м3 почвы, на расстоянии 100 м она равна 1,2 мл/м3. Если принять содержание свинца за 100% на расстоянии 5 м от дороги, то она на расстоянии 10 м снижается до 10-15%, а на расстоянии 20 м составляет 5%.

Вышеперечисленные ВПФ возникают при работе бензиновых двигателей, при работе дизельных двигателей добавляется кроме окиси углерода еще и окислы азота и альдегиды.

Концентрация вредных веществ от выхлопных газов в атмосферном воздухе подвержена большим колебаниям и зависит от следующих факторов:

·   интенсивность движения;

·   степень озеленения обочин;

·   рельеф и застройка обочин;

·   метеорологические условия.

При частой температурной инверсии может появиться фотохимический туман, который вызывает снижение памяти у людей, патологии легких, сердечные осложнения, одышку, головные боли, импотенцию, раздражение слизистой оболочки глаз, дорожно-транспортные происшествия, заторы на городских улицах и магистралях.

Ухудшение санитарно-гигиенических условий является следствием пренебрежения требованиям экологических законов. Из известных ВПФ необходимо учитывать задымленность воздуха, пары серной кислоты, аэрозоли свинца и его окислы, пыль от резины, избытки тепла от марганца, пары растворителей, неприятные запахи. Все вышеперечисленные ВПФ образуются в том или ином количестве на различных сопутствующих промышленных предприятиях железнодорожного комплекса и накладываются на ВПФ от железнодорожного транспорта, могут сделать жизнь людей, животных и растений невозможной [19].

4.6  Нормирование опасных и вредных факторов

Нормативные уровни вредных факторов, поступающих в окружающую среду. В Республике Казахстан в настоящее время действуют допустимые нормы вредных производственных факторов, принятые с начала 80-х годов и действующие до настоящего времени.

В нормах ВПФ существуют следующие понятия: ПДК - это такие предельно-допустимые концентрации, при которых человек в течение всей своей жизни не получает никаких вредных воздействий для организма. Они определены и нормированы для всех токсичных веществ и измеряются в мг/м3 воздуха или воды или почвы.

ПДВ - предельно-допустимый выброс вредных веществ, выбрасываемых в единицу времени в месте, выбрасываемых вместе с отработавшими газами двигателей.

ПДВ в случае суммации выбросов от других источников загрязнения (промышленные предприятия, электростанции, котельные) не должен создавать концентрацию токсичных веществ, превышающую ПДК. В ряде случаев превышение ПДК в воздухе неизбежно, в этом случае по согласованию с органами Минздрава назначаются ВСВ - временно-согласованные выбросы для некоторых веществ.

Снижение токсичности ОГ на железнодорожном транспорте связано с необходимостью решению сложных технических и организационно-технологических проблем, таких как: оптимизация дорожного движения транспортных средств, разработка индустриальных методов и прогрессивных технологий в сфере технической эксплуатации автотранспорта.

Предельно-допустимые концентрации в воздушную среду приведены в таблице 4.3.

Таблица 4.3 Предельно допустимые концентрации некоторых веществ в воздухе производственных помещений и атмосферном воздухе населенных мест

5. Технико-экономическая эффективность проекта

.1 Производственный эффект

Основными источниками получаемого эффекта от внедрения АРМ ДНЦ являются: улучшение использования подвижного состава, оборудования и постоянных устройств, сокращение трудовых ресурсов.

Для заданного района управления выполняем расчет, используя следующие данные:

количество грузовых станций - 21;

количество внешних стыков - 3;

суточная погрузка (при этом 33 % сдвоенных операций) - 2233 вагонов;

количество поездов, сдаваемых по внешним стыковым пунктам -207;

участковая скорость - 58,6 км/ч;

статистическая нагрузка на вагон - 50 т;

время оборота вагона - 2,0 суток;

состав поезда, - 63 вагона;

количество десятичных знаков информации, передаваемой из УВК абонентом в сутки - 3,8 × 10;

локомотивный парк района - 25 локомотивов;

количество локомотивов, пересылаемых в ремонты на заводы и обратно - 4;

их среднесуточный пробег (Sпр) - 200 км/сут;

среднесуточный пробег эксплуатируемых локомотивов (Sпэ), - 400 км/сут;

количество участков работы локомотивных бригад- 9;

средняя протяженность участка работы - 200 км;

количество внеплановых ремонтов за год - 30;