Идентификация и исследование шумовых полей турбины тепловой электростанции и их влияния на персонал

Размещено на http://www.allbest.ru/

Идентификация и исследование шумовых полей турбины тепловой электростанции и их влияния на персонал

Любимов П.В. студент

1 курс магистратуры, факультет «Энергетический» Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины II

Россия, г. Санкт-Петербург

Аннотация

В статье рассматриваются вопросы, образуемые дисциплинами: теплотехника, психология, техносферная безопасность. В работе идентифицируются шумовые поля основного и вспомогательного оборудования ТЭЦ, сопоставляютсяамплитудно-частотные характеристики полей оборудования с “белым”шумом и определяется их влияние на самочувствие и поведенческую модель человека.

Ключевые слова: теплотехника и теплоэнергетика, белый шум, тепловая электростанция, турбина.

Annotation: The article examines the issues formed by the disciplines: thermal engineering, psychology, technosphere safety. The paper identifies the noise fields of the main and auxiliary equipment of the CHP, compares the frequency characteristics of the equipment fields with “white”, “brown”, “pink” noise and determines their effect on human well-being and behavioral model.

Key words: heat engineering and thermal power engineering, white noise, thermal power plant, turbine.

Вопросы, связанные с ведением надежного и безопасного производства, не могут не быть востребованы в современном мире, а в таких областях промышленности как производство тепловой и электрической энергии им уделяется особое внимание, не только потому что такие объекты входят в состав реестра опасных производственных объектов России, но и потому, что это гарантирует безопасность персонала. Работники ТЭЦ сталкиваются с рисками, связанными с работой на технически сложном оборудовании и в условиях высокой температуры и нагруженного шумового и вибрационного фона. Обеспечение безопасности на рабочем месте уменьшает вероятность травм и несчастных случаев, обеспечивает безаварийное ведение труда, вследствие, обеспечивая нормальное функционирование станции и отсутствие экономических потерь.

Всё техническое оснащение ТЭЦ условно подразделяется на основное и вспомогательное оборудование, которое, в свою очередь, включается в состав предприятия по цехам, деление ТЭЦ по цехам представлено на рис. 1.

В данной статье рассматриваются шумовые характеристики агрегата - паровая турбина, включаемая в состав турбинного цеха.

Ориентировочные шумовые характеристики оборудования ТЭС для предварительных расчетов представлены в таблице 1, согласно СТО 70238424.13.140.001-2008 [1].

Таблица 1.

Ориентировочные шумовые характеристики

Белый шум - это вид шума, состоящий из различных частот, которые имеют одинаковую амплитуду. В научном контексте белый шум часто используется для описания случайного процесса или для маскирования других звуков. Он имеет равномерное спектральное распределение, в природе такой шум не встречается, однако к нему принято относить любой шум, спектральная плотность которого одинакова или слабо отличается в рассматриваемом диапазоне частот, дальнейшие исследования и построения картин разнородных шумов, амплитудно-частотных характеристик, далее АЧХ, приводятся с использованием программного комплекса SpectraLab. На рис. 2. и рис. 3. приводятся АЧХ для смоделированного белого шума в разных диапазонах частот.

Рисунок 2. Спектограмма белого шума в узких полосах частот до 8 кГц

Рисунок 3. Спектограмма белого шума в полосах частот от 3.6 кГц до 4.2 кГц

Те же спектограммы приводятся и для исследуемого шума турбинной установки с целью проведения сравнительного анализа и соотнесения его к определению “белый шум”, так на рис. 3. и рис. 4. приводятся АЧХ шума турбинной установки. теплотехника теплоэнергетика белый шум

Рисунок 4. Спектограмма шума турбинной установки в узких полосах частот до 8 кГц

Рисунок 5. Спектограмма шума турбинной установки полосах частот от 3.6 кГц до 4.2 кГц

Как видно из вышеуказанных АЧХ спектр равномерный, он такой, что энергия шума во всех рассматриваемых полосах частот приблизительно одинакова. Современные нормы и правила устанавливают определенные ограничительные мероприятия по нахождению персонала вблизи от работающей турбоустановки, однако рассмотрение шумовых характеристик турбины со стороны спектрального анализа и соотнесения его с белым шумом требует более внимательного рассмотрения вопросов по обеспечению безопасного производства, в таблице 2 приводится идентификация персонала котлотурбинного цеха, подверженного воздействию повышенного уровня шума турбинной установки [2].

Таблица 2.

Ориентировочные шумовые характеристики

Несмотря на то, что белый шум может быть полезным для блокирования других звуков и помощи в сосредоточении, его постоянное воздействие на человека может быть вредным. Некоторые из возможных негативных эффектов включают в себя. Стресс и бессонница, постоянный шум может вызвать повышенный уровень стресса у человека, что в свою очередь может привести к бессоннице и другим проблемам с сном. Утомление, постоянное воздействие белого шума может привести к утомлению и снижению концентрации. Повышенное давление, некоторые исследования показывают, что длительное воздействие белого шума может привести к повышению артериального давления и другим сердечно-сосудистым проблемам. Проблемы с слухом, постоянное изложение высокому уровню шума может привести к проблемам со слухом и даже к потере слуха, стрессовые нарушения, у некоторых людей постоянное присутствие белого шума может вызывать стрессовые нарушения, такие как раздражение, головные боли, агрессивное поведение и даже депрессию, в целом, хотя белый шум может быть полезным в некоторых случаях, важно использовать его осторожно и внимательно следить за его воздействием на организм человека. В особенности подобным состояниям могут быть подвержены вышеуказанные рабочие ТЭЦ, находящиеся в среднем в ареале воздействия шумовых полей турбины в течении 12-часовой рабочей смены. Доказано, что помимо установления у объекта воздействия тревожных состояний вследствие воздействия белого шума, также могут наблюдаться необратимые изменения, нарушения работы, в коре головного мозга, в некоторых случаях могут наблюдаться расстройства со стороны работы сердечно-сосудистой системы человека [3].

Для защиты от воздействия шума агрегатов на ТЭЦ могут применяться следующие методы:

1. Изоляция и звукоизоляция: агрегаты могут быть установлены в специальнооборудованныхпомещениях,оборудованных звукоизоляционными материалами, чтобы смягчить шум от их работы.

2. Применениеакустическихбарьеров:устанавливаются специальные экраны или стены, которые поглощают или отражают звук, чтобы уменьшить его распространение на окружающую территорию.

3. Использование устройств снижения шума: к агрегатам могут быть присоединены устройства снижения шума, такие как выхлопные глушители или звукопоглощающие кожухи, чтобы уменьшить уровень шума и его воздействие.

4. Планирование расположения технических устройств: при планировании и строительстве тэц учитывается расположение агрегатов и другого оборудования с целью минимизации воздействия шума на окружающую среду.

5. Регулярное обслуживание и контроль: для предотвращения излишнего шума важно проводить регулярное обслуживание и контроль работы оборудования, чтобы обнаруживать и устранять возможные причины увеличения уровня шума.

На основании проведенного исследования, можно сделать выводы о том, что воздействие шума турбины может влечь за собой непоправимые последствия, текущие меры безопасности, не устраняют эффекты от длительного воздействия шума и, как правило направлены на снижение общей громкости, посредством мер звукопоглощения, что не устраняет последствия насаждаемые, самим характером шума, описываемым спектограммой, помимо этого, не учитываются индивидуальные особенности организма ввиду которых организм человека может переживать изменения со стороны общего состояния здоровья в сторону его угнетения.

Использованные источники:

1. Тепловые электрические станции экологическая безопасность

акустическое воздействие (шум) нормы и требования:СТО

70238424.13.140.001-2008. [Электронный ресурс]. URL: https://clck.ru/39ooui (дата обращения: 15.03.2024).

2. Что такое белый шум и почему его не используют в системах маскировки звука: сайт компания “Имаг”. [Электронный ресурс]. URL: http://katori.pochta.ru/linguistics/portals.html (дата обращения: 21.03.2024).

2. Anna-Lisa Schuler, Diandra Brkic, Giulio Ferrazzi, Giorgio Arcara, Daniele Marinazzo, Giovanni Pellegrino // Auditory white noise exposure results in intrinsic cortical excitability changes // iScience // Volume 26 - Issue 8 - 2023 - 107387 - ISSN 2589-0042.

Размещено на Allbest.ru