ОПРЕДЕЛЕНИЯ 3
ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ 5
ВВЕДЕНИЕ 6
1 Описание объекта исследования 9
1.1 Характеристика производственного объекта 9
1.2 Описание технологического процесса. Анализ шумовых характеристик в
помещениях и на территориях 13
1.3 Воздействие повышенного уровня шума на организм человека 20
1.4 Анализ средств защиты работающих 28
2 Источники и механизмы генерации шума на газораспределительных
станциях 31
2.1 Источники и механизмы генерации шума на газораспределительных
станциях и методы его снижения 31
2.2 Способы защиты от шума регулирующих органов 33
2.3 Способы снижения вибраций и шумов газовых устройств 35
2.4 Снижение вибраций и шумов газодинамического происхождения 37
3 Научно исследовательский раздел 41
3.1 Патентный анализ средств и методов снижения шума, создаваемого
редукторами давления и клапанами 41
3.2 Звукоизолирующий кожух с системой виброизоляции (патент RU
2651981 С1) 63
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 72
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ
Актуальность работы. Система трубопроводного транспорта, предназначенного для поставки транспортируемой среды к индустриальным и остальным объектам, относится к опасным. Одним из элементов трубопроводного транспорта являются ГРС, которые помимо того, что являются источником возможной угрозы еще и являются источником шума, превосходящего нормативные значения на 10-30 дБА. Предпосылкой появления повышенного уровня шума являются пульсации транспортируемой среды, которые образуются вследствие турбулентности и вихревого характера движения газа внутри трубопроводов, клапанах и регуляторах давления.
Проблему повышенных уровней аэродинамического шума рассматривали многие авторы, среди которых Леонтьев Е.А., Юдин Е.А., Блохвинцев Д.И и многие другие. Ими были выполнены фундаментальные теоретические и опытные исследования на данную тему. Теоретические утверждения, которые созданы перечисленными авторами, дают возможность результативно уменьшать аэродинамический шум, который формируется разным оборудованием.
Тем не менее, если говорить об оборудовании ГРС, то приведенные разработки необходимо дальше совершенствовать, потому что в данной ситуации результативности уменьшения шума можно добиться, только если учитывать определенный его вид и анализировать условия использования.
Целью работы является ознакомление с воздействием на работников такого ОВПФ, как шум, и разработка организационных технических мероприятий по созданию более благоприятных УТ для работников газораспределительных станций в зашумленных производственных зонах на рассматриваемом объекте.
Для того чтобы решить поставленную цель были определены такие задачи, как:
- рассмотреть УТ, в которых работают работники ГРС;
- определить источники возникновения шума на ГРС;
- изучить воздействие шума на человеческий организм;
- провести анализ имеющихся способов и механизмов уменьшения аэродинамического шума, а также технических решений для их воплощения в жизнь;
- предложить способ ослабления уровня шума на ГРС.
Объектом исследования данной магистерской работы является газораспределительная станция Тольяттинского ЛПУ.
В данной работе используются следующие методы исследования: теоретический (анализ различных нормативно -правовых документов по исследуемой проблеме); эмпирический (наблюдение, контрольные эксперименты); обработка результатов (количественный и качественный анализ итогов исследования).
Теоретическая ценность итогов работы состоит в рассмотрении источников возникновения шума на ГРС, влияния шума на человеческий организм, а также в проведении анализа существующих методов снижения уровня, для того чтобы улучшить безопасность технологического процесса перевоза и подачи газа и улучшения УТ сотрудников.
«Практическая ценность результатов работы заключается в возможности предусматривать снижение пульсаций давления, как в процессе проектирования газопровода, так и в процессе его эксплуатации, что повышает его надежность и снижает уровень шума до нормативных значений». [1]
По проблеме, рассматриваемой в диссертации, автором опубликована статья на тему «Оценка влияния шума на работников газораспределительных станций» в научно-практическом электронном журнале «Аллея Науки» выпуск №5(21) 2018г.
Структура работы. Диссертация состоит из введения, 3 глав, заключения и списка используемых источников. Основная часть исследования изложена на 79 страницах, текст иллюстрирован 3 таблицами, 7 рисунками.
Главная причина появления шума на ГРС это пульсации давления газа, которые начинаются в процессе его регулировании. Для того чтобы уменьшить пульсации давления существует большое количество методов и устройств. Определение способа и устройства должно происходить на стадии планирование газопровода, однако порой это просто невозможно, по причине того что акустические параметры среды в газопроводе неизвестны [31].
В данной магистерской работе были рассмотрены УТ, в которых трудятся работники ГРС, определены источники возникновения шума на ГРС, изучено влияние шума на организм людей, проведен анализ имеющихся методов и устройств ослабления аэродинамического шума, а также технических решений для воплощения их в жизнь, предложен способ ослабления уровня шума на ГРС.
С целью спасения от шума регулирующих органов рекомендовано использовать различные экраны, перегородки, кожухи из звукопоглощающих и звукоизолирующих материалов, в последних эффект достигается благодаря звукоотражению, а также изолирующие ограждения, диффузоры, глушители шума, а также гасители пульсаций давления. Благодаря использованию перечисленных устройств можно добиться улучшения безопасности технологического процесса перевоза и подачи газа и улучшения УТ сотрудников.
1. Заяц, И.Б. Снижение шума при эксплуатации газораспределительных станций магистральных газопроводов [Текст]: дис. ... канд. тех. наук: 05.26.03: защищена 26.06.15: утв. 20.10.15 / Заяц Игорь Богданович. - М., 2015. - 118 с. - Библиогр.: с.108-117. - 04201501386.
2. Заяц, И. Б. Методика расчета звуковых полей в движущихся средах [Текст] / И. Б. Заяц, Н. Г. Яговкин, Б. С. Заяц // Современное общество, образование и наука: сб. научн. тр. по мат. Матер. Междунар. заочн. научн.практ. конф. 25 июня 2012 г.: в 3 ч. - Тамбов: Изд-во ТРОО «Бизнес- НаукаОбщество», 2012. - Ч. 3. - С. 161-162.
3. Заяц, И. Б. Исследование шумовых характеристик магистрального газопровода на территории газораспределительных станций [Текст] / И. Б. Заяц, Б. С. Заяц // Экология и безопасность жизнедеятельности промышленно -транспортных комплексов ELPIT - 2013: сб. тр. IV Междунар. экологического конгресса. - Тольятти: ТГУ, 2013. - С. 156-160.
4. Чайницын, Г. Л. Эксплуатация газораспределительных станций магистральных газопроводов [Текст] / Г. Л. Чайницын. - М: Недра, 1971. - 168 с.
5. Об утверждении Типовых норм бесплатной выдачи
сертифицированных специальной одежды, специальной обуви и других средств индивидуальной защиты работникам жилищно -коммунального хозяйства, занятым на работах с вредными и (или) опасными условиями труда, а также на работах, выполняемых в особых температурных условиях или связанных с загрязнением [Электронный ресурс]: Приказ Министерства здравоохранения и социального развития РФ от 3 октября 2008 г. N 543н (ред. от 20.02.2014). URL:
http://base.garant.ru/194107/53f89421bbdaf741eb2d1ecc4ddb4c33/ (дата
обращения 04.06.2018)
6. Блохинцев, Д. И. Акустика неоднородной движущейся среды [Текст] / Д. И. Блохинцев. - М.: Изд-во «Наука», 1981. - 206 с.
7. Исакович, М. А. Общая акустика [Текст] / М. А. Исакович. - М.: Изд- во «Наука», 1973. - 475 с.
8. Заяц, И. Б. Оценка эффективности систем управления
производственными объектами по параметру точность [Текст] / И. Б. Заяц, Н. Г. Яговкин, Н. Н. Боярова // Будущие исследования: матер. 8 (Междунар. научн.-практ. конф. - София: «Бял ГРАД-БГ» ООД, 2012. - Т. 34
«Технологии. Физика». - С. 60-63.
9. Арзуманов, Э. С. Снижение шума и вибрации в регулирующих органах клапанов [Текст] / Э. С. Арзуманов, Л. Н. Нисман. - М.: Изд-во «ЦИНГИ», 1976. - 48 с.
10. Арзуманов, Э. С. Гидравлические регулирующие органы систем автоматического управления [Текст] / Э. С. Арзуманов. - М.: Изд-во «Машиностроение», 1985. - 256 с.
11. Тихонова, О.А. Оценка влияния шума на работников газораспределительных станций [Текст] / О.А. Тихонова // Электронный журнал Аллея науки. - 2018. - №5. - С.22-28.
12. Кузнецов, В.М. Основы теории шума турбулентных струй [Электронный ресурс] / В.М. Кузнецов. — Электрон. дан. — Москва : Физматлит, 2008. — 240 с. — Режим доступа: https:ZZe.lanbook.com/book/2691. — ЭБС «lanbook»
13. Арзуманов, Э. С. Кавитация в местных гидравлических сопротивлениях [Текст] / Э. С. Арзуманов. - М.: Изд-во «Энергия», 1978. - 304 с.
14. Donald A. Miller. Third environmental pollution symposium: Noise [Text] / Miller A. Donald// Water, Air, and Soil Pollution. - Volume 2, Issue 3, 1973. - PP 253-254.
15. Norman C. Pereira. Introduction to Noise Pollution [Text] / Pereira C. Norman// Air and Noise Pollution Control. - PP 393-410.
16. N. D. Kuznetsov, S. I. Veselov, G. G. Kartashov. Sound-absorbing composite structures for gas-turbine engines [Text] / Kuznetsov N. D. // Mechanics of Composite Materials. - Volume 19, Issue 5, 1984. - PP 617-622.
17. D. F. Juang, C. H. Lee, T.Yang, M. C. Chang. Noise pollution and its
effects on medical care workers and patients in hospitals [Text] / Juang D. F. // International Journal of Environmental Science & Technology. - Volume 7,
Issue 4, 2010. - PP 705-716.
18. P. O. Maruscha, I. M. Danyliuk, T. Vuherer, R. T. Bishchak. Impact Strength of Main gas Pipeline Steel After Prolonged Operation [Text] / Maruscha P. O. // Metallurgist. - Volume 59, Issue 3-4, 2015. - PP 324-329.
19. ГОСТ 12.1.003 - 83. ССБТ. Шум. Общие требования безопасности [Текст].- Введ. 1983-01-01. - М.: Изд-во стандартов, 2001. - IV, 10 с.
20. ГОСТ 12.1.023-80. Шум. Методы установления значений шумовых характеристик стационарных машин [Текст]. - М.: Госстандарт СССР, 1980. - 62 с.
21. Скрябина, Л.Б. Справочник по контролю промышленных шумов [Текст] / Л.Б. Скрябина. - М.: Машиностроение, 1979. - 447 с.
22. Звукоизолирующая панель с максимально возможной звукоизолирующей способностью [Текст]: пат. 94027718 Рос. Федерация: МПКE04B 1/82 (195.01) / Абракитов В.Э.; заявитель и патентообладатель Абракитов В.Э. - № 94027718/33; заявл. 22.07.1994; опубл. 20.05.1996, Бюл. № 03. - 2 с.: ил.
23. Шумозащитный элемент и шумозащитный экран [Текст]: пат. 49834 Рос. Федерация: МПКE01C 1/00 (2000.01) / Бреннер Ральф.; заявитель и патентообладатель Бонгард ГМБХ УНД КО.КГ. - № 2005112867/22; заявл. 27.04.2005; опубл. 10.12.2005, Бюл. № 34. - 3 с.: ил.
24. Тупов, В.Б. Снижение шума от энергетического оборудования: учебное пособие для вузов по направлению «Теплоэнергетика» [Текст] / В.Б. Тупов. - М.: Издательство МЭИ, 2005. - 232 с.
25. Колосов Ю.В. Защита от вибраций и шума на производстве [Электронный ресурс]: учебное пособие/ Колосов Ю.В., Барановский В.В.— Электрон. текстовые данные.— СПб.: Университет ИТМО, 2011.— 43 с.— Режим доступа: http://www.iprbookshop.ru/66447.html.— ЭБС «IPRbooks».
26. Саликов А.Р. Технологические потери природного газа при
транспортировке по газопроводам [Электронный ресурс]: магистральные газопроводы, наружные газопроводы, внутридомовые газопроводы/ Саликов А.Р.— Электрон. текстовые данные.— М.: Инфра-Инженерия, 2015.— 112 с.— Режим доступа: http://www.iprbookshop.ru/40252.html.— ЭБС
«IPRbooks».
27. Гунькина Т.А. Эксплуатация магистральных газопроводов и газохранилищ [Электронный ресурс]: учебное пособие/ Гунькина Т.А., Полтавская М.Д.— Электрон. текстовые данные.— Ставрополь: Северо- Кавказский федеральный университет, 2015.— 206 c.— Режим доступа: http://www.iprbookshop.ru/63158.html. — ЭБС «IPRbooks».
28. Клапан запорно - регулирующий [Текст]: пат. 2334147 Рос. Федерация: МПКF16K 3/24 (2006.01), F16K 47/02 (2006.01) / Коблев А.Н.; заявитель и патентообладатель Открытое акционерное общество «НПО «Промавтоматика». - № 2006143100/06; заявл. 05.12.2006; опубл. 20.09.2008, Бюл. № 26. - 1 с.: ил.
29. Устройство для акустической защиты оператора [Текст]: пат. 2643205 Рос. Федерация: МПКE04B 1/82 (2006.01),G10K 11/16 (2006.01) / Кочетов О.С.; заявитель и патентообладатель Кочетов О.С. - № 2016149843; заявл. 19.12.2016; опубл. 31.01.2018, Бюл. № 4. - 2 с.: ил.
30. Звукоизолирующий кожух с системой виброизоляции [Текст]: пат. 2651981 Рос. Федерация: МПКE04B 1/82 (2006.01),G10K 11/16 (2006.01) / Кочетов О.С.; заявитель и патентообладатель Кочетов О.С. - № 2017111782; заявл. 07.04.2017; опубл. 24.04.2018, Бюл. № 12. - 2 с. : ил.
31. Колесников, А. Е. Шум и вибрация [Текст] / А. Е. Колесников. - Л.: Изд-во «Судостроение», 1988. - 248 с.
32. Звукоизолирующий кожух со встроенной системой виброизоляции [Текст]: пат. 265198 Рос. Федерация: МПКE04B 1/82 (2006.01),G10K 11/16(2006.01) / Кочетов О.С.; заявитель и патентообладатель Кочетов О.С. - № 2017111781; заявл. 07.04.2017; опубл. 24.04.2018, Бюл. № 12. - 1 с. : ил.
33. Звукоизолирующее ограждение Кочетова [Текст]: пат. 2554044 Рос. Федерация: МПКF16P 1/02(2006.01),E01F 8/00(2006.01) / Кочетов О.С.; заявитель и патентообладатель Кочетов О.С. - № 2014125704/11; заявл. 25.06.2014; опубл. 25.06.2014, Бюл. № 17. - 1 с. : ил.
34. Способ защиты оператора от производственного шума [Текст]: пат. 2646876 Рос. Федерация: МПКE04B 1/84(2006.01),G10K 11/16(2006.01) / Кочетов О.С.; заявитель и патентообладатель Кочетов О.С. - № 2017120740; заявл. 14.06.2017; опубл. 12.03.2018, Бюл. № 8. - 1 с. : ил.
35. Звукоизолирующий экран [Текст]: пат. 162971 Рос. Федерация: МПКE04B 1/82(2006.01) / Канев Д.Н.; заявитель и патентообладатель Канев Д.Н. - № 2014144867/03; заявл. 10.11.2014; опубл. 10.07.2016, Бюл. № 19. - 1 с. : ил.
36. Звукоизолирующая перегородка [Текст]: пат. 163606 Рос. Федерация: МПКE04B 1/86(2006.01) / Боганик А.Г.; заявитель и патентообладатель ООО «Акустик Групп», Боганик А.Г.. - № 2016101351/03; заявл. 19.01.2016; опубл. 27.07.2016, Бюл. № 21. - 2 с. : ил.
37. Многослойная звукоизолирующая панель [Текст]: пат. 127781 Рос.
Федерация: МПКE04C 2/00(2006.01) / Савкин Д.В.; заявитель и
патентообладатель Савкин Д.В, - № 2012147693/03; заявл. 09.11.2012; опубл. 10.05.2013, Бюл. №13. - 2 с. : ил.
38. Слоистая звукоизолирующая панель [Текст]: пат. 2536549 Рос. Федерация: МПКE04B 1/86(2006.01),B32B 7/12(2006.01) / Фурнье Д.; заявитель и патентообладатель БПБ Лимитед,- № 2011140608/03; заявл. 20.04.2013; опубл. 27.12.2014, Бюл. №36. - 2 с. : ил.
39. Облегченная звукоизолирующая панель [Текст]: пат. 123431 Рос. Федерация: МПКE04B 1/82(2006.01) / Асминин В.Ф.; заявитель и
патентообладатель Федеральное государственное бюджетное
образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежская государственная лесотехническая академия", - №
2012130680/03; заявл. 17.07.2012; опубл. 27.12.2012, Бюл. №36. - 2 с. : ил.
40. Двойная звукоизолирующая конструкция с обшивками из слоистых
вибродемпфирующих панелей [Текст]: пат. 108057 Рос. Федерация: МПК E04B 2/00(2006.01) / Кочкин А.А., Кочкин Н.А.; заявитель и
патентообладатель Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Вологодский государственный технический университет" (ВоГТУ),- № 2011116574/03; заявл. 26.04.2011; опубл. 10.09.2011, Бюл. №25. - 1 с. : ил.
41. Многосекционный глушитель шума [Текст]: пат. 2641993 Рос.
Федерация: МПКF01N 1/00(2006.01) / Кочетов О.С.; заявитель и
патентообладатель Кочетов О.С. - № 2016139562; заявл. 10.10.2016; опубл. 23.01.2018, Бюл. № 3. - 1 с. : ил.
42. Устройство для снижения уровня шума газотурбинного двигателя [Текст]: пат. 154809 Рос. Федерация: МПКF02K 1/34(2006.01),F02C7/24(2006.01) / Низовцев В.Е., Климов Д.А., Бортников А.Д., Халецкий Ю.Д, Почкин Я.С.; заявитель и патентообладатель Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный институт авиационного моторостроения им. П.И. Баранова"- № 2015101005/06; заявл. 16.01.2015; опубл. 10.09.2015, Бюл. №25. - 2 с. : ил.
43. Звукопоголощающая панель [Текст]: пат. 2307216 Рос. Федерация: МПКE04B 1/86(2006.01),G10K 11/16(2006.01) / Кривоносов В.В., Железина Г.Ф., Гуляев И.Н., Соловьева Н.А., Сидорова В.В.; заявитель и патентообладатель Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ")- № 2005140791/03; заявл. 27.12.2005; опубл. 27.09.2007, Бюл. №27. - 2 с. : ил.
44. Звукопоголощающая панель [Текст]: пат. 2593401 Рос. Федерация: МПКE04B 1/84(2006.01) / Устинов Ю.Ф., Муравьев В.А., Гольцов Д.Н., Чернышев Д.И.; заявитель и патентообладатель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный архитектурно-строительный университет"- № 2015106452/03; заявл. 25.02.2015; опубл. 10.08.2016, Бюл. №22. - 1 с. : ил.