Ультразвуковых колебаний
Для защиты от шума (ультразвука), передающегося через воздушную среду, широко применяют способы звукоизоляции, имеющие высокую эффективность в области высоких частот. Между оборудованием и работающими устанавливаю! экраны, ультразвуковые установки помещают в специальные помещения, используют кабины с дистанционным управлением, заключают оборудование в звукоизолирующие кожухи. Применяемые конструкции и материалы для защиты от шума различны (от простого кожуха и экрана, до блокировочных систем, отключающие преобра юватели при нарушении герметичности звукоизолирующих материалов и т.п.)
Ультразвуковые установки применяют как для чистки, так и для предотвращения отложений накипи на поверхности ко-жухотрубчатых теплообменников. Химические способы очистки позволяют значительно сократить трудоемкость ремонтных работ и их сроки, так как при этом не требуется разборки аппаратуры. Этот способ эффективен для очистки теплообменной аппаратуры от некоторых отложений. Так, накипь в теплообменниках можно удалить промывкой трубок соляной кислотой с добавлением ингибитора коррозии. Для удаления коксосмолис-
Операции, связанные с применением ультразвуковых установок. Ультразвуковые установки, генерирующие шум, превышающий допустимые значения, должны быть оборудованы звукоизолирующими кожухами и экранами и иметь блокировку, отключающую преобразователи при открывании кожухов. В тех случаях, когда с помощью кожухов и экранов невозможно снизить ультразвук до допустимых величин, технологическую часть ультразвуковых установок необходимо размещать в выгородках или в звукоизолированных кабинах, степы которых должны быть изнутри облицованы звукопоглощающими материалами.
Высокочастотные и сверхвысокочастотные установки, которые излучают электромагнитные волны, а также ультразвуковые установки необходимо располагать так, чтобы излучения были направлены в сторону от прохода и от рабочих мест, находящихся рядом.
Ультразвуковые установки применяют как для чистки, так и для предотвращения отложений накипи на поверхности кожухотрубчатых теплообменников. Принцип работы ультразвуковой установки основан на упругих механических колебаниях частиц жидкости повышенной частоты. Колебания частиц жидкости вызывают кавитационные удары о загрязненную поверхность. Это нарушает сцепление между слоем ила или накипи и поверхностью аппарата, в результате чего загрязнения отделяются от этой поверхности. Для этих целей используют, например, магнитострикционные преобразователи ПМС-6. Чтобы предотвратить отложения накипи на внутренних поверхностях теплообменной аппаратуры, применяют импульсные ультразвуковые генераторы УНГ-61М, ИГ-58М, ИГУР.
Ультразвуком принято считать колебания свыше 20 кГц, распространяющиеся как в воздухе, так и в твердых средах. Это обусловливает контакт его с человеком через воздух и непосредственно от вибрирующей поверхности (инструмента, аппарата и других возможных источников). Ультразвуковая техника и технология широко применяется в различных отраслях народного хозяйства для целей активного воздействия на вещества (пайка, сварка, лужение, механическая обработка и обезжиривание деталей и т.д.), структурного анализа и контроля физико-механических свойств вещества и материалов, (дефектоскопия), для обработки и передачи сигналов радиолокационной и вычислительной технике, в медицине—для диагностики и терапии различных заболеваний с использованием звуковидения, резки и соединения биологических тканей, стерилизации инструментов, рук и т. д. Условно ультразвуковой диапазон частот делится на низкочастотный — от 1,12 • 104 до 1,0-Ю5 Гц и высокочастотный — от 1 • 105 до 1,0-109 Гц (ГОСТ 12.1.001—89). Ультразвуковые установки с рабочими частотами 20...30 кГц
находят широкое применение в промышленности. Наиболее распространенные уровни звукового и ультразвукового давлений на рабочих местах на производстве—90...120 дБ. Пороги слухового восприятия высокочастотных звуков и ультразвуков составляют на частоте 20 кГц — ПО дБ, на 30 кГц —до 115 дБ и на 40 кГц —до 130 дБ. Принимая во внимание эти данные и учитывая, что низкочастотные ультразвуки (до 50 кГц) значительно больше, чем высокочастотные шумы, затухают в воздухе по мере удаления от источника колебаний, можно предположить их относительную безвредность для человека, тем более, что на границе сред «кожа и воздух» происходит крайне незначительное поглощение падающей энергии порядка 0,1 %. В то же время ряд исследований свидетельствует о возможности неблагоприятного действия ультразвука через воздух. Наиболее ранние неблагоприятные субъективные ощущения отмечались у рабочих, обслуживающих ультразвуковые установки, — головные боли, усталость, бессонница, обострение обоняния и вкуса, которые в более поздние сроки (через 2 г.) сменялись угнетением перечисленных функций. У рабочих, обслуживающих ультразвуковые промышленные установки, выявлены нарушения в вестибулярном анализаторе. Ультразвук может воздействовать на работающих через волокна слухового нерва, которые проводят высокочастотные колебания, и специфически влиять на высшие отделы анализатора, а также вестибулярный аппарат, который тесно связан со слуховым органом. Обширные и глубокие исследования отечественных ученых по влиянию воздушных ультразвуков на животных и человека позволили разработать нормативы, ограничивающие уровни звукового давления в высокочастотной области звуков и ультразвуков в 1/3-ок-тавных полосах частот.
На производственных объектах нефтяной и газовой промышленности используются мощные ультразвуковые установки для очистки сточных вод, интенсификации технологических процессов по первичной подготовке нефти и газа, очистке, сварке и обработке деталей и др. Эти установки излучают опасный для обслуживающего персонала поток ультразвуковых колебаний, который влияет на организм человека, нарушает биохимические процессы обмена веществ, изменяет состав и свойства крови, структуру клеток, состояние нервной системы, оказывает, как и шум, вредное воздействие на здоровье и работоспособность.
Все ультразвуковые установки во избежание распространения шума и ультразвука от них должны быть оборудованы звукоизолирующими устройствами (кожухи, экраны) из листовой стали или дюраля, покрытого резиной, противошумной мастикой или другими материалами. Данные об ультразвуке и шуме и об эффективности мер, направленных на их снижение, должны быть представлены в паспорте оборудования.
Для защиты от ультразвука, передающегося через воздушную среду, широко применяют методы звукоизоляции, имеющие высокую эффективность в области высоких .частот. Между оборудованием и работающими устанавливают экраны, ультразвуковые установки помещают в специальные помещения, используют кабины с дистанционным управлением, заключают оборудование в звукоизолирующие кожухи. Конструкции кабин, выгородок, экранов, кожухов аналогичны конструкциям, применяемым для защиты от шума. Используемые материалы для кожухов — сталь, дюралюминий, оргстекло, текстолит, облицованные звукопоглощающими материалами типа резины. Звукоизолирующие кожухи на ультразвуковом оборудован'ии должны иметь блокировочную систему, отключающую преобразователи при нарушении герметичности кожуха.
передающегося по воздуху, ультразвуковые установки рекомендуется
Улучшение санитарно-гигиенических показателей характеризуется уменьшением в воздухе вредных веществ, улучшением микроклимата, снижением уровня шума и вибрации, инфразвуко-вых и ультразвуковых колебаний, ионизирующих и электромагнитных излучений, радиации и т. д.
Диапазон ультразвуковых колебаний составляет от 2-Ю4 до 2-Ю9 Гц, В технике ультразвуковые колебания находят применение для интенсификации технологических процессов — при чистке и обезжиривании деталей, механической обработке твердых и хрупких материалов, при сварке, пайке, лужении, для ускорения химических реакций в гальванотехнике, в дефектоскопии, при очистке воздуха.
Допустимые уровни ультразвуковых колебаний регламентируются СН 245—71.
Звуковые пожарные извещатели представляют собой приемопередатчик ультразвуковых колебаний, который настраивают на форму стоячей волны в пределах защищаемого объема. Принцип действия извещателя заключается в том, что форма стоячей волны нарушается в результате изменения скорости звука в воздушном пространстве из-за влияния образующихся при пожаре конвективных потоков.
При работе ультразвуковых ванн очистки и обезжиривания возникают одновременно звуковые и ультразвуковые колебания. Направленность действия ультразвуковых колебаний сохраняется на расстоянии 25 — 50 см от оборудования. При загрузке и выгрузке деталей происходит непосредственное контактное действие ультразвука. Рекомендуемый предельно допустимый уровень ультразвука по контактному действию 0,1 Вт/см2 (ГОСТ 12.1.001-83).
Контроль сброса подтоварной воды из резервуаров может осуществляться устройством СГРУЗ, основанным на приеме сигнализатором ультразвуковых сигналов, отраженных от поверхности раздела фаз двух не смешивающихся одна с другой^ жидкостей. Излучатель ультразвуковых колебаний и приемный пье-зокристалл в акустическом преобразователе симметричны и расположены под углом 70° к контролируемой поверхности. Отраженный сигнал, попадая в приемный пьезокристалл, вызывает срабатывание реле, которое сигнализирует о моменте достижения поверхностью раздела фаз контрольного положения. Промышленные испытания подтвердили работоспособность этого устройства.
Ультразвуковые и радиоактивные приборы определяют уровень жидкости в закрытом резервуаре. В основу работы ультразвуковых уровнемеров положено изменение коэффициента прохождения ультразвуковых колебаний из одной среды в другую (например, коэффициент прохождения ультразвуковых колебаний из металла в газ составляет 10~3-f-10~5, из металла в жидкость—Ю'М-КГ2). Принцип действия радиоактивных измерителей уровня основан на поглощении гамма-излучения радиоактивного источника контролируемой средой, например жидкой фазой пропан—бутана.
Метод ультразвуковой дефектоскопии основан на принципе отражения ультразвуковых колебаний (УЗК). В испытуемый объект сводятся пучки УЗК; если они встречают на своем пути препятствие в виде дефекта, то часть их отражается и возвращаете в дефектоскоп, другая же часть достигает раздела «объект — воздух» и возвращается в прибор с некоторым запозданием. На экране дефектоскопа эти отражения располагаются па расстоянии, соответствующем времени их возвращения. По их изображению на экране можно судить о размерах и месте залегания дефекта. С помощью ультразвукового метода мсжпо точно определить координаты дефекта; метод обладает высокой чувствительностью к дефектам малых размеров, а также расположенным на большой глубине. Он позволяет когтролировать состояние металла резервуаров и трубо-проводоЕ без их опорожнения, а при проверке угловых сварных шво:! является единственно возможным.
Ультраакустический метод позволяет выявить даже межкристаллитные трещины, иногда возникающие в аппаратах, работающих под давлением. Этот метод построен на способности ультразвуковых колебаний отражаться от границ двух сред, образуемых неоднородностью материалов (дефектами) .
Отметим, что с увеличением частоты ультразвуковых колебаний возрастают величина и плотность (количество энергии в единице объема упругой среды) звуковой энергии, резко увеличивается тепловое, механическое и кавитационное воздействие ультразвука на состав, структуру и состояние биологической среды. Частые знакопеременные деформации клеток, тканей ускоряют их утомление; при интенсивности колебаний более 4 Вт/см2 клетки разрушаются, изменяются их свойства. Кавитация разрыхляет ткани, повышает локально их температуру, изменяет характер и скорость протекающих в организме человека биохимических реакций.
На производственных объектах нефтяной и газовой промышленности используются мощные ультразвуковые установки для очистки сточных вод, интенсификации технологических процессов по первичной подготовке нефти и газа, очистке, сварке и обработке деталей и др. Эти установки излучают опасный для обслуживающего персонала поток ультразвуковых колебаний, который влияет на организм человека, нарушает биохимические процессы обмена веществ, изменяет состав и свойства крови, структуру клеток, состояние нервной системы, оказывает, как и шум, вредное воздействие на здоровье и работоспособность.
 Читайте далее:
 Управления агрегатом
Управления измерения
Учреждений здравпункта
Управления предприятия
Управления производственным
Уведомить инспектора
Учреждениях организациях
Управлением министерства
Управление госгортехнадзора
Увеличения интенсивности
Управление системами
Управление задвижками
Управлению объединению
Уравнений математической
Уравнениями состояния
|
