Forgácsolóműhely zajszintvizsgálata (Esettanulmány)

Átírás

1 AZ ÜZEMFENNTARTÁS ÁTAÁNOS KÉRDÉSEI Forgácsolóműhely zajszintvizsgálata (Esettanulmány) Vas Ferenc Dr. Vermes Pál ibor József Tessedik Sámuel Főiskola, Mezőgazdasági Főiskolai Kar, Mezőtúr Tárgyszavak: gépgyártás; forgácsolás; forgácsológép; zajszint; zajterhelés; mérés; környezetvédelem. A gépgyártás során számos követelménynek kell eleget tenni, ezek közül egyre nagyobb hangsúlyt kapnak a környezetvédelem szempontjai. A szigorodó környezeti feltételeknek megfelelő technológia kialakítása összetett műszaki gazdasági tevékenység eredménye lehet. A környezeti feltételek közül a zajterhelés problémakörét emeljük ki, és vizsgálati eredményeket közlünk hagyományos forgácsológépekkel rendelkező műhely esetében. 1. A gyártástechnológia és a környezetvédelem Az Európai Unióhoz történt csatlakozásunk következtében a gépgyártási tevékenység piaci feltételei és a különböző előírásai az eddigiekhez képest jelentősen megváltoztak. Az előírások közül kiemelhetők a környezetvédelmi törvények és rendeletek közötti módosításai. Az 1980-as, illetve az 1990-es évek elején indult vállalkozások már rendelkeznek a tevékenységi, illetve a szakhatósági engedélyekkel, de a technológiák környezetvédelmi szempontú folyamatos ellenőrzése, és a technológiák esedékes megújítása a címbeli feladatot szükségessé teszi. A piaci, illetve a környezetvédelmi szempontok által diktált technológiafejlesztés csak megfelelő információk birtokában tervezhető, ezért körültekintő információgyűjtés szükséges a termékmarketing, a gazdasági, a jogi, a pénzügyi lehetőségek, az épített és természeti környezet, a rendelkezésre álló, illetve szükséges humán erőforrások stb. területén. A technológiafejlesztés műszaki megoldására irányuló döntéselőkészítés komplex elemzést igényel műszaki minőségi, gazdasági szervezési és környezeti szempontok alapján. Ha a három szempont va-

2 lamelyikének nem felel meg a technológia, akkor elő kell készíteni a technológiavált(oz)ást (1. ábra). technológia elemzése műszaki minőségi szempont gazdasági szervezési szempont környezeti szempont igen megfelel? nem technológiavált(oz)ás elhatározása technológiavált(oz)ás előkészítése részletes technológiatervezés építészeti tervezés gazdasági tervezés humán erőforrás tervezése pl.: eljárás, folyamat gépek berendezések anyagok energia logisztika minőségügy környezetvédelem biztonságtechnika dokumentáció pl.: épületek építmények (pl. utak) infrastruktúra környezetvédelem pl.: költségek piac, mennyiség, ár profit, megtérülés finanszírozás pl.: munkaerőigény munkaerőpiac bérezés ösztönzés képzés továbbképzés technológia változatlan alkalmazása komplex technológiafejlesztési terv megvalósítás és bevezetés tervezése 1. ábra A technológiai fejlesztés tervezésének folyamata A gyakorlati tapasztalataink alapján a gépgyártás-technológia vizsgálatát környezetvédelmi szempontból a hulladékgazdálkodás, a légszennyezés, a szennyvíz és a zaj területén szükséges elvégezni. Esettanulmányunkban csak a zajterhelés által okozott problémákat emeljük ki.

3 2. A zajterhelés vizsgálata 2.1. A vizsgálat elve és körülményei A gépgyártási tevékenység zajszintjének környezetvédelmi szempontú vizsgálatánál figyelembe vesszük a tevékenység belső, illetve külső zajterhelését (2. ábra). zajszennyező technológia gépek okozta zajszint külső zajszint jogszabályok előírásai egyenértékű zajszint meghatározása nem megfelelő? igen zajvédelem tervezése zajvédelem megvalósítása zajkibocsátási engedély megkérése zajkibocsátási engedélyt nem kell kérni 2. ábra A technológia zajterhelése és zajvédelme A Tessedik Sámuel Főiskola Mezőgazdasági Főiskolai Karának forgácsolóműhelyét vizsgáltuk, amelynek jellemzője, hogy sem hő-, sem zajszigeteléssel nem rendelkezik, mennyezete nincs. A műhely építészeti jellemzői: méretek: 15 x 12 x 3,5 (6) m, falazat: anyaga tégla, vastagság: 30 cm, illetve egysoros üvegtégla a nyílászárók fölötti részeken 1 m magasan,

4 tető: hullámpala, nyílászárók: lemezelt kétszárnyú műhelyajtó, ill. hőszigetelt üvegezésű fémablakok. A belső zajszint az adott műhelyben lévő gépek, berendezések (1. táblázat) üzemeléséből, a külső zajszint leginkább a szállítási, rakodási feladatokból, illetve az esetleges szabadban elhelyezett gépek üzemeltetéséből adódik. 1. táblázat A forgácsolóműhelyben található gépek, berendezések Gép megnevezése Típus Teljesítmény (kw) Gép megnevezése Típus Teljesítmény (kw) 1. Oszlopos köszörű OK Eszterga CU 400 3,5 2. Palástköszörű Bu Eszterga CU 600 3,5 3. Eszterga CU Marógép FWD 32 7,1 4. Eszterga E ,5 12. Marógép FND-25T 6,5 5. Eszterga E ,5 13. Gyalugép PW 550 4,2 6. Eszterga E3N-01 3,5 14. Keretes fűrész KFD Szerszámélköszörű NUA-25 1,5 15. Oszlopos fúrógép F1 0,45 8. Oszlopos fúrógép FO-23 1,7 16. Asztali köszörű AK 22 0, Forgácsolóműhely belső egyenértékű zajterhelésének meghatározása A műhely egyenértékű zajterhelését meg lehet határozni a szakirodalmi, tapasztalati, illetve a gépkönyvben megadott zajszintek alapján számítások segítségével (7) és mérés elvégzésével A műhely megítélési A-hangnyomásszint meghatározása számítással (8) Ha a dolgozó az értékelési idő alatt ugyanazon a munkahelyen tartózkodik és változatlan tevékenységet folytat, akkor a megítélési A- hangnyomásszintet db-ben az adott munkahelyen az értékelési időre vonatkozó egyenértékű A-hangnyomásszintből kell meghatározni (MSZ :1984).

5 n 1 = 10lg ti 10 T i= 1 0,1 ekv ahol: = megítélési A-hangnyomásszint (db) ekv = az i-edik részidőben ható zaj egyenértékű A-hangnyomásszintje (db) t i = az i-edik részidő tartama (s) T = megítélési idő (s) n = a részidők száma. A 2. táblázatban adjuk meg az egyes gépeknél, munkahelyeken mért egyenértékű zajszinteket és a megítélési időket. A mérési pontokat a kezelői munkahelyeken vettük fel. A mért eredmények az egyes munkahelyeken folyó műveletek zajszintjeit oly módon mutatják, hogy a mérés alatt a többi munkahelyeken nem volt munkavégzés. 2. táblázat A tanműhelyben mért egyenértékű A-szintek A munkafolyamat megnevezése Egyenértékű A-szintek átlaga ekv (db) Megítélési idő (s) 1. Esztergagép Marógép Köszörűgép Fúrógép Gépek beállítása A forgácsolóműhely megítélési idő alatti egyenértékű A-zajszintjét az előzőekben részletezett számítással lehet meghatározni: = 10 lg = 10 lg = 10 lg 6,3 7 [ 10 ] = 77,99 db(a) 78 db(a) 8,1 8,0 8,0 8,1 7 ( ) 6,3 10 7

6 A műhely belső egyenértékű zajszintjének meghatározása méréssel (9) A méréseket CE-254 típusú műszerrel végeztük. Mértünk a műhelyben a gépek között és a műhelyből leválasztott irodában, ahol a hallgatók oktatása folyik. Az iroda 20 cm-es fallal, 3 mm-es üvegezésű fix ablakokkal van leválasztva. Az ajtó fémtokos és teli üvegezésű. Az iroda belmagassága 3 m. A zajmérésnél a következő munkafolyamatokat végezték a hallgatók: simító fogás, a gépek üresjárásban voltak, gépbeállítási műveletek. A mért zajszinteket a 3. táblázatban foglaltuk össze. A forgácsolóműhely belső zajszintje 3. táblázat Zajszint (db) Műhelyben Irodában Időpont db Időpont db 1. 10:30 77,5 10:32 56, : :37 58, :40 78,4 10: :45 77,6 10:47 57, :50 78,2 10:52 58, :55 78,6 10:57 57, : :02 58, :05 78,3 11:07 57,4 Átlag: 78,08 Átlag: 57,68 A számított és a mért értékek lényegében azonosak. A forgácsolóműhely belső zajszintje megfelelő, mert a rendeletben megadott 85 db alatt van. Az irodában a munkahelyek zajterhelésére vonatkozó jogszabályban megadott 30 db feletti zajszintértékeket mértünk, ezért javasoljuk az iroda zajterhelésének csökkentését. Az utólagos zajcsökkentés lehetőségei:

7 a gépek tokozása, a zajárnyékoló fal, ill. hanggátló szerkezet (fal, ablak, ajtó, üvegezés stb.) alkalmazása A forgácsolóműhely környezetet terhelő zajszintje Az épületen kívül is mértünk, hogy megállapítsuk, mennyire terheli zajjal a forgácsolóműhely a környezetét. A műhely a környezettől falazattal (tégla vakolattal, illetve kopolitüveg) és hőszigetelt nyílászárókkal van elválasztva. A mérés helyét a telekhatáron vettük fel 1,5 m magasságban. A zajméréseket nyitott, illetve zárt nyílászáróknál végeztük el. A műhelyben a következő munkafolyamatokat végezték: simító fogás, gépek üresjáratban, gépbeállítások. A zajvizsgálat eredménye a mértékadó A-hangnyomásszint ( AM ) db-ben. A mértékadó A-hangnyomásszintet úgy kapjuk meg, hogy az előzőek szerint mért egyenértékű A-hangnyomásszintet ( ekv ) korrigálnunk kell (MSZ :1983): = + K + K + K + K AM ekv ahol: AM = a mértékadó A-hangnyomásszint [db] ekv = a mért egyenértékű A-hangnyomásszint [db] K 1 = az alapzaj miatti korrekció [db] K 2 = a berendezetlen helyiségre vonatkozó korrekciós tényező [db], (ezzel itt nem foglalkozunk) K 3 = az impulzusos zajokra vonatkozó korrekciós tényező [db] K 4 = a zaj keskeny sávú jellege miatti korrekciós tényező [db]. A mérésünk esetében a K 2, K 3, K 4 korrekciós tényezők értéke nulla. A vizsgált zaj mérése mellett minden esetben mérni kell az alapzajt is. Alapzaj az a zaj, amit nem a vizsgált zajforrás (pl. a forgácsolóműhely) okoz. Az alapzajt esetünkben a közlekedés okozta. Az alapzajt akkor mértük, amikor a közelben gépjármű nem haladt el. Az alapzaj miatti korrekciót akkor alkalmazzuk, ha a mért egyenértékű A-hangnyomásszint ( ekv ) 3 9 db-lel nagyobb az alapzaj A-szintjénél ( A ); ha 3 dbnél kisebb a különbség, a vizsgálat nem értékelhető. A korrekció értékeit a 4. táblázat mutatja be.

8 Az alapzaj miatti korrekció (7) 4. táblázat Különbség az ekv és az A között (db) K 1 korrekció (db) felett 0 A mérés eredményét az 5. táblázatban adjuk meg. A forgácsolóműhely környezetet terhelő zajszintje 5. táblázat Zárt nyílászáró Egyenértékű A-hangnyomásszint (db) Nyitott nyílászáró Időpont A ekv K 1 AM Időpont A ekv K 1 AM 1. 11:10 40,1 45,9 2 43,9 11:20 40,1 60,8 0 60, :12 40,1 43,1 3 40,1 11:22 40,1 62,6 0 62, :14 40,1 44,8 2 42,8 11:24 40,1 64,4 0 64, :16 40,1 44,3 2 42,3 11:26 40,1 62,5 0 62, :18 40,1 45,3 2 43,3 11:28 40,1 60,1 0 60,1 Átlag: 42,48 Átlag: 62,08 A mérési eredményekből megállapítható, hogy a forgácsolóműhely tevékenysége esetén zárt nyílászárók mellett a környezetet káros zajterhelés nem éri, hiszen a rendeletben megengedett zajszint értéke 50 db. 3. Az eredmények értékelése, következtetések A számított és mért adatok azt mutatják, hogy a vizsgált forgácsolóműhely környezeti zajterhelése nem lépi túl a megengedettet. Sokszor azonban nem ez a helyzet. A zajszint mindig technológiafüggő. Az előírások betartása, a dolgozók védelme a termelékenység, a minőség növelésére irányuló fejlesztési törekvések mellett kiemelten fontos szempont. A gépgyártási tevékenység fejlesztése során komplex szemlélettel a technológia egészének vagy egyes elemeinek elemzése és változtatása

9 szükséges. A technológiavált(oz)ásnál kiemelten kell kezelni a környezetvédelmi előírásokat. Sokszor a technológiai fejlesztést szinte kizárólag a környezeti elvárások indukálják. A technológiaváltás összetett menedzsmentfeladatot jelent, ennek során a következő fő szakaszokat különböztetjük meg: problémafeltárás, információgyűjtés és -értékelés, technológiaváltás előkészítésének irányítása, az új technológia bevezetése, az új technológia komplex értékelése. A technológiaváltás menedzselésének folyamatában kiemelkedően fontos a környezetvédelmi előírások teljes körű figyelembevétele. Ily módon a környezetmenedzsment szempontjainak érvényesülniök kell az átfogó, összetett feladatot jelentő technológiafejlesztés megvalósítása során. Környezetvédelmi hiányosság esetén a technológia korrekciójára, kiegészítő védelem alkalmazására vagy szükség esetén teljes technológiaváltásra kerülhet sor. Irodalom [1] Pataki B.: Technológiaváltások menedzselése. Budapest, Műszaki Könyvkiadó. 148 p. [2] Hermann A. ibor J. Vas F.: Technológiaváltás a galvanizálásban. MTA-AMB XXVIII. Kutatási és Fejlesztési Tanácskozás Gödöllő. [3] Juhász B. Vas F.: Gépalkatrészgyártás az EU előírások tükrében. MTA-AMB XXVIII. Kutatási és Fejlesztési Tanácskozás Gödöllő. [4] 12/1983. (V.12.) MT rendelet: Zaj és rezgésvédelem. [5] 20/2001.(II.14.) Korm. rendelet a környezet hatásvizsgálatáról. [6] 280/2004. (X.20.) Korm. rendelet: A környezeti zaj értékeléséről és kezeléséről. [7] Fórián Szabó P.: Zaj és rezgés elleni védelem. Budapest BME Mérnöktovábbképző Intézet, 111 p. [8] Barótfi I. (szerk): Környezettechnika kézikönyv. Budapest p [9] Kvojka F.: A munkahelyeken keletkező zajok vizsgálata, zajvédelmi közlemények, 1. füzet. Budapest p.