魯偉 黎晨

摘要：本文根據(jù)噪聲控制的基本程序，從噪聲源開始分析，調(diào)查噪聲引起的影響與危害，提出噪聲污染控制措施，力求將泵房中的噪聲降到最低，為建造高效、安全、健康型泵房提供參考依據(jù)。

關鍵詞：水泵機組噪音；噪聲污染；控制措施

1.泵房中的噪聲源

噪聲源按發(fā)聲機理分類可以分為機械噪聲、空氣動力性噪聲和電磁噪聲。泵房中的噪聲主要源于機械噪聲和空氣動力性噪聲。

機械噪聲是由于機械設備運轉(zhuǎn)時，部件間的摩擦力、撞擊力或非平衡，使機械部件和殼體產(chǎn)生振動而輻射噪聲。按不同的激勵情形，機械聲源可分為穩(wěn)態(tài)振動聲源和瞬態(tài)沖擊性聲源。在泵房中，水泵和電動機就是主要的機械喚聲源。

在各種水泵中，應用最廣的就是葉片式水泵。在葉片式水泵在轉(zhuǎn)動的過程中，葉片與定子之間內(nèi)法向接觸反力是隨轉(zhuǎn)角變化的，所以當接觸反力產(chǎn)生很大的躍變時，葉片會對定子表面產(chǎn)生很大的撞擊而導致一定的振動，并伴隨產(chǎn)生噪聲。所以，可以認為水泵是一個主要的穩(wěn)態(tài)振動聲源。另外，電動機的轉(zhuǎn)子與軸承間的摩擦、殼體的振動也會穩(wěn)定地輻射噪聲。

泵房中還有一些機械的振動及噪聲是由于受到一個瞬變的作用力而引起的。例如：水泵中水壓所發(fā)生的迅速變化就是種瞬杰沖擊性機械聲源。

2.噪聲的影晌與危害

噪聲對各種儀器設備以及工作人員的影響與危害是多方面的。

2.1 噪聲對儀器設備的影響

噪聲會影響儀器設備的性能和壽命：高噪聲可使自動化、高精度的儀表失靈：強噪聲可使墻展裂、瓦展落、門窗破壞，甚至使煙囪及建筑物倒塌。泵房中的計量設備，如：電磁計量計、超聲波計量計、插入式渦輪計量計等精密儀器，將會受到噪聲的影響.造成計量誤差大等后果。其它儀器也會受到噪聲不同程度的影響。

2.2噪聲對人體的危害

噪聲對人的心理和生理均有危害。人在較強噪聲環(huán)境下暴露一定時間后，會出現(xiàn)聽力下降，聽力受損，甚至導致耳聾：噪聲會干擾人的睡眠和休息，引起失眠、疲勞、頭暈、頭痛，甚至神經(jīng)衰弱；噪聲還會對人的消化系統(tǒng)和心血管系統(tǒng)造成損害，導致胃病及胃潰瘍的發(fā)病率增高，使人心跳加快、血管痙攣、血壓升高，以致冠心病和動脈硬化的發(fā)病率增高。噪聲還會引起心理影響，主要是使人煩惱、激動、易怒甚至失去理智，因噪聲干擾發(fā)生的廠群糾紛、鄰里糾紛是常見的。在泵房內(nèi)工作的技術人員.長期受到噪聲的影響.他們的身心健康狀況著實令人擔憂。

3.泵房內(nèi)的噪聲污染控制措施

聲學系統(tǒng)是由聲源、傳播途徑和接收器三個環(huán)節(jié)組成的，根據(jù)這三個環(huán)節(jié)，一般采取的噪聲污染控制措施是：從聲源處抑制、從傳播途徑中控制、在接收器上加載保護措施隔離噪聲。但是就泵房而言，從技術上、經(jīng)濟上和可行性等多方面考慮，直接從聲源上治理噪聲往往是很難的，這就需要采取吸聲、隔聲、消聲、隔振等噪聲控制技術，從傳播途徑中控制噪聲，將泵房內(nèi)的噪聲降至最低。

3.1 吸聲

如果室內(nèi)有一個聲源，這個聲源發(fā)出的聲波將從墻面、頂棚、地面以及其他物體表面多次反射，反射將使聲源在室t內(nèi)的噪聲級比同樣聲源在露天的噪聲級高。如果在泵房內(nèi)表面裝飾吸聲材料并且懸掛空間吸聲體，泵房的噪聲就會得到一定程度的降低。吸聲材料按其吸聲機理分為多孔吸聲材料和共振吸聲結構兩大類。

3.1.1 多孔吸聲材料的使用

多孔吸聲材料的吸聲機理是聲波進入材料孔隙后，引起孔隙中空氣和材料的細小纖維振動，通過摩擦和黏滯限力。將聲能轉(zhuǎn)變成熱能而被吸收。

在目前，應用比較廣泛的多孔吸聲材料有玻璃纖維、礦渣棉、泡沫塑料、膨脹珍珠巖等，這些材料均疏松多孔。在工程實際中，為防止松散多孔材料飛散，可用透聲織物縫制成袋，再內(nèi)充吸聲材料，為保持固定幾何形狀并防止對材料的機械損傷，可在材料間加筋條（龍骨），材料外表面加穿孔護面板，制成多孔材料吸聲結構。可用這種材料來裝飾泵房的內(nèi)壁，吸收泵房內(nèi)定量的噪聲。

3.1.2 共振吸聲結構的使用

共振吸聲結構的吸聲機理則是利用共振吸聲原理設計的吸聲體，在聲波激勵下，振動著的結構由于自身的內(nèi)摩擦和空氣的摩擦，把一部分振動能量轉(zhuǎn)變成熱能而消耗掉，根據(jù)能量守恒定律，這些損耗的能量必定來自激勵他們振動的聲能量，當入射聲波的頻率與結構的固有頻率相吻合時，結構產(chǎn)生共振，此時引起的能量損耗使構件的吸聲系數(shù)最大。

目前，穿孔板共振器（圖1）是噪聲控制中使用非常廣泛的一種共振吸聲結構。每一個共振器都具有一定的固有振動頻率f。當外來聲波的頻率與共振器的固有振動頻率相同時，發(fā)生共振，此時，振動幅度值最大，摩阻損失也最大，吸收聲能也最多。共振頻率f。可用公式計算：

（HZ）

穿孔板共振器（圖1）

其中，C—聲速（cm/s）；

d—孔徑（cm）；

o一腔深（cm）；

t—板厚（cm）；

p—穿孔率（穿孔面積與總表面積之比）。

當圓孔正方形排列時：

其中，d—孔徑（cm）：

B—孔中心距（cm）。

我們可以針對泵房的頻譜性質(zhì)（圖2），選取適當?shù)拇┛茁蔖、孔徑d、板厚t、腔深D，把泵房內(nèi)壁做成單一或組合的共振吸聲結構，就可以得到某一頻段的最佳吸聲效果。

3.1.3 空間吸聲體的使用

在泵房內(nèi)還可以懸掛空間吸聲體來減少噪聲。由于懸空懸掛，聲波可以從不同的角度入射到吸聲體，其吸聲效果比相同的吸聲體實貼在剛性壁面上的好得多。而且空間吸聲體拆裝靈活，工程上常把它制成產(chǎn)品，用戶只要購買成品，按需要懸。掛起來即可。目前應用最廣泛的是板狀吸聲體。實驗室和工程實踐表明，當空間吸聲板的面積與房間面積之比為30%-40%時，吸聲效率最高，考慮到吸聲降噪量取決于吸聲系數(shù)及吸聲材料面積這兩個因素，因此實際工程中，一般取40%-60%，與全平頂式相比，材料節(jié)省一半左右，而吸聲降噪效果相同。所以，在泵房中懸掛空間吸聲體也是一個吸聲降噪的好方法。

3.2隔聲

對于泵房中的隔聲，我們可以采取兩種方法：一，把水泵機組放置在隔聲罩內(nèi)，與工作人員隔開。二，把工作人員置于隔。音性能良好的控制室內(nèi)，與發(fā)聲機組隔開。這兩種方法均為可以減輕噪聲對工作人員的危害。

3.2.1 隔聲罩

對于水泵這種高噪聲源，其體積小，形狀比較規(guī)則，可以考慮用隔聲罩將聲源封閉在罩內(nèi)，以減少向周圍的聲輻射。按操作、維修以及通風冷卻的要求，隔聲罩可采取固定密封型隔聲罩、活動密封型隔聲罩、局部敞開式隔聲罩以及帶有通風散熱消聲器的隔聲罩等結構形式。不同結構形式隔聲罩的降噪量也不同（見表1）。由于水泵運轉(zhuǎn)過程中'會有熱量產(chǎn)生，故宜采用帶有通風散熱消聲器的隔聲罩。

3.3消聲

消聲器是一種阻止聲音傳播而允許氣流通過的器件，主要用于消除空氣動力性噪聲。它是安裝在空氣設備（如風機、空壓機等）氣流通道上或進、排氣系統(tǒng)中的降低噪聲的裝置。目前，幾種常見的消聲器包括：阻性消聲器、抗性消聲器、阻抗復合消聲器和排氣防空消聲器。泵房中的空氣動力性噪聲主要來源于機械通風的風機。另外，電動機也產(chǎn)生部分空氣動力性噪聲。因此，我們可以針對性地控制著兩個主要噪聲源。

對于風機類噪聲，一般可選用阻性或阻抗復合消聲器。阻性消聲器對中高頻噪聲的消聲效果比較好，通常用在通風空調(diào)系統(tǒng)管道、機房進排風口以及空氣動力設計進、排風口，形式多種多樣，包括片式、直管式、蜂窩式、列管式、折板式、聲流式、彎頭式、百葉式、迷宮式、盤式。幾種常用的阻性消聲器的消聲特點見表2。在工程實際中，百葉式消聲器常用于車間、各類設各機房的進排風口、隔聲屏障的局部通風口等。阻抗復合式消聲器常用已控制高強度的寬頻帶噪聲，常用的形式有阻性一擴張室復合式、阻性一共振復合式和阻性一擴張室一共振腔復合式等。各泵房可根據(jù)風速、通風面積、聲波頻率以及制造價格等要求來選擇最合適的消聲器。

對于電動機的消聲，目前國內(nèi)已生產(chǎn)的水冷式消音電機，對于消除電機內(nèi)空氣動力性噪聲方面效果較好，可使整個泵房的工作噪聲得到較大幅度下降。

3.4隔振

振動是波動的一種形式，其來源可分為自然振源和人工振游，振源的振動除了向周圍空間輻射在空氣中傳播的聲音（稱“空氣聲”）外，還通過與其相連的固體結構傳播聲波，簡稱“固體聲”。固體聲在傳播的過程中有會通過固體表面的振動向周圍空氣輻射噪聲，特別是當引起物體共振時，會輻射很強的噪聲。水泵機組所產(chǎn)生的振動，傳給基礎、地板、墻體等，以彈性波的形式沿房屋結構傳到泵房內(nèi)，以噪聲的形式出現(xiàn)。

隔振的重要措施是在設備上安裝隔振器材，隔振器材按材料或結構形式分為隔振器、隔振墊和柔性接管三類，可根據(jù)共體的隔振要求、安裝隔振器的位置和允許空間等進行選擇。在水泵機組和他的基礎之間宜安裝隔振墊，可使振動得到減弱，噪聲得到控制。隔振墊分為橡膠隔振墊、玻璃纖維隔振墊、金屬絲網(wǎng)隔振墊以及軟木、毛氈、乳膠海綿等制成的隔振墊。目前，水泵隔振墊主要采用橡膠隔振墊。

各種管道也能傳遞和輻射噪聲，所以也要考慮隔振。一般采用柔性接管來連接裝置，不僅可以補償由于溫度變化引起的管道伸縮和安裝誤差，還可以減少噪聲.一般清水泵的進出口處可配置各種橡膠軟管。

4.結束語

目前，噪聲污染逐漸引起了社會的關注，人們也意識到了噪聲污染的危害，各種有效的噪聲污染控制措施正在進一步研究中。本文針對泵房中的噪聲污染，通過分析噪聲源，調(diào)查噪聲污染的危害，提出了具體的噪聲污染控制措施，主要是通過吸聲、隔聲、消聲、隔振等措施來實現(xiàn)泵房中的吸聲降噪。如果這些措施能在泵房中得以實現(xiàn)，相信泵房內(nèi)的噪聲能夠得到大大降低，工作人員的身心健康、儀器的壽命和性能一定能夠得到有為的保障。