摘要:
船舶機械產(chǎn)生的噪聲會給人們帶來很多危害,本文探討了控制船舶機械產(chǎn)生的噪聲的策略。
隨著科技的發(fā)展和技術(shù)的日新月異,船舶的建造業(yè)正在發(fā)生著翻天覆地的變化。
如今,噪聲污染已經(jīng)成為與空氣污染和水污染并列的世界三大主要污染之一,它日益成為人們普遍關(guān)心的問題。船舶環(huán)境,尤其機艙環(huán)境就存在較為嚴重的噪聲污問題,對船員的身體、生活、休息和工作都存在很大的影響,甚至會產(chǎn)生心理和生上的疾??;過強的噪聲還會使船上的一些精密儀器設(shè)備工作不正常、精度降低、使用壽命縮短。1970年國際勞工組織(ILO)在日內(nèi)瓦召開的海事特別會議上通過了“關(guān)于船員、設(shè)備工作區(qū)有害噪聲規(guī)定的建議”,建議各國政府制定限制船舶噪聲的規(guī)則。目前一些造船和航運國家都制定了船舶噪聲標準,作為船舶特殊環(huán)境下的健康保護標準。
1.船舶機械噪聲帶來的危害
說到噪聲帶來的危害,真是多如牛毛。例如,噪聲會對船舶上的乘客造成耳朵部位的損害,其實還不止如此,噪音還會對人們的心血管、中樞神經(jīng)等造成嚴重的損害。如果長期生活在這種噪音環(huán)境下,還會出現(xiàn)幻聽等更為嚴重的現(xiàn)象。并且,根據(jù)科學家的研究表明,在這種情況下,人們的工作效率會大打折扣,如果晚上要在這種環(huán)境下休息,睡眠就會被影響,睡眠質(zhì)量也會降低,造成惡性循環(huán)。從船舶的角度來考慮,根據(jù)前面的分析,因為船舶銜接處處理不好,會引起震動,進而引起噪聲,這種噪聲不僅會給用戶帶來不好的體驗,還會磨損船舶器具,使船舶的使用年限縮減。所以,噪聲會造成船舶的安全隱患,如果對其不加以重視,就會造成不可估量的損失。
2.船舶機械噪聲控制策略
2.1柴油機的噪聲控制
目前船舶的載重噸在逐漸增大,柴油機的功率也越來越大,功率的提高就會引發(fā)一種空氣動力性噪聲,這種噪聲主要原因是柴油機進排氣門開關(guān)引起,采用渦輪增壓系統(tǒng)可使排氣噪聲有所降低,特別是能衰減廢氣脈沖產(chǎn)生的低頻噪聲,主要是因為定壓增壓系統(tǒng)排氣總管比較大。另外由于機體安裝的不平衡缺陷柴油機會帶來結(jié)構(gòu)震動噪聲,振動能量通過柴油機的結(jié)構(gòu)傳遞到機座,再由機座傳遞到船體艙底,然后再向外傳遞到船體結(jié)構(gòu)上產(chǎn)生的振動,從而產(chǎn)生的噪聲。目前較為主流解決方式就是用減震塊,特殊的隔振器(彈性裝置),安裝在柴油機座和船體艙柜頂之間,使結(jié)構(gòu)噪聲約衰減15~20dB(A)。另外現(xiàn)在條件較好的柴油機上大都加裝隔音罩,將噪聲源與受者分隔開來,使噪聲在傳播途徑中受阻以減弱噪聲的傳遞。
在對待排氣管噪聲的問題上,可以采用隔離振動的方法,將氣管覆蓋起來,并將氣管的法蘭通過過6mm厚的聚氯丁橡膠黏到氣管體上,這樣可以降低6dB左右,同時在主機排氣管短加裝抗式消聲器,里邊不敷設(shè)吸聲材料,而是通過改變消聲器內(nèi)部通道的截面、設(shè)計共振腔或分支管使得聲波在消聲器內(nèi)由于阻抗的改變而反射回到聲源方面,或使聲能消耗在共振結(jié)構(gòu)內(nèi),從而達到消聲的目的。
在對待燃燒噪聲的問題上,因為是柴油機氣缸對其中的氣體進行壓縮點燃,引發(fā)燃燒,這需要在氣缸上面下功夫。一般來說主要措施有:合理組織供油,減小噴油提前角,縮短預(yù)燃期或在預(yù)燃期內(nèi)減少噴油量,縮短著火延遲期和減少滯燃期內(nèi)形成的可燃混合氣數(shù)量,準確校調(diào)高壓油泵和調(diào)速器。
2.2居住艙室噪聲控制
在進行船舶艙室總布置時,應(yīng)遵循兩個基本原則:1、噪聲要集中在規(guī)定的區(qū)域內(nèi),最好在船尾部;2、把對噪聲要求高的艙室盡可能遠離噪聲源的集中區(qū)域。在一般情況下,對居住艙室產(chǎn)生影響的幾乎全部來自機艙的結(jié)構(gòu)傳播噪聲。因此,隔聲措施是解決居住艙室減噪的主要辦法,即切斷與有噪聲源艙室結(jié)構(gòu)體的聯(lián)系,如采取浮筑結(jié)構(gòu),在承重樓板與地面之間夾一彈性墊層并把上下兩層完全隔開,不使地面層與任何基層結(jié)構(gòu)(包括墻體)有剛性連接。這樣,對撞擊隔聲和空氣隔聲都非常有效,適宜于安靜要求高的情況。如果把居住艙室裝在隔振支撐上,也非常有效,現(xiàn)在已有不少船舶采用。不過把居住艙室同機艙在結(jié)構(gòu)上分隔開來,對中、高頻噪聲有用,在低速機的船上作用不大。
2.3傳動系統(tǒng)的噪聲控制
通過傳統(tǒng)系統(tǒng)的噪音進行研究,可以發(fā)現(xiàn),噪音的主要來源是傳播上各個齒輪之間的耦合和轉(zhuǎn)軸的摩擦。所以,針對這些現(xiàn)象,要減少傳統(tǒng)系統(tǒng)的噪音,就需要對船舶的變速器進行合理的選擇。并且,對于與原動機連接的一些船舶的機械,需要用較為柔軟的物質(zhì)連接等。
2.4液壓系統(tǒng)的噪聲控制
除了上面提到的各種噪音之外,還有一種噪音,也會對船舶造成很大的影響,就是液壓系統(tǒng)產(chǎn)生的噪音。在目前的船舶系統(tǒng)中,液壓系統(tǒng)的壓力變得越來越高,噪音也在越來越大。這些噪聲不僅會影響液壓系統(tǒng)的工作,還會損害設(shè)備,加速系統(tǒng)的衰亡。所以,想要減少其噪聲,就要對其的結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化,減少系統(tǒng)的壓力。
3.結(jié)語
以往人們對船舶主要追求其耐用性,但是隨著時代的發(fā)展,人們開始追求船舶舒適性,因此對噪聲和震動的處理也進行了嚴格的要求。所以,噪聲研究已經(jīng)是船舶建造的重點研究對象。在以后的日子中,科研人員應(yīng)該將工作的重心多向降噪上轉(zhuǎn)移。