張 翼
(合肥中亞環(huán)??萍加邢薰荆戏?230000)
水泥廠噪聲污染有固定聲源點(diǎn),聲源種類構(gòu)成比較復(fù)雜,聲壓級(jí)別很高,破碎機(jī)、原料磨、煤磨、水泥磨、空壓機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)等水泥工廠常見設(shè)備都是強(qiáng)噪聲源[1-2]。
磨機(jī)作為水泥生產(chǎn)中必不可少的設(shè)備之一,其主要被應(yīng)用于水泥、生料以及煤粉等材料的制作中。目前,我國(guó)絕大多數(shù)水泥廠中比較常見的磨機(jī)類型就是球磨機(jī)。運(yùn)行時(shí),設(shè)備中的鋼球、簡(jiǎn)體、物料三者兩兩撞擊,然后會(huì)產(chǎn)生比較嚴(yán)重的噪音。磨機(jī)制造出來(lái)的噪音頻帶比較寬,噪音級(jí)別高且傳播很遠(yuǎn),這種噪音長(zhǎng)時(shí)間存在于水泥生產(chǎn)廠房中,一方面會(huì)給工作人員的人身健康帶來(lái)極為負(fù)面的影響,一方面也會(huì)波及周圍的住戶與環(huán)境。
在水泥的生產(chǎn)過(guò)程中,使用的除塵設(shè)備、原料磨機(jī)設(shè)備以及水泥磨設(shè)備通常都會(huì)配備專用風(fēng)機(jī)。風(fēng)機(jī)作為生產(chǎn)設(shè)備的核心供風(fēng)機(jī)械,其在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)發(fā)生一定幅度的振動(dòng),且在風(fēng)力進(jìn)出口部位會(huì)發(fā)生摩擦,從而產(chǎn)生部分噪音,分貝高達(dá)90 dB,其噪聲也具有頻帶較寬且聲壓高的特點(diǎn)[3]。
水泥生產(chǎn)會(huì)涉及石灰石破碎的生產(chǎn)工藝,該環(huán)節(jié)在實(shí)施過(guò)程中也會(huì)產(chǎn)生大量噪音,噪聲的主要來(lái)源就是石灰石與破碎機(jī)設(shè)備之間產(chǎn)生的接觸與撞擊。當(dāng)前,我國(guó)水泥廠主要使用的破碎機(jī)有三種類型,分別為錘式破碎機(jī)、反擊式破碎機(jī)以及顎式破碎機(jī)。這三種類型的破碎機(jī)設(shè)備在運(yùn)行時(shí)所產(chǎn)生的噪聲等級(jí)均超過(guò)100 dB。
根據(jù)相關(guān)調(diào)查數(shù)據(jù)可知,在水泥生產(chǎn)線上長(zhǎng)期工作的工作人員,身體健康受到了嚴(yán)重的負(fù)面干擾。由于施工人員長(zhǎng)期處在噪聲等級(jí)較高的工作環(huán)境中,其腸胃的功能退化,很多工人出現(xiàn)惡心嘔吐、不消化且厭食的情況。處于此種環(huán)境的工作人員,心血管疾病的發(fā)病率也在持續(xù)升高,高血壓患者及患有其他心血管疾病的人員普遍高于其他工作群體。還有部分人員的視覺器官也受到了噪聲的干擾,部分人員的視力情況逐漸惡化,并且眼花情況嚴(yán)重。由此可見,高等級(jí)噪聲對(duì)人類的身體健康具有極強(qiáng)的破壞力,相關(guān)部門必須給予高度重視,并且應(yīng)用各種先進(jìn)技術(shù)予以治理。
為了更好地控制噪聲的產(chǎn)生,生產(chǎn)期間要盡量選擇噪音較小的設(shè)備,并且引入科學(xué)降噪技術(shù),逐漸降低生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的噪聲等級(jí)。首先,相關(guān)設(shè)備管理人員在選購(gòu)設(shè)備時(shí),要對(duì)生產(chǎn)設(shè)備有一個(gè)全面而正確的了解,并且完全掌握各種設(shè)備在生產(chǎn)過(guò)程中可能產(chǎn)生的噪聲等級(jí),然后以此作為最為重要的參考依據(jù)來(lái)進(jìn)行設(shè)備的選擇。為了更好地實(shí)現(xiàn)降噪目標(biāo),水泥廠應(yīng)更新傳統(tǒng)的球磨機(jī)系統(tǒng),當(dāng)前大多數(shù)廠商都選擇輥壓機(jī),以此替代球磨機(jī)設(shè)備來(lái)進(jìn)行生產(chǎn)。在購(gòu)置壓縮機(jī)時(shí),為了淘汰活塞式壓縮機(jī)設(shè)備,水泥廠可以選用螺桿式壓縮機(jī)設(shè)備。而在選擇風(fēng)機(jī)設(shè)備時(shí),低噪聲風(fēng)機(jī)可以列入首選,水泥廠不再購(gòu)買普通類型的風(fēng)機(jī)設(shè)備。這樣可有效降低水泥工業(yè)設(shè)備在生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的噪音。此外,要適當(dāng)優(yōu)化水泥工業(yè)設(shè)備的傳動(dòng)方式,將其中的齒輪零件使用皮帶進(jìn)行替換,可有效降低摩擦力,從而降低噪音級(jí)別。
球磨機(jī)是水泥工業(yè)設(shè)備的核心組成部分,其作為水泥生產(chǎn)過(guò)程中噪聲的主要來(lái)源之一,噪聲的等級(jí)甚至能夠達(dá)到110 dB。為了幫助球磨機(jī)實(shí)現(xiàn)降噪效果,技術(shù)人員通常會(huì)使用阻尼包裹、改變襯板材料、建立隔聲設(shè)備、改變研磨體形狀等幾種方式來(lái)降低噪聲等級(jí)。但是經(jīng)過(guò)實(shí)踐,技術(shù)人員發(fā)現(xiàn),這些措施的降噪效果不是很明顯,若想要更快地實(shí)現(xiàn)降噪目標(biāo),比較理想的方式是給球磨機(jī)專門設(shè)立一個(gè)隔音室,主要的原理就是利用隔音室將球磨機(jī)封閉起來(lái)。通常情況下,水泥廠的球磨機(jī)廠房墻壁材質(zhì)都是磚墻,隔音效果比較良好,在建立隔音室時(shí),主要需要注意室內(nèi)的門窗以及內(nèi)墻部分的隔音設(shè)置。
3.2.1 隔音門的安裝
在設(shè)計(jì)隔音門時(shí)需要注意,隔音門不但要具備強(qiáng)大的隔音功能,并且要方便開關(guān)。在選擇材料時(shí),最好選擇木質(zhì)的纖維板材,門內(nèi)的夾層部分一般都會(huì)加入較厚的巖棉,這種隔音門一般可以隔絕30 dB 以上的噪音。在設(shè)計(jì)門的尺寸時(shí),要根據(jù)球磨機(jī)的大小來(lái)設(shè)定,也就是說(shuō),必須保證球磨機(jī)設(shè)備進(jìn)出便利,方便其運(yùn)輸與后期的檢修工作。
3.2.2 隔音窗的設(shè)置
在設(shè)置隔音窗時(shí),一般都會(huì)使用雙層設(shè)計(jì),且窗戶的形狀為非等距梯形。技術(shù)人員需要在玻璃中間設(shè)置空氣層,空氣層可以起到良好的吸聲效果。此外,不要忽略窗戶和墻壁之間的接縫處理,通常情況下要使用橡膠皮條來(lái)進(jìn)行密封。設(shè)備操作人員在生產(chǎn)中只需要隔著玻璃對(duì)設(shè)備的運(yùn)行實(shí)施監(jiān)控,這樣一來(lái),一方面可以保證生產(chǎn)工作的正常進(jìn)行,一方面還能保護(hù)工作人員的身體健康。
3.2.3 梁柱以及屋頂部分的降噪處理
由于球磨機(jī)具有獨(dú)特的噪聲屬性,因此在隔音室中需要加設(shè)聲音吸收層結(jié)構(gòu),才能強(qiáng)化降噪效果。此外,技術(shù)人員可使用在屋頂部分加設(shè)阻尼層的方式,在屋頂部分安裝隔音板材,可以起到美化裝飾的效果,也能對(duì)隔音效果進(jìn)行優(yōu)化。
3.2.4 優(yōu)化設(shè)備的通風(fēng)裝置
在水泥生產(chǎn)過(guò)程中,保持一個(gè)良好的室內(nèi)生產(chǎn)環(huán)境是非常重要的。為了完善降噪措施,技術(shù)人員需要在設(shè)備的風(fēng)力進(jìn)出口位置設(shè)置專用的排風(fēng),并且安裝消音設(shè)備,以規(guī)避排風(fēng)裝置運(yùn)行過(guò)程可能產(chǎn)生的噪音,另外,技術(shù)人員要對(duì)風(fēng)口進(jìn)行檢查,杜絕其出現(xiàn)漏風(fēng)情況。
(1)在其風(fēng)力進(jìn)出位置安裝消音設(shè)備。當(dāng)風(fēng)機(jī)正常運(yùn)行時(shí),其流通氣體的管道中應(yīng)該設(shè)置一些礦渣棉、毛氈等工業(yè)消音材料,這些材料一般會(huì)緊緊吸附在管道的內(nèi)壁,起到良好的降噪效果。消音材料的厚度要根據(jù)噪聲等級(jí)來(lái)設(shè)定,噪聲越大,選擇的材料就要越厚。對(duì)于低頻率的噪聲來(lái)源,要在管道內(nèi)設(shè)置較為輕薄的消音材料。
(2)在加設(shè)消音器時(shí),要結(jié)合噪音等級(jí)來(lái)選擇消音器的尺寸,并且準(zhǔn)確計(jì)算所需消音彎頭的個(gè)數(shù)。對(duì)于尺寸較長(zhǎng)的消音器,如果安裝的消音彎頭比較多,那么降噪效果很好,但是此時(shí)的氣流速度較大,氣流會(huì)產(chǎn)生少許噪音。技術(shù)人員需要將風(fēng)管的外部,用阻尼材料進(jìn)行適當(dāng)包裹,或者可以使用阻尼材料,涂抹在風(fēng)管外壁上。
為了降低破碎機(jī)設(shè)備發(fā)出的噪聲等級(jí),技術(shù)人員需要給其設(shè)置專用的減震墊。在生產(chǎn)車間內(nèi),要多使用消音效果較為明顯的板材,與此同時(shí),在破碎工藝上也要進(jìn)行革新,盡量使用自動(dòng)生產(chǎn)系統(tǒng)。
消音器設(shè)備本身可以通過(guò)氣流,其作用主要是將傳播進(jìn)來(lái)的噪聲進(jìn)行弱化處理。當(dāng)前,消音器是水泥生產(chǎn)過(guò)程中主要的降噪措施之一。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中,技術(shù)人員借助其消音優(yōu)勢(shì),將其加設(shè)在各種生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備中,大大減低了噪聲的產(chǎn)出。目前,常見的消音器有三種類型,分別為抗性消音器設(shè)備、阻性消音器設(shè)備以及抗阻復(fù)合型消音設(shè)備。其工作原理主要是改變?cè)肼暤脑蓄l率,或者抵消噪聲的頻率,以此達(dá)到降噪目標(biāo)??剐韵羝髟O(shè)備主要用來(lái)抵消中等頻率的噪聲,通常情況下被安裝在水泥廠的鼓風(fēng)機(jī)或者葉氏風(fēng)機(jī)上面,其消除的噪聲分貝大約在10 dB。阻性消音器設(shè)備通常用于中等以及高等頻率的噪聲等級(jí),一般被安裝在磨機(jī)設(shè)備上。復(fù)合型的消音設(shè)備應(yīng)用范圍比較廣泛,可適用于各種頻率的噪聲等級(jí),并且消音效果較為明顯,能夠達(dá)到30 dB,主要被安裝在高壓離心風(fēng)機(jī)等設(shè)備上。
設(shè)備在生產(chǎn)中產(chǎn)生的振動(dòng)是很難避免的,其在此種過(guò)程中產(chǎn)生的噪音也成為噪聲控制的難題之一。為了解決該問(wèn)題,技術(shù)人員在生產(chǎn)初期就要制定防治措施,在選購(gòu)設(shè)備時(shí)要重點(diǎn)考察機(jī)械設(shè)備運(yùn)行時(shí)的振幅指標(biāo),并且尋求控制方法。為了有效減震,采購(gòu)人員還要要求廠家提供設(shè)備防震墊。在安裝設(shè)備時(shí),需要嚴(yán)格遵守安裝規(guī)范,并且安排專業(yè)人員進(jìn)行技術(shù)驗(yàn)收,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)整改。
采取適當(dāng)?shù)氖芎φ弑Wo(hù)措施是非常有必要的,此種方式屬于一種比較消極的解決方式,但是控制噪音的效果比較顯著。如果其他的聲源控制措施效果不是很好,生產(chǎn)中產(chǎn)生的噪音仍然給工作人員帶來(lái)較大的身心傷害,此時(shí)必須對(duì)其采取適當(dāng)?shù)谋Wo(hù)措施。首先,在水泥廠內(nèi)長(zhǎng)期工作的人員都要佩戴防噪音設(shè)備,如隔音耳罩、耳塞,或者是專門隔絕噪音的頭盔。生活在水泥廠周圍的居民往往也會(huì)受到一定程度的干擾,為了更好地抑制噪聲,居民可以更換隔音效果較高的門窗和墻體結(jié)構(gòu)等,必要時(shí)甚至需要搬離原有住所。
為了更好地實(shí)現(xiàn)降噪目標(biāo),水泥廠區(qū)內(nèi)的管理人員需要強(qiáng)化生產(chǎn)設(shè)備的管理,充分重視設(shè)備的日常養(yǎng)護(hù)與維修,最大程度降低設(shè)備的故障發(fā)生頻率,盡量不在運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生噪音。與此同時(shí),還要適當(dāng)縮短工作人員在廠區(qū)內(nèi)作業(yè)的時(shí)間,實(shí)施輪班制度,每過(guò)一段時(shí)間就要更換工作人員,盡量降低噪音環(huán)境對(duì)工作人員帶來(lái)的身心傷害,將影響降到最低。
針對(duì)水泥廠的實(shí)際情況,隔聲間對(duì)磨機(jī)風(fēng)機(jī)、空壓機(jī)、破碎機(jī)、篩粉機(jī)等都比較適用。例如,在生產(chǎn)過(guò)程中,某水泥廠的鼓風(fēng)機(jī)產(chǎn)生了較大噪音,其為鼓風(fēng)機(jī)組設(shè)置了專門的鼓風(fēng)機(jī)房,結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況,將已有的廠房改裝成隔聲間。把鼓風(fēng)機(jī)噪聲封閉在隔聲間內(nèi),使其傳不出去,降噪效果較為顯著。
通過(guò)使用多種噪聲處理措施,水泥工業(yè)設(shè)備產(chǎn)生的噪聲受到了良好的控制。水泥工業(yè)生產(chǎn)噪聲污染嚴(yán)重,影響廠區(qū)和周邊居民、工作人員的正常工作和生活。因此,必須采用隔音門、隔音窗、隔音罩、進(jìn)風(fēng)口消音器等設(shè)備,同時(shí)合理布置設(shè)備廠區(qū)分布方案。同時(shí),要加強(qiáng)綠化,充分利用自然地形條件,才能更好地治理噪聲污染。