莫言青
【摘 要】 為降低新造船居住區(qū)域的噪聲,提出降噪減振措施:降低噪聲源,選用低噪聲設(shè)備;振動設(shè)備采用彈性安裝,防止振動傳遞產(chǎn)生二次噪聲源,防止共振;增加消音設(shè)備,吸收消除一部分噪聲。通過以上措施,可大大降低船舶各個區(qū)域的噪聲等級,使各個區(qū)域的噪聲等級都在《2006年海事勞工公約》的約束范圍之內(nèi),具備很大的經(jīng)濟實用性。
【關(guān)鍵詞】 降噪減振;《2006年海事勞工公約》;振動;彈性安裝
隨著國際勞工組織(ILO)《2006年海事勞工公約》(《MLC 2006公約》)對2014年7月1日及以后建造的船舶正式開始生效執(zhí)行,船舶的舒適度要求也隨之越來越高,尤其是對噪聲的要求更高。由于之前交付的大部分船舶都無法滿足《MLC 2006公約》對噪聲的要求,迫使船廠研發(fā)降噪技術(shù)并采用有效的降噪措施以滿足要求,保證順利交船。
噪聲由振動產(chǎn)生,降噪須首先考慮從控制振動源入手,再考慮通過吸收已產(chǎn)生的噪聲降噪。通過測試,普通船舶的噪聲主要來源于主機、發(fā)電機、機艙通風風機、空壓機,以及動力站馬達等設(shè)備。
1 船舶降噪減振措施
1.1 主機或發(fā)電機的選取及安裝形式
(1)主機及發(fā)電機的選型盡量選取中低速柴油主機(見圖1),高速機比低速機的噪聲更大。
(2)主機排氣消聲器選用消聲能力強的消聲器,一般有 20 dB, 25 dB, 30 dB, 35 dB的消聲器,消聲器消聲效果與其外形尺寸相關(guān),一般消聲器尺寸越大越長,消聲效果越好。若煙囪棚的尺寸足夠,盡量選用消聲效果更好的消聲器。
(3)減少因主機的振動通過主機基座傳遞到船體結(jié)構(gòu)而引起的船體振動。具體措施如下:
①主機采用彈性安裝形式,減少主機振動及通過主機基座傳遞到船體而引起的船體振動;
②主機與排氣管連接處增加波紋管,減少因主機振動導致整個排氣管的振動;
③排氣管與船體結(jié)構(gòu)之間采用彈性吊架固定,減少通過排氣管傳遞到船體結(jié)構(gòu)的振動;
④消聲器支持底座安裝耐熱彈性減振橡膠墊片,降低振動傳遞到船體結(jié)構(gòu);
⑤排氣管穿過煙囪棚頂部位置不采用直接焊接形式,采用防雨罩,避免熱膨脹引起焊縫破裂及振動傳遞到船體結(jié)構(gòu)。
1.2 機艙通風風機的選取及通風設(shè)計處理
(1)通風系統(tǒng)的噪聲主要來源于風噪,機艙進風或出風風機應(yīng)選用低噪聲風機。風機廠家通過對馬達轉(zhuǎn)速、葉片角度及形式的調(diào)整,設(shè)計低噪聲風機發(fā)出的噪聲可以比普通風機發(fā)出的噪聲小5 dB左右,從噪聲源上降低了噪聲等級。
(2)百葉窗的有效流通面積足夠,保證流經(jīng)百葉窗的風速不超過6 m/s;如流速太快,風與百葉窗葉片之間會產(chǎn)生較大噪聲。
(3)在風機上增加消聲器,消聲器的高度不小于風機直徑的1.2倍,通過消聲器吸收風機產(chǎn)生的噪聲。
(4)在進風通道艙壁上鋪吸聲棉及采用多孔板固定,可起到吸聲作用;
(5)風機底座加減振橡膠墊片,消聲器采用彈性支架固定,以達到減少振動傳遞到船體結(jié)構(gòu)的效果(見圖2)。
1.3 其他設(shè)備安裝及系統(tǒng)設(shè)計
(1)起動空壓機彈性安裝,加彈性底座;
(2)液壓動力站彈性安裝,加彈性底座;
(3)房間空調(diào)風管采用中低速設(shè)計,避免風噪;
(4)主要貨物系統(tǒng)吸入管直徑不宜過小,流速不宜過高,以免因流阻太大導致泵及管路振動;
(5)其他振動較大的設(shè)備采用彈性安裝。
2 同型號船型噪聲測試對比
以 kW(馬力)全回轉(zhuǎn)拖船為例,改進前和改進后實測數(shù)據(jù)見表1。
改進前的項目消聲器選用的是 20 dB型號,風機采用普通風機,設(shè)備及排氣系統(tǒng)普通安裝固定,通風未加消聲器。實測結(jié)果表明,除了機艙、舵機艙區(qū)域,其他區(qū)域的噪聲都不滿足《MLC 2006公約》的要求。
改進后的新項目消聲器選用 35 dB型號,采用靜音風機,設(shè)備及排氣系統(tǒng)彈性安裝,增加消聲器及吸引設(shè)計。實測結(jié)果表明,所有測量區(qū)域的噪聲均滿足《MLC 2006公約》的要求。
3 結(jié) 語
根據(jù)實驗測試數(shù)據(jù)對比,通過降低噪聲源、防止振動傳遞、添加消聲措施,大大降低了各區(qū)域的噪聲等級,并有效地控制在《MLC 2006公約》要求的范圍之內(nèi),保證船舶順利交付,同時也大大提高了船員的居住舒適度。對于造船廠來說,所有改進措施工程量較小,施工難度不大,風機及消聲器的選型并未造成船廠成本的大量增加;因此,降噪減振措施具備很強的經(jīng)濟實用性。