何世清
摘 要:船舶機械中船舶的環(huán)境,特別是機艙很容易受到相應的噪聲污染,影響船員的生活、工作等,還有可能引發(fā)生生理上和心理上的疾病。如果噪聲較強,則會在一定程度上影響船舶機械設備的正常運行,進而降低其使用年限和精度。大部分國家均制定了相應的噪聲標準,從而保證船舶的運行環(huán)境。
關鍵詞:船舶;機械設備;噪聲分析;噪聲標準
中圖分類號:U672.2 文獻標識碼:A DOI:10.15913/j.cnki.kjycx.2015.12.115
1 船舶機械噪聲的危害
噪聲會導致很多方面的危害,比如噪聲會在一定程度上影響船舶上的乘客,損害乘客的耳部,還會嚴重損害其中樞神經(jīng)和心腦血管等。如果長時間接觸這種噪聲,則很有可能會出現(xiàn)幻聽。依據(jù)大量實驗表明,在噪聲會大大降低人們的工作效率,如果在噪聲環(huán)境下休息,則會在一定程度上影響睡眠,降低睡眠質量,導致惡性循環(huán)。從船舶自身的方面看,如果船舶銜接不好,則會引起一定的振動,進而產(chǎn)生噪聲,不僅會給乘客帶來不良的體驗,還會損壞船舶器具,縮短船舶的使用年限。因此,應更加重視船舶中的安全隱患,避免不必要的經(jīng)濟損失。船舶機械噪聲的限制值如表1所示。
表1 船舶機械噪聲的限制值
標定功率 <40 >40~50 >50~65 >65~80 >80~100
聲功率級 <106 <108 <110 <112 <114
標定功率 >100~130 >130~160 >160~200 >200~250 >250~350
聲功率級 <116 <118 <120 <122 <124
2 船舶機械噪聲控制策略
2.1 控制柴油機的噪聲
現(xiàn)階段,隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展,對于船舶的承重需求越來越大,促使柴油機功率不斷增加,隨之產(chǎn)生了空氣動力性噪聲。出現(xiàn)這種噪聲的根本原因是進排氣門的開關,合理使用輪增壓系統(tǒng)可有效降低噪聲,尤其可降低廢氣脈沖導致的低頻噪聲,一般由具有很大定壓增壓系統(tǒng)的排氣總管完成。此外,船舶機體在安裝時會出現(xiàn)不平衡的問題,進而導致柴油機出現(xiàn)結構震動噪聲??赏ㄟ^柴油機的機構將振動能量傳至機座,并通過機座送達到艙底,合理通過船體結構輸送到外部,進而出現(xiàn)振動,導致噪聲?,F(xiàn)階段,主要解決噪聲的方式是使用減震塊,并適當將隔離器安置在船艙艙柜頂與柴油機座之間,保證噪聲合理降至15~20 dB。此外,對于相對較好的船艙,基本采用隔音罩合理降低噪聲、分離噪聲聲源,在噪聲傳遞的過程中阻礙其傳遞。
在分析平排氣管出現(xiàn)的噪聲時,合理使用隔離振動的方式適當覆蓋氣管,利用6 mm的聚氯丁橡膠,將氣管的法蘭黏結到氣管上,從而使噪聲降低到6 dB,并在主氣管上安裝抗式消聲器,且不采用吸聲材料,利用改變消聲器內部截面合理設計共振腔或不斷消耗共振結構,以達到消聲的目的。
2.2 控制居住艙室的噪聲
在布置船舶艙室時,必須符合2個原則:①將噪聲集中在一定的范圍內,最好集中在船尾部;②對于一些需求比較高的船艙,應盡可能地不設置在噪聲區(qū)域。一般而言,影響船艙的噪聲基本上都屬于結構傳播噪聲,因此,有效降低噪聲的辦法為隔音,即切斷一切與噪聲相關的構造和聯(lián)系。比如使用浮筑結構時,應在地面與承重樓板間進行一定的隔離,保證地面不接觸基礎結構,并進行剛性連接。這種方式可很好地解決空氣隔聲和撞擊隔聲,但需要比較安靜的環(huán)境,可適當將居住船艙安置在隔振支撐上,可有效降低噪聲。目前,很多船舶都在使用該方法。
2.3 控制傳動系統(tǒng)的噪聲
通過不斷的分析和研究發(fā)現(xiàn),船舶中的主要噪聲為齒輪之間的耦合和摩擦聲,因此,需要解決該問題,最大限度地降低噪聲,優(yōu)化船舶的變速器。
2.4 控制液壓系統(tǒng)的噪聲
船舶液壓系統(tǒng)會產(chǎn)生一定的噪聲。在現(xiàn)階段的船舶建造中,對液壓系統(tǒng)壓力的需求越來越嚴格,噪聲逐漸變得更大,這會在一定程度上影響著液壓系統(tǒng)的正常工作,導致設備損壞,增加系統(tǒng)的老化程度。因此,想要合理降低噪聲,就應進行一定的優(yōu)化,最大限度地降低系統(tǒng)壓力。
3 結束語
綜上所述,隨著時代的發(fā)展,人們對船舶不僅只要求其具有耐用性,更追求其舒適度。因此,對船舶機械噪聲提出了更高的要求,需要不斷研究船舶機械噪聲。在未來的研究中,應重視船舶機械噪聲的問題,促進船舶建造行業(yè)的發(fā)展。
參考文獻
[1]薛超.船舶與機械設備連接結構非保守損耗因子研究[D].大連:大連理工大學,2014.
[2]原春暉,朱顯明.艦艇機械設備噪聲振動特性的測試方法[J].艦船科學技術,2011,28(Z2).
[3]劉小彬.船舶柴油發(fā)電機組浮筏隔振系統(tǒng)建模及振動特性分析[D].大連:大連海事大學,2013.
〔編輯:張思楠〕