船舶機(jī)械設(shè)備的噪聲分析與有效控制方案研究

鄧境豪

摘要：在船舶機(jī)械環(huán)境中，大多數(shù)船舶的機(jī)艙都會(huì)受到一些噪聲污染的影響，會(huì)對(duì)船舶機(jī)械設(shè)備的正常運(yùn)行造成一定的阻礙，造成降低這些機(jī)械設(shè)備使用壽命和精確度的問(wèn)題。大部分國(guó)家制定了相應(yīng)的噪聲標(biāo)準(zhǔn)，以此來(lái)為船舶的正常運(yùn)行提供支撐。這篇文章重點(diǎn)分析了降低噪聲技術(shù)的措施，為我國(guó)目前船舶噪聲的防護(hù)提出了積極的建議。

關(guān)鍵詞：船舶;機(jī)械設(shè)備;噪聲分析;控制策略;

引言：

目前來(lái)說(shuō)，大多數(shù)船員都增強(qiáng)了自身對(duì)健康保護(hù)的意識(shí)，國(guó)際組織上提出了要減少因?yàn)樵肼曇l(fā)船員疲勞感和健康，進(jìn)而對(duì)船舶的航行安全產(chǎn)生消極影響的建議，為了滿足國(guó)際噪聲的高要求，就要采取有效的措施來(lái)減少?lài)?guó)際壁壘對(duì)我國(guó)造船技術(shù)的影響，加強(qiáng)對(duì)船舶噪聲控制技術(shù)的研發(fā)力度，準(zhǔn)確的找出影響船舶運(yùn)行的噪聲來(lái)源，為我國(guó)船舶行業(yè)降噪技術(shù)的發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

一、影響船舶運(yùn)行的主要噪聲源分析

大多數(shù)情況下，對(duì)船舶運(yùn)行產(chǎn)生影響的噪聲源主要是從三個(gè)方面展開(kāi)的，其中就包括了機(jī)器噪聲、通風(fēng)系統(tǒng)以及推進(jìn)系統(tǒng)。其中推進(jìn)系統(tǒng)中就包含了螺旋槳以及尾部船體;而通風(fēng)系統(tǒng)就包含了通風(fēng)裝置、空調(diào)裝置、通風(fēng)管道以及通風(fēng)機(jī)等;機(jī)器噪聲則包括了壓縮機(jī)、減速齒輪、柴油機(jī)和汽輪機(jī)等[1]。只有更好的解決這三個(gè)方面的問(wèn)題，就能很好的對(duì)船舶的噪聲影響進(jìn)行有效控制。

二、船舶機(jī)械噪聲可能產(chǎn)生的危害

噪聲會(huì)給船舶的正常運(yùn)行帶來(lái)多個(gè)方面的危害，比如說(shuō)，噪聲的產(chǎn)生會(huì)對(duì)乘客帶來(lái)一定的影響，造成乘客的耳部受到損害，嚴(yán)重的情況下會(huì)對(duì)乘客的中樞神經(jīng)和心腦血管產(chǎn)生損害。如果長(zhǎng)時(shí)期受到這種噪聲的影響，就容易造成人的聽(tīng)力受損，產(chǎn)生一定的幻聽(tīng)。通過(guò)實(shí)踐證明，噪聲較大的情況下會(huì)影響人們正常的工作效率，在噪聲較大的環(huán)境中進(jìn)行休息，會(huì)對(duì)人們的睡眠產(chǎn)生影響，使得睡眠的質(zhì)量低下，造成惡性循環(huán)的問(wèn)題。從對(duì)船舶本身的影響來(lái)看，如果船舶之間出現(xiàn)銜接不當(dāng)?shù)膯?wèn)題，就會(huì)帶來(lái)一定的振動(dòng)，進(jìn)一步讓噪聲變得更為嚴(yán)重，這樣不但會(huì)讓乘客產(chǎn)生不好的體驗(yàn)，還會(huì)對(duì)船舶本身造成一定程度的損壞，影響船舶機(jī)械設(shè)備使用的壽命。因此，加強(qiáng)對(duì)船舶中安全隱患的重視力度，可以在一定程度上減少經(jīng)濟(jì)的損失。

三、對(duì)船舶機(jī)械噪聲進(jìn)行控制的有效措施

要想對(duì)船舶的噪聲進(jìn)行控制，可以從噪聲源頭的控制、噪聲傳播過(guò)程中的控制、接受噪聲進(jìn)行防護(hù)三個(gè)方面來(lái)開(kāi)展。在控制的過(guò)程中，首先要對(duì)船舶的機(jī)械設(shè)備和動(dòng)力系統(tǒng)中存在的噪聲進(jìn)行提取，準(zhǔn)備低空泡個(gè)半流均勻的螺旋槳，這樣就可以對(duì)推進(jìn)系統(tǒng)中噪聲的傳播起到一定的限制作用。而在對(duì)一些噪聲比較大的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行處理的過(guò)程中，要采取一系列讓聲音隔絕的措施，要設(shè)計(jì)一些和噪聲源距離較遠(yuǎn)的艙室，并且還要在其中安置一些吸聲裝置，對(duì)噪聲起到限制作用[2]。

（一）對(duì)柴油機(jī)產(chǎn)生的噪聲進(jìn)行控制

就目前來(lái)說(shuō)，經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展也就決定了船舶的承重量必須越來(lái)越大，這樣也就使得柴油機(jī)的功率也要不斷增加來(lái)滿足船舶承重量的要求，隨之就不可避免的產(chǎn)生了空氣動(dòng)力性的噪聲。而這其中最重要的原因在于排氣門(mén)開(kāi)關(guān)，通過(guò)對(duì)輪增壓系統(tǒng)的控制可以達(dá)到降低噪聲的效果，特別是可以降低廢氣脈沖帶來(lái)的一些頻率交低的噪聲。除此之外，在對(duì)船舶機(jī)體進(jìn)行安裝的過(guò)程中，會(huì)伴隨著不平衡的現(xiàn)象，進(jìn)一步造成柴油機(jī)出現(xiàn)振動(dòng)噪聲的問(wèn)題?？梢栽诓裼蜋C(jī)的作用下吧振動(dòng)能力傳遞給機(jī)座，進(jìn)一步傳遞到艙底，通過(guò)船體輸送到外部，伴隨一定的振動(dòng)，這就是噪聲產(chǎn)生的主要過(guò)程。目前來(lái)看，要想解決這種噪聲，可以恰當(dāng)?shù)氖褂脺p震塊，把一些隔離器放在柴油機(jī)和船艙的艙柜之間，讓噪聲的頻率降低。而且，一些較好的船艙，大多數(shù)都采用了隔音罩，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)降低噪聲、分散噪聲源、增強(qiáng)噪聲傳遞阻礙的目的。在對(duì)噪聲產(chǎn)生的另外一種方式，也就是平排氣管進(jìn)行分析的過(guò)程中，要在科學(xué)合理的條件下借助隔離振動(dòng)這種方式來(lái)對(duì)氣管進(jìn)行覆蓋，可以適當(dāng)?shù)倪\(yùn)用聚氯丁橡膠。把氣管和它的法蘭黏結(jié)在一起，這樣就可以有效的降低噪聲的頻率，而且還要在氣管上安裝一些消聲器，減少對(duì)吸聲材料的使用，這樣就可以改變消聲器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，讓噪聲的頻率變得更低[3]。

（二）對(duì)居住艙室的噪聲進(jìn)行有效控制

在對(duì)船舶的艙室進(jìn)行布置的過(guò)程中，要遵循兩個(gè)基本的原則，首先要盡量把噪聲集中到船尾，把噪聲控制在一定的范圍內(nèi);其次，要根據(jù)船艙的需求為依據(jù)，盡量減少把船艙設(shè)置在噪聲較大的地區(qū)。一般來(lái)說(shuō)，大多數(shù)影響船舶的噪聲都是結(jié)構(gòu)傳播的噪聲。因此，要想減少噪聲影響的措施就是進(jìn)行隔音，減少和噪聲有關(guān)的構(gòu)造及聯(lián)系。比如說(shuō)，在船舶建造中使用浮筑結(jié)構(gòu)，就要采取一定的樓板來(lái)隔離噪聲，減少地面和基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)之間的接觸，實(shí)現(xiàn)剛性連接。運(yùn)用這種方法可以有效減少空氣隔聲和撞擊隔聲，只是這種方法需要在安靜的環(huán)境中使用，一般的做法是把居住的船艙安置在隔振支撐之上，實(shí)現(xiàn)降低噪聲的目標(biāo)，目前絕大多數(shù)船舶都借助這種方法來(lái)減少噪聲影響。

（三）對(duì)推進(jìn)系統(tǒng)產(chǎn)生的噪聲進(jìn)行控制

要想降低推進(jìn)系統(tǒng)中的噪聲影響，就可以在螺旋槳降噪、側(cè)面推漿降噪和螺旋槳三個(gè)方面下功夫，也就是對(duì)螺旋槳采取噪聲推進(jìn)的方法來(lái)進(jìn)行處理，這樣就有效的降低了噪聲的強(qiáng)度;還可以對(duì)螺旋槳的尾部線條進(jìn)行處理，減少螺旋槳和船體之間的空隙，在螺旋槳外部安裝一些導(dǎo)流管，這樣就能改變螺旋槳的伴流減少震動(dòng)帶來(lái)的噪聲。

（四）對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)生的噪聲進(jìn)行控制

在實(shí)踐檢驗(yàn)中可以得出一些經(jīng)驗(yàn)，能夠充分認(rèn)識(shí)到，船舶中噪聲的產(chǎn)生來(lái)自于齒輪之間的摩擦。因此，解決這個(gè)問(wèn)題的措施是多種多種多樣的，可以在最大程度上對(duì)噪聲進(jìn)行控制，進(jìn)一步優(yōu)化船舶本身帶有的變速器。

（五）對(duì)液壓系統(tǒng)產(chǎn)生的噪聲進(jìn)行控制

在船舶運(yùn)行過(guò)程中，液壓系統(tǒng)也會(huì)帶來(lái)一定的噪聲影響。在目前的船舶建造過(guò)程中，加強(qiáng)了對(duì)液壓系統(tǒng)壓力的重視力度，這也就使得液壓系統(tǒng)產(chǎn)生的噪聲越來(lái)越大，不但會(huì)對(duì)液壓系統(tǒng)的正常運(yùn)行產(chǎn)生影響，同時(shí)還可能造成液壓設(shè)備的損壞，加快液壓系統(tǒng)老化的速度。因此，優(yōu)化船舶的液壓系統(tǒng)，對(duì)系統(tǒng)壓力進(jìn)行有效限制就能夠減少噪聲的產(chǎn)生。

（六）加強(qiáng)對(duì)新技術(shù)的研發(fā)

隨著船舶的快速發(fā)展，必將推動(dòng)船舶技術(shù)成為國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的重要組成部分，不管是哪個(gè)國(guó)家，只要掌握了最先進(jìn)的船舶將噪技術(shù)，為船舶運(yùn)行提供更科學(xué)、更符合聲學(xué)的環(huán)境，就能加強(qiáng)在船舶行業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。我國(guó)在開(kāi)始建造船舶時(shí)，利用聲學(xué)設(shè)計(jì)來(lái)減少噪音是較為常用的方法，在船舶的艙室設(shè)計(jì)中結(jié)合聲學(xué)評(píng)估技術(shù)，采取適當(dāng)?shù)母粢舸胧?，進(jìn)一步優(yōu)化船舶的設(shè)計(jì)工作。還要進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)降低噪聲的認(rèn)識(shí)，讓被動(dòng)降噪變?yōu)橹鲃?dòng)降噪，讓船舶的動(dòng)力系統(tǒng)和排風(fēng)系統(tǒng)的噪聲源減少，加強(qiáng)對(duì)噪聲源的分析和評(píng)估，選擇一些噪聲較小的機(jī)械設(shè)備，在建造過(guò)程中采取安裝減震器和減震結(jié)構(gòu)的降噪措施，減少噪聲的傳播，提高船艙的隔音效果。

四、結(jié)束語(yǔ)

隨著對(duì)船舶安全的重視力度不斷提高，船舶建造行業(yè)也有了一定的噪聲控制規(guī)范，這就使得噪音的控制取得了較好的成效。目前我國(guó)的船舶行業(yè)得到了快速的發(fā)展，相關(guān)部門(mén)也要加強(qiáng)對(duì)噪聲控制的重視力度，推動(dòng)噪聲防護(hù)技術(shù)的全面發(fā)展，為我國(guó)船舶行業(yè)的持續(xù)性發(fā)展提供動(dòng)力支撐。

參考文獻(xiàn)：

[1]張冠楠.船舶機(jī)艙振動(dòng)噪聲預(yù)報(bào)與減振降噪技術(shù)研究[J].船舶物資與市場(chǎng)，2019（01）：35-36.

[2]鄭荻.船舶低頻振動(dòng)噪聲的自主控制方法[J].艦船科學(xué)技術(shù)，2018，40（18）：28-30.

[3]王火平，王緒虎.船舶動(dòng)力機(jī)械的噪聲數(shù)據(jù)分析方法優(yōu)化[J].艦船科學(xué)技術(shù)，2018，40（16）：58-60.