船舶主要噪聲來源及傳播途徑和降噪措施問題研究

周易辰

摘要：現(xiàn)如今，噪聲污染已經(jīng)成為與空氣污染和水污染并駕齊驅(qū)的世界三大污染之一了，它日益成為人們普遍關心的問題。船舶噪音的污染源主要是由于船舶動力裝置及其他輔助裝置自身振動以及吸排氣引起的。要想根除噪音是不可能的，但我們要通過一定手段降低噪音，來減輕它對我們的危害。本文將從船舶噪聲源及傳播途徑入手，探討船舶降噪的措施。

關鍵詞：噪音;傳播途徑;危害;降噪措施

一、船舶噪聲的危害

（1）船舶噪聲對人聽覺的損傷

噪聲損傷聽覺，最常見的是“聽覺疲勞”，即在噪聲作用下，使人的聽覺靈敏度暫時下降，過后很快就會恢復。這種現(xiàn)象也稱“暫時性聽力損失”。而當聽覺長期暴露在強噪聲環(huán)境中，至使聽覺靈敏度下降變成長期的，以后不能再全部恢復，即造成“永久性聽力損失”，或稱“永久性噪聲耳聾”。

（2）船舶噪聲對人健康的危害

根據(jù)衛(wèi)生部門的研究，最常見的生理效果是引起腎上腺活動增加，影響人的新陳代謝作用，容易使人產(chǎn)生疲勞、頭腦發(fā)脹、神經(jīng)過敏等現(xiàn)象。更為嚴重的還是引起某些疾病，幾十赫茲的低頻強噪聲可引起人體各部分共振，而影響呼吸、脈搏、血壓，會造成人頭暈、視力不清等癥狀;高頻噪聲可引起人神經(jīng)錯亂，神經(jīng)機能衰退。

（3）船舶噪音影響海洋生態(tài)系統(tǒng)

噪聲會使海洋動物改變生活規(guī)律，如改變浮游和潛水規(guī)律、更改發(fā)音的形式（音量和節(jié)奏）等，甚至導致它們無法避開障礙物而發(fā)生“致命”的碰撞。據(jù)科學家研究表示，聲吶產(chǎn)生的噪聲會干擾鯨和海豚自身利用聲音捕食的能力，使某些鯨類特別是突吻鯨受到驚嚇，促使它們沖出水面，造成危險的后果。海洋動物暴露在高強度的聲音之下，可能導致暫時性聽覺缺失或靈敏度減弱。

二、船舶噪音的主要來源及傳播途徑

（1）主機的噪音及傳播途徑等

船舶床用的主機是柴油機和燃氣輪機。主要是由于氣動、機械兩方面產(chǎn)生的噪音。燃燒過程中氣體在氣缸內(nèi)產(chǎn)生聲駐波，聲壓起伏通過換氣過程直接或通過氣缸壁，以結(jié)構(gòu)聲進行傳播。并且，燃燒過程中所產(chǎn)生的機械震動通過活塞，連桿，曲柄軸傳到柴油機構(gòu)架上，并由曲軸箱，殼體等向外輻射噪音。

（2）螺旋槳產(chǎn)生的噪音及傳播途徑

一般分為非空泡噪音和空泡噪音兩類。當螺旋槳產(chǎn)生空泡后，因空泡在槳葉上不斷生長和潰滅，這時就以空泡噪聲為主，其噪聲頻譜由空泡體積生長變化并受到槳葉旋轉(zhuǎn)頻率的調(diào)制而生成的屬低頻部分;由空泡潰滅最后瞬間形成激波而生成的屬高頻部分。頻譜的峰值約在40～300Hz范圍之內(nèi)，隨槳的大小與空泡的嚴重程度而異。螺旋槳長期產(chǎn)生的空泡噪音會對螺旋槳的使用壽命產(chǎn)生影響。

（3）液壓系統(tǒng)產(chǎn)生的噪音

當液壓系統(tǒng)的過濾器被污物阻塞不能起濾油作用，這種情況下因為過濾不通暢，就會產(chǎn)生一些異響，所以要保證過濾器正常工作。液壓油缸軸的油封骨架脫落，泵體不密封，當骨架脫落，在工作的時候肯定是會有影響的，發(fā)出噪音是很正常的，只要找到原因，解決就好。還有可能就是液壓油缸在安裝齒輪的時候，嚙合精度不夠，這種情況下就比較容易造成噪音。

（4）發(fā)動機風扇產(chǎn)生的噪音

發(fā)動機的風扇運行環(huán)節(jié)中，也存在著機械噪聲，當風扇運行直徑和速度都逐漸擴大時，噪聲也會有所加大。

（5）傳動系統(tǒng)產(chǎn)生的噪音

船舶機械運行過程中，傳動系統(tǒng)占據(jù)著重要的位置，其產(chǎn)生的噪聲并不大，但會造成十分嚴重的負面影響。

三、傳播噪音的降噪原則及措施

（1）傳播噪聲控制的一般原則：

①堅持科學性的原則。

②堅持先進性的原則。

③堅持經(jīng)濟性的原則。

（2）主機噪音的控制

在設計船舶發(fā)動機的過程中，需要充分考量到機械噪聲過大的現(xiàn)象，盡可能地優(yōu)化排氣噪聲通道，使得排氣管始終保持良好的暢通性，從而減少氣流脈動所產(chǎn)生的噪聲二次輻射情況。設計人員需要結(jié)合船舶機械的噪聲情況，尤其是發(fā)動機的運行狀態(tài)，科學設計好噴油提前角，從而對發(fā)動機實際燃燒過程中的噪聲進行良好控制。

（3）螺旋槳噪音的控制

為了改變槳葉的響應頻率以減小其振動，亦可采用增加槳葉阻尼的方法以抑制鳴音的發(fā)生。應用高阻尼合金材料制造螺旋槳是消除螺旋槳鳴音的一個有效措施。也可以采用一種簡便的方法，即在槳葉表面涂覆經(jīng)稀釋的高粘度氯丁橡膠以增加槳葉阻尼，抑制振動。

（4）液壓系統(tǒng)噪音的控制

當液壓油缸在工作的時候，我們一定要將油加到標準位，這樣才能夠保證液壓油缸的正常工作，同時還要適當?shù)臏p低吸油的位置。一定要保持過濾器的正常工作，要保持順暢，所以一旦發(fā)現(xiàn)過濾器出現(xiàn)問題，就需要對過濾器進行清洗，去除污物。液壓油缸的齒輪在安裝的時候，一定要注意齒輪嚙合精度，越精越好。除此之外要多注意，多觀察，要保證液壓油缸的各個部件都是正常的，一旦發(fā)現(xiàn)故障，及時進行處理，另外還要做好保養(yǎng)工作。

結(jié)語

在船舶機械實際運行過程中，不可避免地會產(chǎn)生一定的噪聲，長期在其中生活和工作的人員，將會遭受噪聲的困擾，出現(xiàn)身心俱疲的情況，還會給周圍居住人群帶來噪聲污染，并影響到船舶機械各項器件的正常運行情況。船舶如何減少機械振動噪音？需要積極堅持科學性、先進性和經(jīng)濟性的原則，良好控制船舶機械噪聲。具體控制過程中，需要針對發(fā)動機、駕駛室、液壓系統(tǒng)以及傳動系統(tǒng)方面的噪聲進行有效控制。降低船舶噪聲是未來造船技術(shù)要攻克的最重要的一個課題。船舶噪音控制應走全方位治理之路。

除此之外呢，面對噪聲，各崗位工作人員要注重個人的防護。主要措施包括：要進行反復的宣傳教育，使認識噪聲的危害和治理噪聲的重要性，不到船舶噪音大的位置;如果是工作人員或者必須要到噪音大的部位，應該自覺作好個人防護，佩戴必要的個人防護用品。

參考文獻：

[1]李明.冶金機電設備去噪音控制技術(shù)研究[J].中國金屬通報，2019（08）：88-89.

[2]唐禮輝.淺析隔震減噪技術(shù)在船舶設計中的推廣與應用[J].船舶物資與市場，2019（05）：48-49.

[3]張海元，楊春.淺談IMO噪聲新規(guī)及應對策略[J].中國水運（下半月），2018，18（11）：115-116.

[4]安君. 膜消聲器結(jié)構(gòu)設計及聲學性能研究[D].中北大學，2018.

[5]武強. 船舶內(nèi)裝材料應用及優(yōu)選[D].大連理工大學，2014.

[6]高麗莎. 基于實船試驗的鋼鋁混合結(jié)構(gòu)船舶噪聲預報與控制研究[D].武漢理工大學，2014.

[7]黃迎春.游艇噪聲及其控制[J].中國水運（下半月），2011，11（08）：108-109.

[8]趙青雙.船舶噪音的產(chǎn)生及其控制方法[J].黑龍江科技信息，2011（11）：25.

[9]金建海，冷文浩，吳文偉，須文波.船舶艙室噪聲SEA計算的快速建模及其可視化[J].船舶力學，2010，14（07）：805-811.

[10]陳文利. 微穿孔板復合結(jié)構(gòu)及液體動力加熱器噪聲控制的研究[D].哈爾濱工業(yè)大學，2010.

[11]陳繼浩. 隔聲屏障結(jié)構(gòu)聲學模擬、設計與性能優(yōu)化應用研究[D].中國建筑材料科學研究總院，2009.

[12]任傳倜. 船舶動力裝置綠色度評價體系研究[D].大連海事大學，2009.

[13]吳銘. 小尺寸橡膠隔振器的設計及試驗研究[D].華中科技大學，2004.

[14]翁長儉，張保玉，吳學仁.內(nèi)河船舶噪聲及其衡準意見[J].武漢水運工程學院學報，1981（03）：76-85.

[15]于書吉.艦船噪音控制[J].武漢造船，1980（04）：22-30.

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