船舶机械噪声控制

船舶机械噪声控制 船舶机械噪声控制 NoiseControlofMarineMachinery 驻四二四厂军事代室王凤良 摘要船舶噪声污染危害极大,船厂应在设备选购,生产工艺,检验验收,用户培训诸方面 加大噪声控制的力度,并对已有噪声源尽可能进行减振降噪. 关键词噪声源噪声控制减振降噪隔声罩 AbstractNoisesontheshipsareveryharmfu1.Theshipyardsshouldstrengthencontrolofnoises duringtheperiodsofequipmentpurchase,productiontechnique,inspectionandtrainingofclients.The shipyardsshouldalsosparenoeffortstoreducenoiseofexistednoiseresources. Keywordsnoiseresource,noisecontrol,vibrationandnoisecontrol,acousticalenclosure 1船舶噪声及其分类 自l8世纪瓦特发明蒸汽机翻开人类工业革命 的新篇章以来,噪声污染便随着现代科技的迅速发 展而日益严重.早在20世纪70年代,发达国家就 已将噪声作为船舶建造的一项重要指标.船舶噪声 由其自身设备工作时以及外界风浪等拍击船体时发 出的不同频率和不同强度的声音无规律地组合而 成.它包括存在于舱室部位的空气噪声,存在于船 体结构中的结构噪声(即振动)以及存在于船体周 围水介质中的水噪声.这些噪声不仅损害船员的健 康,妨碍船员的正常工作,而且易造成船体结构的 疲劳,破坏,所以控制船舶噪声十分必要. 船舶噪声按声源的不同可分为机械噪声,螺旋 桨噪声和水动力噪声三大类.螺旋桨噪声和水动力 噪声主要取决于船体结构,形状,重量以及主动力 装置的功率,布置形式,机座刚性和螺旋桨的结构 形状等.本文将着重就第一种机械噪声如何在船舶 建造过程中加以工程控制提出一些和思路. 2机械噪声控制 船上机械的种类很多(每船约有一千台套设 备),最主要的是主机(如柴油机,汽轮机,燃气轮 机,推进电机等),辅机(如柴油发电机,各种泵, 空压机及空调通风机等).不同类型的机器产生噪声 和振动的机理和原因各不相同,因而声场特性及其 声频谱也不同.应根据机器类型的不同有侧重地采 取不同的减振降噪措施. 2.1选用低噪声的新设备 降低船舶机械噪声首先要从源头抓起,尽量选 用低噪声的设备以减低声源的声级和振级.设计合 理,制作精良的机械的特点是运动部件的质量较轻 且能保持良好的静平衡与动平衡状态,齿轮传动啮 合精准,多以滑动轴承代替滚动轴承且润滑良好等, 因而能达到较低的噪声水平.为此,建议船厂在订 货或采购机械设备时必须选用技术力量雄厚的配套 厂产品,且将噪声这一综合技术指标作为衡量机械 质量的技术条件写入购货合同,作为验收购货的依 据. 2.2设备安装应注意减振降噪 主动力装置在船上定位安装须严格按照轴系 拉线,镗孔,遵循安装工艺.其它机械设备也须按 其安装工艺精工细作,并尽可能采取一切减振降噪 措施.试验验收时须将噪声作为一个重要的验收指 标(单个设备测量噪声有困难时,可通过舱室噪声 来规范),否则后患无穷.例如:某船主机为两台 12PA6280柴油机,主机与船体基座采用了刚性连 接.技术规格书要求满负荷工作时,噪声不大于 110dB(A),但没有注明是台架试验还是航行试验, 机电设备2002年第6期 是单机还是双机,最终台架试验仅有的一台机的噪 声记录为104.5dB(A),而航行试验时,噪声大的 一 台机噪声达112dB(A).噪声无法整治,用户也 无法接受.航行试验后,被迫拆检主机各主要运动 部件,寻找噪声大的原因,经专家会审,认定主要 影响因素是主机的振动烈度.因而又对两台主机重 新进行满载试验,测得主机的最大振动烈度为 8.13mm/s,该值小于振动规范要求的振动烈度标准 11.00mm/s.尽管最终得出了噪声不超标,主机正常, 用户可以放心使用的结论.但就是因为这次主机噪 声标准要求的不严密,船厂与主机厂先后花了一个 多月的时问和大量的人力,财力,并被迫延长使用 方的主机保修期,损失重. 2.3降低机械设备的结构和气流噪声 对于已有的机械设备噪声,应采取隔振,减振 和阻尼涂层降低其振动(结构噪声).空气噪声 应采用吸声结构,隔声结构或使用隔声罩及消声器 等予以控制.对于机械噪声中的气流噪声,例如: 主辅机,锅炉等的进,排气和空调通风系统则主要 采用在进,排气管路上安装消声设备的办法降低噪 声.消声设备主要有内壁装有多孔吸声材料的阻性 消声器,改变内部通道截面,设计有共振腔或旁路 管(分支管)的抗性消声器以及消声量大,消声频 带宽的复合式消声器.只要它们与相应的噪声频谱 相适应,就能取得良好的消声效果. 对于噪声大于100dB(A)的强机械噪声源(主 要来自固体噪声),可以采用隔声罩加以控制.隔声 罩的声学结构是综合隔声,吸声和阻尼等抑制噪声 的机理而设计的,可以隔离机器声源,使机器辐射 的噪声在罩内被吸收和被罩隔绝.进入隔声罩并激 起罩壳振动的声能由于阻尼作用(摩擦变成热能) 被消耗,这样可达到抑制噪声的目的.需注意的是 隔声罩壳内表面必须具有吸声层,壳体结构须采取 弹性安装等阻尼措施以减弱罩壳的振动,特别是与 机械的共振.隔声罩必须严实无漏洞,密卦I生能好 且必须尽量避免驻波效应才能达到良好的效果.若 需考虑被隔离设备的散热,则须加通风的进,排气 消声通道.如需观察设备运作状态,则可采用消声 管或尽量小的透明活动窗等.例如:某船首部液压 系统(技术规格书中对其噪声无要求)采用两台 A7V型变量泵,功率输入30kW,转速1470r/m, 输出最高40MPa;Vg117ml,泵组与其船体基座采 用弹性连接,各进出泵液压管也都弹性连接两泵 正常工作的噪声达110dB(A)以上,操纵台离泵 组只有三米左右距离,中间是走道,无法做隔声墙. 船员对此反响很大,后经使用单位,船厂等多方努 力,最终采用双层(外板2.5mm,内板1.5mm,间 距30mm)薄钢板作表层,用阻尼较大的松木作骨 架,空腔内填树脂胶结玻璃纤维板,罩壳底边四周 通过橡皮减振垫与泵组船体基座延伸面连接,这样 制作了似长方体的小梯度复合型隔声罩,将整个首 部泵组罩住.根据阀组调整和压力表监视的要求, 在走道一侧操纵位置开设d~l’q并作隔声处理.由于 泵组包括电机的散热要求高,以往高温天气在没有 护罩的情况下往往发生高温报警,被迫停机.故在 隔声罩的顶部开了排风口,侧面低位开进风口,与 上甲板相应位置的开孔用消声管对接,上甲板进风 口连接小型进风机.这样在隔声的同时解决了泵组 高温报警停机问题.并在隔声罩进,出液压管接口 处作隔声处理.实测证明,平均隔声量为30dBCA) 左右,首楼内空气噪声小于85dBCA),满足了船 员不带护耳器就能正常工作的使用要求. 2.4管路减振降噪 船上各种各样的管路系统传递从机械设备发 出的振动和噪声,使它们本身成为振动源和噪声源. 因此,设计,放样和实际敷设管路时,必须采取隔 振措施.其中最简单有效的措施为在机械设备与管 路之间采用适当的弹性(挠性)软管连接,以及用 减振吊架将管路同船体结构隔开.振动较大的管路 外表面可包敷橡胶阻尼层. 3降噪设备的维护 减振降噪设备的维护和保养是很重要的.应在 交船前对船员进行一次有关减振降噪设备的维护知 识和技能的专门培训,要特别强调减振降噪设备的 识别,不准随意将其移动或替换;应经常检查弹性 支承,包括联轴节橡胶的塑性变形,更换时须作计 算校验;注意清洁和保养消声器及隔声墙(罩)等 的吸声材料,决不可在吸声材料上穿孔或涂上油漆 等. 4结束语 船舶的机械噪声控制是一项重要而复杂的系 统工程.因此,船厂必须引起高度重视,积极与船 机电设备2002年第6期 舶设计,设备设计,设备配套单位及用户密【了J协作 才能对其进行综合控制. 5参考文献 【l】朱石坚,何琳.船舶减振降噪技术与工程设计.北京 科学出版社,2002 【!】粟有鼎.舰船磁防护与声防护.北京:国防工业出版社. 1985 【3】J.w.E彼得森,J.斯托姆.船舶噪声控制.北京:国防 工业出版社,1983 上海神模牌产品获中国名牌产品称号 由上海神模电气有限公司生产的神模牌系列产品目前被中国品牌发展中心授予中国名牌产品的称号. 上海神模电气有限公司系专业生产成套机电设备和检测仪器的高新科技企业.研制开发的液压拉马,轴 承加热器和数控绕线机等先进实用的机电工具产品有三十多项国家专利,产品和技术广泛应用于机械,电气, 化工,电力,冶金,矿山,纺织,造纸,石化等领域的工矿单位和部门,并在宝钢,邯钢,大庆,胜利油田, 三峡,秦山核电站,燕山,齐鲁石化等国家大中型企业和工程中全面推广.产品畅销全国三十多个省市自治 区,远销东南亚,俄罗斯等国家,深受广大用户和机电工程技术人员的欢迎与高度评价. 产品荣获全国发明展览会,中国新产品新技术博览会,日内瓦国际专利成果博览会等十余项金奖及国家 科技进步奖.神模公司已被中国技术监督情报协会评为”全国电工专用设备质量放心企事业”.并通过了 IS09001.2000国际质量体系认证.经中国品牌发展中心审核,神模产品被授予为中国名牌产品称号. 《新编中小微电机技术数据大全》 《新编电动机绕组彩色接线图集》 《Y2系列三相异步电动机技术数据大全》 《新编中小微电机技术数据大全》与《新编电动机绕组彩色接线图集》是一套全面介绍电动机技术数据 与绕组接线的专业工具书.首版从1991年出版发行以来,深受电机修理人员和广大读者欢迎,曾多次重印, 久销不衰,成为近十年来电工领域最畅销的工具书之一.然而,科学技术在飞速发展,电动机的各项标准和 技术数据也需要不断地更新和充实,为此,我们专门组织人员,通过大量的卓有成效的搜集和整理工作,编 辑了这套电机领域技术数据与绕组接线的专业工具书. 新版《大全》与《图集》在首版的基础上汇集了建国以来国内外已定型制造的各类三相,单相,通 用,专用,派生和特殊等系列的中小微型交直流电动机,发电机,弧焊机,变压器类型10000余项;铁心尺 寸,绕组线径,匝数,接线和绕线模的标准参数及关键的技术数据22万个(包括Y2系列三相异步电动机的 技术数据与参数).汇集各类电动机的绕组彩色布线接线图集400余幅;对机电设备维修与设备诊断方面的新 技术,新产品介绍近500余项.书中还详细阐述了数控电脑绕线机,电机万用绕线模及电机诊断与试验仪器 等电机专用设备与检测仪器的应用技术与使用知识;对电机常用的绝缘材料,电磁线的有关参数及简捷计算 等电工材料也作了详细介绍,本书同时又是应用和指导电成万用绕线模的使用手册. 本书所列数据均采用国家标准,部分特殊规格的电机采用专业电机制造厂的企业标准,内容详实,简明 直观,是一套以图为主,图文并茂的实用工具书,对电机修理,制造,设计,使用,维护及采购,销售均有 较高的实用价值,是广大电机电器修理人员,设备管理维修人员,电机制造设计技术人员必不可少的专业工 具书. 邮购优惠价:亩童30元(昌邮费) 供书单位:上海神模电气有限公司地址:上海市民晏路136号邮编:200072电话(传真):021.56382319 机电设备2002年第6期