鋼管生產(chǎn)場(chǎng)所噪聲產(chǎn)生原因分析及防治

摘 要:介紹了鋼管生產(chǎn)過(guò)程中的主要噪聲源及其形成原因，并對(duì)鋼管廠主要噪聲污染治理措施進(jìn)行了論述。

關(guān)鍵詞:鋼管生產(chǎn) 噪聲污染 防治

中圖分類號(hào):X1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-098X(2011)03(c)-0119-02

Analysis on the cause and control of noise in steel pipe-making workshop

Zhang XuePingYang WeiFang

(Zhejiang Kingland Pipeline And Technologies Co.，Ltd. Huzhou 313000，China)

Abstract:The article described the main noise sources of steel pipe -making process and its causes，and discussed the control measures of such noise pollution.

Key words:steel pipe -making；noise pollution；control measures

現(xiàn)代工業(yè)的飛速發(fā)展，環(huán)境污染也隨之產(chǎn)生。噪聲污染作為環(huán)境污染的一種，已經(jīng)成為影響人類健康的一大危害。噪聲污染與水污染、大氣污染、固體廢棄物污染已被看成世界范圍內(nèi)主要環(huán)境問(wèn)題。社會(huì)的發(fā)展使人們?cè)絹?lái)越重視自身的生活質(zhì)量和生存環(huán)境，國(guó)家現(xiàn)行的《環(huán)境噪聲污染防治法》等法律法規(guī)，對(duì)環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)及環(huán)境噪聲污染的防治作出強(qiáng)制性規(guī)定。隨著全社會(huì)環(huán)保意識(shí)逐步提高，生產(chǎn)性企業(yè)的噪聲治理已受到高度重視，特別是高強(qiáng)度的噪聲，一方面對(duì)車(chē)間工人和廠區(qū)周邊居民的身心健康帶來(lái)危害；另一方面還會(huì)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員之間相互溝通和協(xié)調(diào)形成障礙，影響生產(chǎn)秩序，給安全生產(chǎn)帶來(lái)潛在的威脅。

鋼管作為鋼類產(chǎn)品中的主要種類，廣泛應(yīng)用石油天然氣工業(yè)、市政給排水以及工程結(jié)構(gòu)等各種領(lǐng)域，近幾年發(fā)展迅速，年產(chǎn)量均在4400萬(wàn)噸以上，約占我國(guó)粗鋼總產(chǎn)能的7%左右，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，國(guó)內(nèi)焊管生產(chǎn)線2000余條、無(wú)縫鋼管生產(chǎn)線300多條，分布在全國(guó)各個(gè)省域和地區(qū)，從業(yè)人數(shù)眾多。根據(jù)筆者多年從事這一行業(yè)工作走訪一些企業(yè)的實(shí)際情況看，焊接鋼管生產(chǎn)場(chǎng)所的噪聲治理已是一個(gè)不容忽視的問(wèn)題。

1 鋼管生產(chǎn)場(chǎng)所噪聲產(chǎn)生的主要原因

鋼管生產(chǎn)場(chǎng)所的噪聲主要類型有流體擾動(dòng)噪聲、固體振動(dòng)噪聲和電磁脈動(dòng)噪聲，噪聲的產(chǎn)生有多方面的原因:

1.1 流體擾動(dòng)噪聲

流體噪聲指壓縮空氣、水蒸汽和工業(yè)水泄漏、釋放、流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的噪聲。鋼管廠使用大量氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，在氣動(dòng)元件泄壓或管路泄漏時(shí)產(chǎn)生噪聲；鋼管使用工業(yè)冷卻水、清洗水等產(chǎn)生的噪聲。

1.2 固體振動(dòng)噪聲

固體噪聲是鋼管生產(chǎn)中的機(jī)械振動(dòng)、摩擦和撞擊產(chǎn)生的噪聲。鋼管廠有很多大型工礦設(shè)備，設(shè)備運(yùn)行中由于機(jī)械振動(dòng)、摩擦等產(chǎn)生噪聲；鋼管生產(chǎn)過(guò)程中，在鋼管成型、定尺切斷、修端、表面處理、輥道輸送及下料收集等生產(chǎn)工序，鋼管與設(shè)備之間、鋼管與鋼管之間的相互撞擊，產(chǎn)生大量的噪聲。

1.3 電磁脈動(dòng)噪聲

電磁噪聲是鋼管廠電氣設(shè)備如電動(dòng)機(jī)、變壓器、高頻焊機(jī)等因電磁效應(yīng)而產(chǎn)生噪聲。

在鋼管廠以上工業(yè)噪聲中以機(jī)械性噪聲所占的比例最大，流體動(dòng)力性噪聲次之，電磁性噪聲相對(duì)較小。相應(yīng)的機(jī)械性噪聲級(jí)別最高，是鋼管廠主要的噪聲來(lái)源。

2聲防治的基本原則

噪聲是由發(fā)音體做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的聲音，聲音由物體振動(dòng)引起，以波的形式在一定的介質(zhì)(如固體、液體、氣體)中進(jìn)行傳播，當(dāng)聲音對(duì)人及周?chē)h(huán)境造成不良影響時(shí)，就形成噪聲污染。形成噪聲污染主要有三個(gè)因素，即:噪聲源、傳播介質(zhì)和受音者。聲音先在噪聲源因振動(dòng)而發(fā)出聲音，一般經(jīng)空氣傳播而達(dá)到受音者(見(jiàn)圖1)。

只有噪聲源、傳播介質(zhì)和受音者三個(gè)條件同時(shí)存在，才能對(duì)受音者造成影響。因此，噪聲控制的原則是:控制噪聲源，阻隔傳播途徑，保護(hù)受音者。

3 鋼管制造業(yè)噪聲防治的措施

3.1 控制噪聲源

降低噪聲源是控制和解決噪聲污染的最根本方法。一般可以選用低噪聲的生產(chǎn)設(shè)備；改進(jìn)生產(chǎn)工藝裝備；采用阻尼、隔振和吸振等措施降低固體發(fā)聲體的振動(dòng)。

3.1.1 選用低噪聲設(shè)備和裝置

在鋼管廠的建設(shè)中，選用低噪聲設(shè)備可以大大降低噪聲的級(jí)別。

(1)選用螺桿式空壓機(jī)代替活塞式空壓機(jī)。

(2)選用高效低噪聲的風(fēng)機(jī)取代傳統(tǒng)的的風(fēng)機(jī)。

(3)用皮帶傳動(dòng)代替一般的齒輪、鏈條傳動(dòng)，也可采用塑料齒輪代替鋼齒輪傳動(dòng)或者塑料齒輪和鋼齒輪配對(duì)嚙合傳動(dòng)。

(4)鋼管切斷采用低噪聲無(wú)切屑旋切飛鋸代替普通氣動(dòng)飛鋸。

3.1.2 完善現(xiàn)有設(shè)備結(jié)構(gòu)和性能

對(duì)鋼管廠現(xiàn)有設(shè)備和設(shè)施進(jìn)行技術(shù)革新，降低噪聲強(qiáng)度。

(1)鋼管定尺氣動(dòng)飛鋸噪聲控制:氣動(dòng)飛鋸由于氣缸動(dòng)作的沖擊性和圓盤(pán)鋸的鋸切，產(chǎn)生很高的噪聲，采用節(jié)流閥消除執(zhí)行氣缸的沖擊以及在鋸片上澆注乳化液有利于噪聲強(qiáng)度的降低。

(2)鋼管矯直機(jī)噪聲控制:鋼管通過(guò)矯直機(jī)進(jìn)行矯直時(shí)，鋼管縱向高速送入矯直機(jī)，矯直斜輥使鋼管產(chǎn)生螺旋運(yùn)動(dòng)，彈塑性反彎使管子得到矯直。鋼管進(jìn)出矯直機(jī)時(shí)與輸送輥道之間產(chǎn)生強(qiáng)烈的敲打聲。該處噪聲在高速矯直工作中難以解決，可對(duì)矯直機(jī)安裝整體隔音罩來(lái)降低噪聲強(qiáng)度。

(3)鋼管輸送輥道噪聲控制:輸送輥道托輥多為剛性托輥，在傳送中與鋼管產(chǎn)生碰撞，形成撞擊噪聲，因此采用尼龍等彈性托輥是降低鋼管輸送過(guò)程中產(chǎn)生噪聲的有效方法。

(4)鋼管過(guò)渡傾斜臺(tái)架噪聲控制:合理設(shè)計(jì)傾斜角度盡量減少鋼管落差；在臺(tái)架上敷設(shè)減震物料或增加阻尼裝置減小鋼管滾動(dòng)速度，以降低鋼管撞擊聲音。

(5)鋼管下料收集噪聲控制:許多鋼管廠在鋼管收集區(qū)采取鋼管集中滾落方式，鋼管從過(guò)渡平臺(tái)上滾入料筐時(shí)，鋼管(特別是大通徑鋼管)與料筐、鋼管與鋼管之間相互碰撞而發(fā)出的噪聲很大，同時(shí)鋼管與料筐、鋼管與鋼管間的相互撞擊將使鋼管質(zhì)量尤其是薄壁管質(zhì)量受到一定的影響。為此鋼管下料區(qū)噪聲治理是鋼管廠解決噪聲污染的最關(guān)鍵部位?？稍O(shè)計(jì)使用一套鋼管自動(dòng)下料轉(zhuǎn)移機(jī)械，根據(jù)鋼管捆型層數(shù)，依次抓取一層鋼管，實(shí)現(xiàn)鋼管低噪聲的從過(guò)渡平臺(tái)向成型料筐的自動(dòng)轉(zhuǎn)移。

(6)風(fēng)機(jī)和空氣壓縮機(jī)噪聲控制:風(fēng)機(jī)和空氣壓縮機(jī)的噪聲主要是空氣流動(dòng)和設(shè)備振動(dòng)的聲音，針對(duì)噪聲的成因，一般采用安裝消聲器的措施和設(shè)置進(jìn)風(fēng)消聲室的方式?？諝廨斔凸艿烙捎诳諝鈮毫Σ▌?dòng)或夾雜水汽，極易產(chǎn)生管道振動(dòng)噪聲，因此分段對(duì)管道實(shí)行軟連接，以降低管道的混響噪聲。

3.1.3 加強(qiáng)設(shè)備維護(hù)和修理

設(shè)備在長(zhǎng)期使用中，必須加強(qiáng)日常維護(hù)和定期檢修。為了防止轉(zhuǎn)動(dòng)零件磨損所產(chǎn)生的噪聲，需要適時(shí)加注潤(rùn)滑劑以保證設(shè)備良好潤(rùn)滑，消除零件干摩擦產(chǎn)生的噪聲；開(kāi)展巡檢制度，檢查、緊固設(shè)備聯(lián)接件，消除因螺栓松動(dòng)造成的振動(dòng)，減少設(shè)備振動(dòng)噪聲；形成定期維修機(jī)制，利用大、中、檢修機(jī)會(huì)，及時(shí)更換磨損的零部件，降低機(jī)械噪聲。此外氣體泄漏不僅損耗能源，也會(huì)產(chǎn)生噪聲，因此檢查管路，及時(shí)修補(bǔ)泄漏點(diǎn)有利于消除氣體泄漏帶來(lái)的噪聲。

3.2 阻隔聲音傳播途徑

在傳音途徑上降低噪聲，控制噪聲的傳播。改變聲源已經(jīng)發(fā)出的噪聲傳播途徑，如采用吸音、隔音、音屏障、隔振以及合理布局控制噪聲等措施，達(dá)到從傳播途徑上控制噪聲的目的。

3.2.1 利用吸音材料

聲波在傳播過(guò)程中遇到吸音材料時(shí)，一部分聲能進(jìn)行反射，一部分聲能進(jìn)入到吸音材料被吸收轉(zhuǎn)化為其他形式的能量。在車(chē)間內(nèi)敷設(shè)吸音板、吸音包，在車(chē)間外，設(shè)置綠化帶，種植花草樹(shù)木，吸收聲音能量，降低噪聲。

3.2.2 采用隔音結(jié)構(gòu)

隔音是利用隔聲結(jié)構(gòu)將噪聲隔擋，使噪聲控制在一個(gè)小的空間內(nèi)，減弱噪聲的傳播，最常用也是最有效的措施是加裝隔音罩或隔音室。對(duì)一些噪聲大的設(shè)備，如空壓機(jī)、風(fēng)機(jī)等用密閉的隔音罩或單獨(dú)設(shè)置空間，使其從車(chē)間獨(dú)立出來(lái)。隔音罩、隔音室按隔音原理設(shè)計(jì)，添加吸音村料，這樣使隔音罩、隔音室具有隔音和吸音雙重降噪效果，可大大提高減噪效果。

3.2.3 采取消音措施

消音是將多孔吸音材料固定在氣流通道內(nèi)壁，或按一定方式固定在管道中，以達(dá)到削弱空氣動(dòng)力性噪聲的目的。對(duì)空壓機(jī)、風(fēng)機(jī)進(jìn)氣口及氣缸電磁閥排氣口安裝消音器可降低噪聲。

3.2.4 合理控制噪聲布局

工廠規(guī)劃布局中，噪聲大的設(shè)備設(shè)置無(wú)人職守的獨(dú)立空間；噪聲大的車(chē)間分布于距離受音者較遠(yuǎn)的位置，以減少工廠辦公區(qū)、生活區(qū)的噪聲滋擾。

3.3 受音者的噪聲防護(hù)

在聲源和傳播途徑上無(wú)法采取措施，或采取措施仍不能達(dá)到預(yù)期效果時(shí)，就需要對(duì)受音者或受音器官采取防護(hù)措施。長(zhǎng)期工作在高強(qiáng)度噪聲環(huán)境中的工人可以戴耳塞、耳罩或頭盔等防護(hù)裝置。在噪聲控制上，受音者的噪聲防護(hù)是相對(duì)消極的方法，在這個(gè)層面上現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)工人之間相互配合和溝通會(huì)帶來(lái)一定的困難，鋼管廠可利用燈光警示裝置，采取安全防范措施，保證各種有效信息的及時(shí)傳達(dá)。

4 結(jié)語(yǔ)

鋼管生產(chǎn)是一個(gè)從業(yè)人員眾多的行業(yè)，企業(yè)在最求經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，保證每一個(gè)員工的身心健康也是鋼管生產(chǎn)企業(yè)承擔(dān)的社會(huì)責(zé)任。當(dāng)今時(shí)代，科技發(fā)展迅速，使得創(chuàng)造健康、安全、和諧的鋼管生產(chǎn)作業(yè)、生活場(chǎng)所是能夠?qū)崿F(xiàn)的。當(dāng)然，我們也欣喜地看到一些管理規(guī)范且具備一定實(shí)力的管道生產(chǎn)企業(yè)已經(jīng)高度重視這項(xiàng)工作并已取得顯著成效，通過(guò)實(shí)施運(yùn)行質(zhì)量、環(huán)境與職業(yè)安全健康管理體系，對(duì)環(huán)境和危害因素識(shí)別與評(píng)價(jià)，確定主要環(huán)境污染源和危害因素，對(duì)噪聲進(jìn)行綜合治理，積極主動(dòng)地對(duì)噪聲進(jìn)行有效的控制，降低噪聲污染，改善了車(chē)間員工的作業(yè)場(chǎng)所和企業(yè)周邊安居環(huán)境。

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注：本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內(nèi)容請(qǐng)以PDF格式閱讀原文