關(guān)于船舶機(jī)械噪聲控制的分析探討

摘要：

船舶機(jī)械產(chǎn)生的噪聲會(huì)給人們帶來很多危害，本文探討了控制船舶機(jī)械產(chǎn)生的噪聲的策略。

隨著科技的發(fā)展和技術(shù)的日新月異，船舶的建造業(yè)正在發(fā)生著翻天覆地的變化。

如今，噪聲污染已經(jīng)成為與空氣污染和水污染并列的世界三大主要污染之一，它日益成為人們普遍關(guān)心的問題。船舶環(huán)境，尤其機(jī)艙環(huán)境就存在較為嚴(yán)重的噪聲污問題，對(duì)船員的身體、生活、休息和工作都存在很大的影響，甚至?xí)a(chǎn)生心理和生上的疾病；過強(qiáng)的噪聲還會(huì)使船上的一些精密儀器設(shè)備工作不正常、精度降低、使用壽命縮短。1970年國際勞工組織（ILO）在日內(nèi)瓦召開的海事特別會(huì)議上通過了“關(guān)于船員、設(shè)備工作區(qū)有害噪聲規(guī)定的建議”，建議各國政府制定限制船舶噪聲的規(guī)則。目前一些造船和航運(yùn)國家都制定了船舶噪聲標(biāo)準(zhǔn)，作為船舶特殊環(huán)境下的健康保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)。

1.船舶機(jī)械噪聲帶來的危害

說到噪聲帶來的危害，真是多如牛毛。例如，噪聲會(huì)對(duì)船舶上的乘客造成耳朵部位的損害，其實(shí)還不止如此，噪音還會(huì)對(duì)人們的心血管、中樞神經(jīng)等造成嚴(yán)重的損害。如果長(zhǎng)期生活在這種噪音環(huán)境下，還會(huì)出現(xiàn)幻聽等更為嚴(yán)重的現(xiàn)象。并且，根據(jù)科學(xué)家的研究表明，在這種情況下，人們的工作效率會(huì)大打折扣，如果晚上要在這種環(huán)境下休息，睡眠就會(huì)被影響，睡眠質(zhì)量也會(huì)降低，造成惡性循環(huán)。從船舶的角度來考慮，根據(jù)前面的分析，因?yàn)榇般暯犹幪幚聿缓?，?huì)引起震動(dòng)，進(jìn)而引起噪聲，這種噪聲不僅會(huì)給用戶帶來不好的體驗(yàn)，還會(huì)磨損船舶器具，使船舶的使用年限縮減。所以，噪聲會(huì)造成船舶的安全隱患，如果對(duì)其不加以重視，就會(huì)造成不可估量的損失。

2.船舶機(jī)械噪聲控制策略

2.1柴油機(jī)的噪聲控制

目前船舶的載重噸在逐漸增大，柴油機(jī)的功率也越來越大，功率的提高就會(huì)引發(fā)一種空氣動(dòng)力性噪聲，這種噪聲主要原因是柴油機(jī)進(jìn)排氣門開關(guān)引起，采用渦輪增壓系統(tǒng)可使排氣噪聲有所降低，特別是能衰減廢氣脈沖產(chǎn)生的低頻噪聲，主要是因?yàn)槎▔涸鰤合到y(tǒng)排氣總管比較大。另外由于機(jī)體安裝的不平衡缺陷柴油機(jī)會(huì)帶來結(jié)構(gòu)震動(dòng)噪聲，振動(dòng)能量通過柴油機(jī)的結(jié)構(gòu)傳遞到機(jī)座，再由機(jī)座傳遞到船體艙底，然后再向外傳遞到船體結(jié)構(gòu)上產(chǎn)生的振動(dòng)，從而產(chǎn)生的噪聲。目前較為主流解決方式就是用減震塊，特殊的隔振器（彈性裝置），安裝在柴油機(jī)座和船體艙柜頂之間，使結(jié)構(gòu)噪聲約衰減15～20dB（A）。另外現(xiàn)在條件較好的柴油機(jī)上大都加裝隔音罩，將噪聲源與受者分隔開來，使噪聲在傳播途徑中受阻以減弱噪聲的傳遞。

在對(duì)待排氣管噪聲的問題上，可以采用隔離振動(dòng)的方法，將氣管覆蓋起來，并將氣管的法蘭通過過6mm厚的聚氯丁橡膠黏到氣管體上，這樣可以降低6dB左右，同時(shí)在主機(jī)排氣管短加裝抗式消聲器，里邊不敷設(shè)吸聲材料，而是通過改變消聲器內(nèi)部通道的截面、設(shè)計(jì)共振腔或分支管使得聲波在消聲器內(nèi)由于阻抗的改變而反射回到聲源方面，或使聲能消耗在共振結(jié)構(gòu)內(nèi)，從而達(dá)到消聲的目的。

在對(duì)待燃燒噪聲的問題上，因?yàn)槭遣裼蜋C(jī)氣缸對(duì)其中的氣體進(jìn)行壓縮點(diǎn)燃，引發(fā)燃燒，這需要在氣缸上面下功夫。一般來說主要措施有：合理組織供油，減小噴油提前角，縮短預(yù)燃期或在預(yù)燃期內(nèi)減少噴油量，縮短著火延遲期和減少滯燃期內(nèi)形成的可燃混合氣數(shù)量，準(zhǔn)確校調(diào)高壓油泵和調(diào)速器。

2.2居住艙室噪聲控制

在進(jìn)行船舶艙室總布置時(shí)，應(yīng)遵循兩個(gè)基本原則：1、噪聲要集中在規(guī)定的區(qū)域內(nèi)，最好在船尾部；2、把對(duì)噪聲要求高的艙室盡可能遠(yuǎn)離噪聲源的集中區(qū)域。在一般情況下，對(duì)居住艙室產(chǎn)生影響的幾乎全部來自機(jī)艙的結(jié)構(gòu)傳播噪聲。因此，隔聲措施是解決居住艙室減噪的主要辦法，即切斷與有噪聲源艙室結(jié)構(gòu)體的聯(lián)系，如采取浮筑結(jié)構(gòu)，在承重樓板與地面之間夾一彈性墊層并把上下兩層完全隔開，不使地面層與任何基層結(jié)構(gòu)（包括墻體）有剛性連接。這樣，對(duì)撞擊隔聲和空氣隔聲都非常有效，適宜于安靜要求高的情況。如果把居住艙室裝在隔振支撐上，也非常有效，現(xiàn)在已有不少船舶采用。不過把居住艙室同機(jī)艙在結(jié)構(gòu)上分隔開來，對(duì)中、高頻噪聲有用，在低速機(jī)的船上作用不大。

2.3傳動(dòng)系統(tǒng)的噪聲控制

通過傳統(tǒng)系統(tǒng)的噪音進(jìn)行研究，可以發(fā)現(xiàn)，噪音的主要來源是傳播上各個(gè)齒輪之間的耦合和轉(zhuǎn)軸的摩擦。所以，針對(duì)這些現(xiàn)象，要減少傳統(tǒng)系統(tǒng)的噪音，就需要對(duì)船舶的變速器進(jìn)行合理的選擇。并且，對(duì)于與原動(dòng)機(jī)連接的一些船舶的機(jī)械，需要用較為柔軟的物質(zhì)連接等。

2.4液壓系統(tǒng)的噪聲控制

除了上面提到的各種噪音之外，還有一種噪音，也會(huì)對(duì)船舶造成很大的影響，就是液壓系統(tǒng)產(chǎn)生的噪音。在目前的船舶系統(tǒng)中，液壓系統(tǒng)的壓力變得越來越高，噪音也在越來越大。這些噪聲不僅會(huì)影響液壓系統(tǒng)的工作，還會(huì)損害設(shè)備，加速系統(tǒng)的衰亡。所以，想要減少其噪聲，就要對(duì)其的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，減少系統(tǒng)的壓力。

3.結(jié)語

以往人們對(duì)船舶主要追求其耐用性，但是隨著時(shí)代的發(fā)展，人們開始追求船舶舒適性，因此對(duì)噪聲和震動(dòng)的處理也進(jìn)行了嚴(yán)格的要求。所以，噪聲研究已經(jīng)是船舶建造的重點(diǎn)研究對(duì)象。在以后的日子中，科研人員應(yīng)該將工作的重心多向降噪上轉(zhuǎn)移。