船舶噪聲對(duì)船員聽(tīng)力影響的調(diào)查及控制

摘 要：船舶噪聲是一種污染，對(duì)人體和環(huán)境的污染和危害已經(jīng)得到世界各國(guó)和相關(guān)組織日益廣泛的關(guān)注。本文試從船舶噪聲的特性和傳播途徑分析，提出控制船舶噪聲的措施。

關(guān)鍵詞：船舶噪聲；特性；分析；控制措施

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(wèn)題。對(duì)于船舶，船舶噪聲不僅影響船內(nèi)各種儀器、設(shè)備的正常使用，而且還會(huì)影響船舶的安全性、隱蔽性、可用性和居住性等。為此，船舶在設(shè)計(jì)時(shí)必須注意采取控制噪聲的措施，對(duì)于已建成的船舶，如不能滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，也需要采取必要的降噪措施。

一、船舶噪聲概述

（一）船舶噪聲分類及其特性船上的柴油機(jī)、汽輪機(jī)、鍋爐、齒輪、鼓風(fēng)機(jī)、泵、通風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)和螺旋槳等，各種運(yùn)轉(zhuǎn)著的機(jī)械設(shè)備和裝置系統(tǒng)內(nèi)流動(dòng)著的流體工質(zhì)，因振動(dòng)、撞擊和氣流擾動(dòng)等成為船舶噪音源，其中主機(jī)、輔機(jī)和螺旋槳是三個(gè)主要噪聲源。船舶噪聲按發(fā)生場(chǎng)所分為動(dòng)力裝置噪聲、結(jié)構(gòu)激振噪聲、輔助機(jī)械噪聲、螺旋槳噪聲和船體振動(dòng)噪聲等。船舶噪聲有噪聲源多、聲功率大、頻譜寬和低、中頻為主等特點(diǎn)。1.動(dòng)力裝置的噪聲。動(dòng)力裝置的噪聲主要包括主機(jī)、柴油發(fā)電機(jī)組、齒輪箱及主輔機(jī)的排氣管產(chǎn)生的噪聲。它是船上最強(qiáng)的噪聲源，該噪聲的強(qiáng)弱決定了柴油機(jī)船的噪聲級(jí)。它既有進(jìn)排氣系統(tǒng)空氣動(dòng)力噪聲，又有運(yùn)動(dòng)部件的撞擊和主機(jī)本身不平衡而產(chǎn)生振動(dòng)所造成的機(jī)械噪聲。2.結(jié)構(gòu)激振噪聲。機(jī)器內(nèi)部的激振能量經(jīng)機(jī)架被傳遞到基座法蘭（或地腳螺栓）又通過(guò)船舶雙層底，傳向船體，船體開(kāi)始振動(dòng)產(chǎn)生噪聲。這些產(chǎn)生噪聲的激振能量，源自于機(jī)器燃燒過(guò)程和活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)引發(fā)的脈沖振動(dòng)。振動(dòng)的能量取決于振動(dòng)的振幅和頻率，而且當(dāng)在寬頻帶范圍內(nèi)（0.8-20Hz）的振動(dòng)時(shí)，還會(huì)輻射出二次噪聲。3.輔助機(jī)械噪聲。輔助機(jī)械噪聲主要包括各種艙室機(jī)械和甲板機(jī)械工作產(chǎn)生的噪聲。這種噪聲主要有鍋爐燃燒、通風(fēng)機(jī)通風(fēng)、液壓系統(tǒng)液壓沖擊和空調(diào)系統(tǒng)等產(chǎn)生。4.螺旋槳噪聲。螺旋槳噪聲的強(qiáng)度較主輔機(jī)噪聲的強(qiáng)度要弱，影響范圍也主要限于尾部艙室。其噪聲性質(zhì)可分為兩種：一是低頻噪聲，由漿葉和流體相互作用的流體動(dòng)力效應(yīng)及水流沖擊尾柱而引起的；另一種是“空泡”引起的葉片振動(dòng)而產(chǎn)生的高頻噪聲。5.船體振動(dòng)噪聲。船體振動(dòng)的噪聲是由主輔機(jī)及螺旋槳的擾動(dòng)和各種機(jī)械及波浪的沖擊引起的振動(dòng)而產(chǎn)生。

（二）船舶噪聲傳遞途徑噪聲源產(chǎn)生的噪聲通過(guò)空氣介質(zhì)和船體結(jié)構(gòu)兩種途徑傳遞，以空氣噪聲和結(jié)構(gòu)噪聲兩種方式傳播。一個(gè)噪聲源，既能通過(guò)噪聲源直接激發(fā)空氣振動(dòng)，以空氣噪聲方式通過(guò)艙壁、甲板、天花板，沿著通風(fēng)道，經(jīng)過(guò)網(wǎng)孔、艙口、窗、非密門(mén)等傳播；也能通過(guò)噪聲源處承受各種機(jī)械力的基座或各種非支撐性的撐件產(chǎn)生振動(dòng)，以結(jié)構(gòu)噪聲方式傳播。結(jié)構(gòu)振動(dòng)以彈性波形式在基座-船體結(jié)構(gòu)-艙室的外圍結(jié)構(gòu)中傳播，在傳播中輻射空氣噪聲。聲源艙室內(nèi)的噪聲，幾乎全由空氣噪聲決定；距離聲源稍遠(yuǎn)的居住艙室內(nèi)的噪聲則全由結(jié)構(gòu)噪聲決定。對(duì)較大型的船舶，機(jī)艙和螺旋槳產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)噪聲遠(yuǎn)比空氣噪聲對(duì)船上居住艙室的影響嚴(yán)重；對(duì)小型船舶，空氣噪聲的影響是主要的。

二、船舶噪聲的控制

所謂噪聲控制是采取相應(yīng)技術(shù)措施控制噪聲源的發(fā)生、輸出、傳播和接收，以得到人們所要求的聲學(xué)環(huán)境。船舶噪聲控制包括三個(gè)方面：一是聲源噪聲的控制；二是傳遞途徑的噪聲控制；三是接收器噪聲防護(hù)設(shè)備的使用。

（一）聲源控制是噪聲控制中最根本和最有效的手段①使用噪聲小的主機(jī)、輔機(jī)和螺旋槳，并且合理地安置噪聲源，使其向船舶傳播較少的聲音和振動(dòng)能量?，F(xiàn)在大部分船舶都是以柴油機(jī)作為主機(jī)和發(fā)電機(jī)的原動(dòng)機(jī)，如使進(jìn)排氣通道避免急劇轉(zhuǎn)彎和加裝消音器等，可以降低主、輔柴油機(jī)進(jìn)、排氣的噪聲；還有合理組織供油，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)量等等，這些都可以減少柴油機(jī)燃燒的噪聲。螺旋槳使用設(shè)計(jì)半流均勻和低葉梢速度的，以減少螺旋槳產(chǎn)生的噪聲。②合理進(jìn)行船舶艙室的布置，將機(jī)器或整個(gè)機(jī)艙與船上其他部分隔絕開(kāi)來(lái)，并增加噪聲在結(jié)構(gòu)中的傳輸損耗，控制共振幅度，使之傳到居住艙室和其他辦公艙室的噪聲很小，如改進(jìn)機(jī)器的動(dòng)平衡、隔離聲源的振動(dòng)部分、使用阻尼材料、改進(jìn)潤(rùn)滑或改變共振頻率、破壞共振等。

（二）傳遞途徑中的控制是最常用的方法傳遞途徑中對(duì)噪聲的控制措施主要有吸聲、隔聲、隔振等，這些可以起到事后補(bǔ)救的作用。吸聲主要是在艙室天花板和四壁表面敷設(shè)吸聲材料和吸聲結(jié)構(gòu)，或所在室內(nèi)空間懸掛吸聲體，這樣會(huì)使室內(nèi)的反射聲大大減弱，降低噪聲。隔聲是將噪聲源或需要安靜的場(chǎng)所與外界環(huán)境有效的隔離，在船舶噪聲控制中，對(duì)空氣噪聲隔聲音，采用剛性和不吸聲的鋼板、鋁板等做成隔聲壁，為提高隔聲效果，可采用雙層壁，還可采用隔聲罩和隔聲室等措施對(duì)噪聲源隔聲。隔振就是在機(jī)械設(shè)備與安裝基礎(chǔ)之間引入一個(gè)隔振裝置，以改變機(jī)械設(shè)備與基礎(chǔ)之間的運(yùn)動(dòng)關(guān)系，對(duì)于振動(dòng)設(shè)備，安裝單層或雙層彈性支承的減震器進(jìn)行隔震是唯一能減少振動(dòng)傳遞和結(jié)構(gòu)噪聲的一個(gè)有效措施。

（三）接收器噪聲防護(hù)設(shè)備提供的被動(dòng)保護(hù)也是重要手段對(duì)在機(jī)器多而人少（如機(jī)艙）的艙室中，降低機(jī)器噪聲不現(xiàn)實(shí)或不經(jīng)濟(jì)的情況下，噪聲防護(hù)設(shè)備給受噪音污染者提供的被動(dòng)保護(hù)就顯得更實(shí)際重要些。尤其在目前，對(duì)大型主機(jī)采取的聲振控制措施尚不完善，需要對(duì)船員采取保護(hù)措施防止聽(tīng)力受害，如船員可以帶上護(hù)耳器（耳罩或耳塞）、防聲頭盔或在隔聲間（如機(jī)艙集控室）內(nèi)值班工作，就可以減少噪音的傷害，得到一個(gè)較好的工作環(huán)境。

在對(duì)船舶噪聲控制時(shí)還應(yīng)注意到，在實(shí)際中往往受到船舶造價(jià)和造船廠技術(shù)條件的限制，因此在船舶設(shè)計(jì)階段就應(yīng)考慮船舶降噪的因素，并在船舶建造過(guò)程中注意降噪設(shè)計(jì)工藝的實(shí)施。隨著社會(huì)的發(fā)展和進(jìn)步，生態(tài)環(huán)保意識(shí)和可持續(xù)發(fā)展觀念日益深入人心，必將對(duì)船舶噪聲限制標(biāo)準(zhǔn)更加嚴(yán)格，因此對(duì)船舶噪聲的控制提出更高的要求，也使船舶設(shè)計(jì)、制造和檢驗(yàn)部門(mén)面臨更嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊慶佛.內(nèi)燃機(jī)噪聲控制[M].太原：山西人民出版社，1985，5.

[2]蔣淦清.船舶噪聲控制[M].北京：人民交通出版社，1985.

[3]馮王禹 正.環(huán)境噪聲控制與減噪設(shè)備[M].北京：湖南科學(xué)技術(shù)出版社，1981.