船舶噪音的產(chǎn)生及其控制方法

于海龍

摘 要：隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，交通發(fā)展越來(lái)越多樣化，其中，船舶業(yè)建設(shè)的不斷加快，增加了人們的出行方式。但同時(shí)由于船舶噪音對(duì)人體健康的影響和危害，使得研究傳播噪音產(chǎn)生及控制成為了新課題。本文通過(guò)探討噪音的基本概念，分析船舶噪音的產(chǎn)生原因，就如何控制進(jìn)行探析。

關(guān)鍵詞：船舶；噪音；產(chǎn)生原因；控制方法

1噪音的影響和危害

1.1噪音對(duì)語(yǔ)言清晰度的影響

眾所周知，如果周圍有大量噪音干擾時(shí)，會(huì)影響人對(duì)話語(yǔ)信息的接收和分析。語(yǔ)言清晰度是指能聽(tīng)懂發(fā)言者所講的無(wú)連貫意思的單字百分率，環(huán)境噪音級(jí)別達(dá)到55dB時(shí)，對(duì)語(yǔ)言清晰度的影響達(dá)到45%以上，也就是說(shuō)，在噪音環(huán)境下，人們的話語(yǔ)交談會(huì)比較困難，在嚴(yán)重噪音時(shí)，甚至無(wú)法進(jìn)行話語(yǔ)交談。

1.2噪音對(duì)人聽(tīng)覺(jué)的損傷

最常見(jiàn)的噪音聽(tīng)覺(jué)損傷主要有“聽(tīng)覺(jué)疲勞”，就是在噪音的影響下，會(huì)讓人的聽(tīng)覺(jué)暫時(shí)下降，遠(yuǎn)離噪音環(huán)境后，就可自動(dòng)恢復(fù)。但是，如果人長(zhǎng)期處于噪音環(huán)境中，就會(huì)使得這種“聽(tīng)覺(jué)疲勞”變成長(zhǎng)期的聽(tīng)覺(jué)靈敏度下降，很可能會(huì)喪失全部聽(tīng)覺(jué)，造成“聽(tīng)力損失”或者“耳聾”。

1.3噪音對(duì)人健康的危害

當(dāng)周圍噪音嚴(yán)重時(shí)，會(huì)引起人體腎上腺活動(dòng)增加，影響人的新陳代謝作用，使人出現(xiàn)疲勞、頭腦發(fā)漲、神經(jīng)衰弱現(xiàn)象，長(zhǎng)久的噪音會(huì)引起人神經(jīng)錯(cuò)亂，導(dǎo)致人體神經(jīng)機(jī)能衰退。

2船舶噪音的產(chǎn)生原因

2.1動(dòng)力裝置的噪音

因動(dòng)力裝置產(chǎn)生的噪音是傳播噪音產(chǎn)生的最主要來(lái)源。主要分為空氣動(dòng)力噪音、柴油機(jī)噪音等，空氣動(dòng)力噪音又分為三種，一是主機(jī)進(jìn)入空氣流動(dòng)產(chǎn)生的噪音，二是排氣產(chǎn)生的噪音、三是來(lái)自增壓器氣流的噪音，這些噪音的存在主要是由于船舶在運(yùn)行過(guò)程中，各種機(jī)械在工作時(shí)都會(huì)通過(guò)各自的基座將機(jī)器的振動(dòng)傳遞給船殼，引起船舶船殼的構(gòu)架和殼板的振動(dòng)，然后在船體中借助傳播媒介向周圍輻射噪音。

2.2輔助機(jī)械噪音

船舶輔助機(jī)械產(chǎn)生的噪音就是在船艙室機(jī)械在工作中產(chǎn)生的噪音，比如說(shuō)水泵、油泵、風(fēng)機(jī)、鍋爐等，還有就是甲板機(jī)械產(chǎn)生的噪音，包括貨物裝卸設(shè)備產(chǎn)生的噪音、錨絞設(shè)備以及各種挖泥機(jī)等船舶工作機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的噪音。其中以鍋爐噪音最為主要，當(dāng)自然通風(fēng)由空氣卷入火焰以及燃燒時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生燃燒噪音，人工通風(fēng)的通風(fēng)機(jī)是最主要的是噪音源，還有液化系統(tǒng)的噪音、油箱的共鳴聲、液體動(dòng)力的沖擊聲等。

2.3螺旋槳噪音

船舶在正常運(yùn)行過(guò)程的噪音主要有旋轉(zhuǎn)噪音和空化噪音。旋轉(zhuǎn)音主要是螺旋槳在不均勻的流場(chǎng)工作時(shí)引起的干擾力，當(dāng)螺旋槳出現(xiàn)空化現(xiàn)象以后，船舶就會(huì)產(chǎn)生明顯的水下音?？栈糁饕忻黠@的連續(xù)特征，空化音的大小與槳葉片形狀、槳葉面積以及葉距分布有關(guān)。

2.4船體振動(dòng)的噪音

傳播船體振動(dòng)比較常見(jiàn)，船體振動(dòng)產(chǎn)生的噪音主要是由于主輔機(jī)與螺旋槳的擾動(dòng)和各種機(jī)械及波浪的沖擊振動(dòng)形成的。當(dāng)輔助機(jī)械功率較小，音強(qiáng)度也會(huì)比較低，當(dāng)輔助機(jī)械功率比較大時(shí)，音強(qiáng)度也會(huì)明顯變大。如果船舶的泵和風(fēng)機(jī)設(shè)備未采取隔音處理，也會(huì)被船體振動(dòng)的噪音所影響。

2.5水動(dòng)力噪音

船舶行進(jìn)過(guò)程由于高速海流的不規(guī)則起伏，會(huì)激起船體附近的局部振動(dòng)，引起周圍媒介輻射產(chǎn)生噪音。還有就是船下附著的空氣泡撞擊聲納導(dǎo)流罩引起的殼板輻射的音等等。

3傳播噪音控制的措施探討

3.1 發(fā)動(dòng)機(jī)的音控制策略

在科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步的今天，船舶的振動(dòng)設(shè)備也有了明顯改進(jìn)，為了有效提升船舶行駛速度，發(fā)動(dòng)機(jī)功率也越來(lái)越大，產(chǎn)生的噪音也越來(lái)越強(qiáng)。為了有效的解決發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)備帶來(lái)的噪音問(wèn)題，就要采用合理的方法進(jìn)行減弱音。第一，通過(guò)減少發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)。振動(dòng)發(fā)聲，那么減少發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)就會(huì)有效的控制音，通過(guò)減少發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)還能有效的環(huán)節(jié)駕駛艙的噪音影響。第二，通過(guò)一些隔音的密封罩把發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行封閉，比如可以采用安裝消聲器這樣的噪音設(shè)備降低噪音強(qiáng)度，只有在源頭上減少噪音對(duì)外輻射，才能有效降低噪音。第三，盡可能地保持排氣管道的暢通，對(duì)燃燒產(chǎn)生的噪音處理時(shí)，就要通過(guò)控制排氣管道內(nèi)的溫度，對(duì)噴油的前角進(jìn)行處理，讓可燃?xì)怏w的混合比例得以降低，降低可燃?xì)怏w的燃燒噪音。第四，處理風(fēng)扇產(chǎn)生的噪音時(shí)，目前船舶制造業(yè)主要是采用的都是可調(diào)節(jié)的轉(zhuǎn)速液壓，以減少因旋轉(zhuǎn)和風(fēng)扇頁(yè)面直徑帶來(lái)的強(qiáng)度噪音。一般情況下，發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)會(huì)提高，排氣的時(shí)間就會(huì)縮短，噪音產(chǎn)生的越多，為了減少發(fā)動(dòng)機(jī)噪音，就要加強(qiáng)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)的控制，通過(guò)減少轉(zhuǎn)數(shù)降低噪音。

3.2液壓系統(tǒng)音控制策略

上文已提到液壓系統(tǒng)是產(chǎn)生音的重要來(lái)源。在船舶運(yùn)行的過(guò)程中，如果液壓裝置音過(guò)大時(shí)，會(huì)影響船舶的工作狀態(tài)，也會(huì)損害船舶液壓元件的壽命和使用性能。所以，控制液壓系統(tǒng)噪音顯得尤為重要，為了有效控制液壓系統(tǒng)的噪音，可以在油泵的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，消除機(jī)械和壓力沖擊的沖擊力，減少液壓過(guò)程中的各種壓力脈動(dòng)，盡可能的降低壓力脈動(dòng)。有研究人員發(fā)現(xiàn)，液壓閥中產(chǎn)生的音液壓閥的類型和液壓閥內(nèi)流體流以及游腔內(nèi)的壓力都存在明顯關(guān)系，這就更加需要做好液壓裝置的噪音控制。

3.3居住艙室音控制策略

為減少噪音對(duì)人的健康危害，就要將音集中在規(guī)定的區(qū)域內(nèi)，通常情況下，是將噪音聚集在船尾部，遠(yuǎn)離音源的集中區(qū)域設(shè)置居住艙。但是由于居住艙室的噪音主要來(lái)源于機(jī)艙結(jié)構(gòu)的傳播，這就為噪音隔絕提供有效策略。利用特殊設(shè)備做好隔聲措施，這也是解決居住艙室減噪的主要辦法，相比其他降低噪音的策略，這是在噪音傳播過(guò)程中切斷與有音的方式，目前已經(jīng)用于隔絕噪音的有浮筑結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)單理解就是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(kāi)，不讓地面基層結(jié)構(gòu)相互連接，減少撞擊噪音的傳播。而對(duì)一些安靜要求比較高的居住艙室，就可以采用此種方式，在目前的船舶航行中，也已經(jīng)有很多船舶采用此種隔絕噪音的辦法。

通過(guò)分析深水海作業(yè)輔助船（SSV船）研究，出現(xiàn)了新的降低機(jī)艙內(nèi)噪音對(duì)居住區(qū)艙室影響的方法，在機(jī)艙內(nèi)的墻面上增加一層類似波浪形鋼板。原理是聲音在通過(guò)空氣傳播的過(guò)程中，遇到物體會(huì)反射回來(lái)，這樣聲音會(huì)有所加強(qiáng)。增加波浪形鋼板會(huì)增加機(jī)艙內(nèi)部的噪音，使得噪音只在機(jī)艙內(nèi)部傳播，進(jìn)而人居住的艙室就會(huì)降低到最大限度。

3.4空壓機(jī)，機(jī)艙泵等的音控制策略

噪音的產(chǎn)生是因震動(dòng)通過(guò)媒介液體，空氣等流體進(jìn)行傳播，而降噪要從根源解決。

機(jī)艙內(nèi)的最重要震動(dòng)主要是空壓機(jī)和機(jī)艙內(nèi)的泵等.設(shè)備運(yùn)行時(shí)候帶動(dòng)設(shè)備下方船體，由于是鋼性結(jié)構(gòu)，沒(méi)有緩沖，產(chǎn)生的噪音較大。

解決方案：

1減弱設(shè)備的震動(dòng)效果。

a.設(shè)備與基座震動(dòng)，增加緩沖媒介，將設(shè)備隔絕。設(shè)備與基座支架增加膠皮墊，起到緩沖效果。

b.設(shè)備接口連接。設(shè)備的鋼管連接使用軟管如圖片3.4.1，軟管能有效的緩沖震動(dòng)效果。

2.降低噪音的傳播效果。

通過(guò)消弱空壓機(jī)和機(jī)艙泵的震動(dòng)效果，減少噪音傳播，從而降低噪音。

a.設(shè)備與基座的震動(dòng)，可以在基座的下面船體做結(jié)構(gòu)加強(qiáng)，使得設(shè)備，基座和船體成為一個(gè)整體，降低震動(dòng)效果。如圖 3.4.2

結(jié)語(yǔ)

隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，社會(huì)也在不斷進(jìn)步，當(dāng)人們對(duì)生活品質(zhì)要求越來(lái)越高時(shí)，環(huán)保意識(shí)也明顯增強(qiáng)。船舶機(jī)械是目前人們?nèi)粘Ｉ钌a(chǎn)最重要的交通方式之一，對(duì)人們有序生活具有重要作用。同時(shí)，人們也要重視船舶噪音問(wèn)題，并在研究船舶機(jī)械技術(shù)的同時(shí)，關(guān)注船舶行進(jìn)降低噪音的策略探究，為人們品質(zhì)生活提供技術(shù)支撐。

參考文獻(xiàn)：

[1]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.

[2]黃迎春. 游艇音及其控制[J]. 中國(guó)水運(yùn)（下半月），2011，08：108-109.

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

[4]郭偉明，郭曉曉，丁驛帆. 利用綠化降低船舶噪音的探索[J]. 浙江交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2006，03：28-30.