船舶輪機振動噪聲控制研究

龐薛平 王家武

摘要：對環(huán)境能造成影響的除了空氣，還有噪音，船舶輪機工作時的振動噪音也對環(huán)境造成了不好的影響。所以，我們要將噪音控制在一定的范圍之內來避免環(huán)境的污染。為了成功的對船舶機振動噪聲進行控制，必須要使用各種減少振動噪音的措施。

關鍵詞：船舶輪機；振動噪聲；控制

一、我國船舶隔振現(xiàn)狀

在我國，對于船舶隔振的發(fā)展現(xiàn)狀，第一就是船舶輪機的噪音問題，也是目前急需攻破的一個難點，并且認為性能越好的船舶輪機，噪音也會越小。因此，必須得提高船舶的性能。第二就是進行船舶制造企業(yè)的高層，也逐漸的開始把這個問題放在重點之中了，整個企業(yè)都營造著一股堅決改善船舶輪機振動噪音的氛圍。國家也在這方面的研究中提供了很多的幫助，還將這方面的技術研究問題放在五年計劃之中，重視程度非常明顯。第三為了響應國家的號召，跟隨國家政策的調整，越來越的人參與到船舶輪機振動噪音的研究中來，各大高校也開始專門開設這方面的專業(yè)，培養(yǎng)更多相關方面的人才。第四研究了新型的材料，對于船舶輪機振動噪音的控制有了突破性的進展，目前已經(jīng)有的就是隔振材料，還有阻尼材料，最重要的就是消聲器材。這些都是為研究提供了很好的支撐。

二、船舶輪機振動噪聲原因分析

其實船舶輪機振動噪音的產(chǎn)生是有很多方面的原因的，由于各種因素造成，因此要實施更加系統(tǒng)的控制。實踐是檢驗真理的唯一標準。一定要牢牢記住，理論要結合實際才行，在進行噪音控制時。

平時發(fā)現(xiàn)的船舶輪機振動噪音產(chǎn)生原因是，沒有設計一個更好的船舶輪機，在控制噪音方面考慮的不夠全面，聲學的設計問題還有很大的不足，就會造成噪音的出現(xiàn)。還有可能就是設備出現(xiàn)很大的問題，就比如船舶的機械設置有問題，安裝時不足夠的科學，甚至內部的器械出現(xiàn)松動的現(xiàn)象，這樣就很容易導致船舶在運作的時候，內機械就會因為摩擦等產(chǎn)生出很大的噪音問題。除了內機械，其他的各種元件可能也存在有問題。相關元件如果組合不合理也是會產(chǎn)生巨大的噪音問題的，因為即使是一個小小的部分出了問題，會對整個整體的船舶輪機產(chǎn)生不好的影響，就不能更很好的控制住噪音問題。

三、各種隔振降噪技術在船舶輪機中的應用

所以，目前需要一定的方法采取一定的措施來解決這個問題，將船舶輪機振動噪音盡量的降到最低，使生態(tài)環(huán)境也盡可能少的受到破壞。其實，為了控制住噪音，就是要將運動隔離開來，這樣就能減少摩擦和能量的傳遞，可以很好的降低噪音問題。

（一）常見的隔振方法

1、振浮筏裝置，這個裝置其實是用在雙層隔膜之后的減少噪音的技術。我們國在1990年代就開始了研究減振浮筏裝置的相關問題。就是將很多個設備集中到一起去，并且安裝到一個一個公共的地方上。船舶輪機的運作的確需要很多個設備，但是還存在有空間方面的局限于性船舶輪的艙室是固定的，所以進行設備安裝時還要考慮艙室的大小。重量問題也是考慮的重點，所以多選用的金屬材料。和傳統(tǒng)的雙層隔膜不一樣的是，減震浮筏裝置有著很多的過人之處最突出的一點就是能夠將頻率不一樣，干擾力不一樣的設備安裝起來，還能同時安裝很多臺，但是傳統(tǒng)的就僅僅只能安裝一臺設備了。要同時安裝很多個設備，就就注定了它的體積會比較大，所以簡化此裝備是不可能的，我們關注的點應該在于裝置的其他方面。比如彈性和隔振效果。

2、中低速船用主機隔振，中低速柴泊機，特別是船用主機的隔振，需要較高的彈性要求，但是對固有的頻率要求不高，這其實是一個技術難點，不是很好容易就能設計出來。在海域尤其是遇到不好環(huán)境情況時，非常需要船舶有足夠高的穩(wěn)定性。但是采用了主機隔振船舶之后，穩(wěn)定性就得不到保證，有臉較高的技術難點，并且一直以來都突破不了，沒有辦法解決問題。在1980年代的時候，國外已經(jīng)開始關注這個問題，并加以研究，對客輪實施了適當?shù)母难b，將隔振設備用在中速大功率主機上。

3、參考借鑒國外的研究成果，可以對接下來的幾點進行探討：可以通過使用柴油作為發(fā)電主力來讓裝置運作，還有可調螺距槳，這樣就是為了控制速度，讓主機在運行的時候保持在一定速度的范圍之內。

4、選擇現(xiàn)場的平衡技術，這是為了盡可能的避開不平衡傾覆力矩的狀況，還有在慢速運動的時候，避免振幅提高太大。所以才會采取相對來說柔軟的彈性支撐的裝置。現(xiàn)在我們所擁有的船舶輪機振動將噪技術中，空氣彈簧已經(jīng)應用到其中來了。為什么要添加空氣彈簧到其中去呢，主要就是空氣彈簧有著很多的優(yōu)勢之處，比如說能夠有更大的承載力，頻率也比較低。在輔機和發(fā)電機組都已經(jīng)運用了，同時艙室、浮動地板還有電子通訊等都已經(jīng)十分齊全，空氣彈簧隔振裝置的運用也大大提高了船舶輪機振動的總體配置。

（二）船舶輪機內器械設備管道隔振

船舶輪機因為振動而產(chǎn)生噪音，甚至還有可能被管道影響給別的船艙，就會一起被這種噪音所影響。所以，為了避免噪音又傳遞給別的船舶，就必須要加強管道隔振。首先就要了解到這種噪音可以通過柴油機的進排氣口和水泵。

只有了解到噪音產(chǎn)生的來源之后，就采取合理的方式方法。我們國家很多的設備都是依靠的進口。通過測試壓力等一些數(shù)據(jù)，再來采取合適的材料，取材要合理，才能達到隔絕噪音的作用。因為彈性的作用，就比較能夠消除噪音的傳遞。

彈簧的設計就是充分考慮到了沖擊力的作用，對于那些比較大型的設備配備了這些裝置。據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計的，當使用了彈性設備了以后，管道的波動幅度最大能夠至五十毫米以后。所以，彈簧支撐有很強的抗沖擊能力，在管道隔振和船舶輪機中都具有很大的影響。

雖然我們有很多的設備都是進口的國外的設備，但是我國在最近幾年的發(fā)展之后，研究管道減振原件，比如多球體橡膠性接頭和減振閥門還有阻尼彈性吊架等等。管道系統(tǒng)振動的隔離已經(jīng)頗受國內外的關注，很多國家紛紛對此進行研究，還成立了專門的研究室。

（三）船舶輪機噪聲控制方法

有一種隔聲技術和隔聲罩。這其實是一種比較常用的技術，都用在船舶輪機噪聲的處理中。除此之外，還有局部隔聲集控室也是比較常用的，常常和浮動地板進行搭配，可以產(chǎn)生非常大的作用讓隔音效果大概在三十dB。如果船舶的質量或者配置足夠好，隔聲罩就可以選擇半隔聲罩或者局部隔聲罩，相反就要選擇全隔聲罩。

還有阻尼降噪，這與隔聲罩不同，它是為了阻止能量的傳遞，從而減少噪音的傳播，達到減少噪音污染的效果。那要采取怎樣的方法呢？一般來說，源頭就開始控制，避免噪音的產(chǎn)生，然后就是輻射面隔離來避免噪音的傳播。還有就是聲源控制，將聲源控制好，減少噪音污染。

消聲降低噪音，其實這種方法很早就被考慮并被使用起來。所以船舶輪機上有各種各樣的消聲設備，有管道消聲器，通風口消聲器，排氣管消聲器，都已經(jīng)配備并且使用。為了有足夠大的動力，所以船舶使用的是柴油機但柴油機會產(chǎn)生很大的噪音，主要就是因為它的排氣噪音。為了徹底解決柴油機的噪音問題，就要解決排氣問題，從根本上來解決問題。

柴油機有很大的動力來帶動船舶運作，所以它是必不可少的，但是它也要占據(jù)很大的位置。船舶本身的空間都是一定的，我們只有在有效的空間里，做出最好的組合方式。要同時顧及到消聲問題和阻力問題其實非常的困難，所以為了解決這個問題，還處于研究之中，希望能夠早點攻克這個難題。

結語

船舶的控制有很多方面，但是相對重要的其中一件事是船舶輪機振動噪音的控制問題。為了進一步改善或者提高船舶輪機的環(huán)境，就必須要對噪音問題有實際性的措施，提高船舶輪機的總體質量。即使以后船舶在進行工作的時候，也不會影響到附近的居民，或者是船舶上的工作人員也有一個好的工作環(huán)境，還可以減少生態(tài)環(huán)境的污染。對船舶輪機進行研究，是有非常特別的環(huán)境意義。

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（作者單位：南通諾德瑞海洋工程研究院有限公司）