某催化劑成型車間噪聲治理探究

孫紅曼

（北京燕山石化職業(yè)病防治所，北京 102500）

1 某催化劑成型車間的概況

某公司催化劑成型采用轉(zhuǎn)動(dòng)成型方式，將粉料置于轉(zhuǎn)動(dòng)的容器中，噴淋適量水或粘結(jié)劑，潤濕的物料互相粘附，在滾球鍋內(nèi)滾動(dòng)逐漸長大為球形催化劑顆粒。在成型過程中作業(yè)人員需要一直在滾球鍋鍋口處進(jìn)行水或黏結(jié)劑噴淋，并且時(shí)常進(jìn)行刮壁、攪拌動(dòng)作（見圖1）。

某催化劑成型車間內(nèi)部有39 臺(tái)成型滾球系統(tǒng)，主要設(shè)備是滾球鍋及動(dòng)力驅(qū)動(dòng)電機(jī)、減速機(jī)等（見圖2），在生產(chǎn)過程中滾球鍋運(yùn)轉(zhuǎn)，電機(jī)、減速機(jī)產(chǎn)生很大的噪聲，對(duì)作業(yè)人員身心健康都有著較大的影響[1]。

2 日常檢測、健康監(jiān)護(hù)情況

1）該公司按照要求定期對(duì)存在職業(yè)病危害因素的工作場所進(jìn)行檢測，該成型車間檢測主要職業(yè)病危害因素是噪聲、粉塵，下表1 給出了最近一次噪聲日常檢測結(jié)果，8 h 等效聲級(jí)超過職業(yè)接觸限值。

表1 滾球單元噪聲最近一次日常監(jiān)測數(shù)據(jù)

2）查看該公司近3 年的體檢報(bào)告發(fā)現(xiàn)有數(shù)例電測聽異常人員，說明噪聲對(duì)作業(yè)人員身體健康已有較大影響。

3 成型車間噪聲現(xiàn)狀

利用B/K2250 精密聲級(jí)計(jì)進(jìn)行現(xiàn)場勘測，靠近滾球鍋料口的工人操作位噪聲在87.5～92.8 dB（A）（因物料狀態(tài)和滾球鍋大小有一定區(qū)別），機(jī)組對(duì)稱中央?yún)^(qū)域噪聲約88.7 dB（A），減速機(jī)近場峰值噪聲98.0 dB（A）。具體檢測數(shù)據(jù)見下頁表2。

表2 各測點(diǎn)A 計(jì)權(quán)聲壓級(jí)和1/3 倍頻程頻譜測試數(shù)據(jù) [dB]

由上表數(shù)據(jù)可知滾球鍋料口近場噪聲高值集中在400～1 250 Hz之間，機(jī)組對(duì)稱中央?yún)^(qū)域噪聲高值集中在400～1 250 Hz，減速機(jī)噪聲高值集中在200～1 250 Hz，基本屬于中頻噪聲。

4 噪聲綜合治理對(duì)策

4.1 降噪治理方案設(shè)計(jì)

因操作工人每班均持續(xù)在滾球鍋口附近作業(yè)，按照《工業(yè)企業(yè)噪聲控制設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB/T 50087—2013），對(duì)應(yīng)的生產(chǎn)車間噪聲控制指標(biāo)應(yīng)為85dB（A）。由于滾球鍋發(fā)聲機(jī)理較為特殊、工況多變、噪聲源分布較為離散，可以采取如下噪聲綜合治理技術(shù)對(duì)策，以期將工人操作區(qū)域噪聲全部降低至85 dB（A）以下：

1）對(duì)滾球鍋外表面涂覆適當(dāng)?shù)淖枘岵牧?，進(jìn)行阻尼隔聲處理；

2）對(duì)減速機(jī)與驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)加裝通風(fēng)消聲隔聲罩；

3）在每臺(tái)減速機(jī)之間加裝可移動(dòng)隔聲吸聲擋板；

4）對(duì)成型車間內(nèi)進(jìn)行適當(dāng)吸聲處理；

5）為降低操作工人勞動(dòng)強(qiáng)度，可研制一些比竹掃把更輕巧耐用的刮鏟等特殊工具，并配以可移動(dòng)式懸臂支架或工位吊架。

4.2 具體實(shí)施

由于隔聲罩加工困難，影響設(shè)備散熱、維修，采用第一步和第三步有希望能達(dá)到預(yù)期效果，所以可以先試驗(yàn)不增加隔聲罩，僅采取第一步和第三步措施。其具體實(shí)施方案如下：

第一步，滾球鍋外表面阻尼隔聲處理——采用水性阻尼涂料，涂覆厚度5 mm，需要分兩次刮涂，一天一遍（7 天后達(dá)到完全固化）；在滾球鍋轉(zhuǎn)動(dòng)的情況下涂刮阻尼劑，以確保其整體動(dòng)平衡精度。每平米阻尼劑用量大約為7 kg，估算直徑1 400 mm 的滾球鍋外表面積約5.5 m2，阻尼劑用量約38.5 kg；估算直徑1 200 mm的滾球鍋外表面積約4.8 m2，阻尼劑用量約33.6 kg。

第二步，減速機(jī)與驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)通風(fēng)消聲隔聲罩——外形尺寸為L1400 mm×W800 mm×H1500mm，采用板塊快捷拼裝固定方式，其后部底端設(shè)置進(jìn)風(fēng)消聲器，頂部設(shè)置排風(fēng)消聲器，減速機(jī)輸出軸位置設(shè)置消聲護(hù)套短管以減少噪聲泄露。

第三步，每臺(tái)減速機(jī)之間可移動(dòng)隔聲吸聲擋板——初步設(shè)計(jì)為底部帶有滾輪的L3 200 mm×W150 mm×H2 000 mm 的帶雙側(cè)吸聲層的可移動(dòng)式隔聲屏障。

鑒于上述第二步通風(fēng)消聲隔聲罩的加工制造有較為特殊的噪聲專業(yè)要求和難度，而且有可能會(huì)影響到設(shè)備檢修和通風(fēng)散熱，故建議暫緩實(shí)施；而以第一步和第三步兩項(xiàng)最簡易的措施先開展試點(diǎn)，循序漸進(jìn)地先以2～4 臺(tái)機(jī)組的改造進(jìn)行改造嘗試和試運(yùn)行考核，確認(rèn)運(yùn)行可靠、有效后再推廣到其余機(jī)組。

為便于治理前后噪聲強(qiáng)度對(duì)比，在治理實(shí)驗(yàn)前催化劑成球到最大、最光滑、最干燥的時(shí)候，停其他設(shè)備，測量試驗(yàn)滾球鍋口靠近操作人員處的噪聲值，進(jìn)行記錄。

選取現(xiàn)場體積最大的滾球機(jī)，按照要求對(duì)其進(jìn)行阻尼材料涂刷。

選取現(xiàn)場功率最大的電機(jī)、減速機(jī)，進(jìn)行移動(dòng)式隔聲屏的設(shè)計(jì)，并進(jìn)行現(xiàn)場安裝。

4.3 治理前后實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

滾球鍋正常生產(chǎn)情況為30 Hz，檢測時(shí)將非正常生產(chǎn)情況下42 Hz 與51 Hz 也進(jìn)行了噪聲檢測，如表3，表4 和表5 所示。

表3 治理前滾球鍋鍋口噪聲原始數(shù)據(jù) dB（A）

表4 加阻尼材料后滾球鍋鍋口噪聲數(shù)據(jù) dB（A）

表5 加隔聲吸聲擋板后滾球鍋鍋口噪聲數(shù)據(jù) dB（A）

由數(shù)據(jù)對(duì)比可知，加阻尼材料前后噪聲強(qiáng)度無明顯變化。

由數(shù)據(jù)對(duì)比可知，加隔聲吸聲擋板后，噪聲下降比較明顯，30 Hz 時(shí)降噪值達(dá)6～9 dB，42 Hz 時(shí)降噪值達(dá)4～5 dB，51 Hz 時(shí)降噪值達(dá)3～5 dB。

5 結(jié)論

1）對(duì)單臺(tái)設(shè)備進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，在滾球鍋外表涂覆阻尼材料，降噪效果不明顯；在滾球鍋兩側(cè)加隔聲吸聲擋板，有較明顯的降噪效果，正常工況30 Hz的情況下，可以降噪6～9 dB（A），噪聲值降到85 dB（A）以下。

2）阻尼材料涂刷后未起到明顯降噪效果，分析原因應(yīng)該是所選阻尼材料不適宜，若選擇更加合適的阻尼材料，應(yīng)可降噪3～5 dB（A）。

3）采用滾球鍋之間增加可移動(dòng)隔聲吸聲擋板、涂刷適宜阻尼材料的治理方案可以進(jìn)行全車間的推廣，有效的減少噪聲對(duì)作業(yè)人員的危害。

4）為了廠房整體效果，還可以在廠房頂部增加吸聲體，從而降低廠房內(nèi)的混響音。