船舶噪聲污染及其控制

1、.：.；船舶噪聲污染及其控制摘要：表達(dá)了噪聲的根本概念和船舶噪聲對(duì)人安康的危害，并引見了船舶的噪聲源。經(jīng)過實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)比和分析研討，提出采取經(jīng)過聲源控制來減低船舶噪聲級(jí)的方法。關(guān)鍵詞：噪聲 聲級(jí) 噪聲源 噪聲控制中圖分類號(hào)：U767.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-7973200607-0022-02一、噪聲及其對(duì)人的危害1噪聲及度量 噪聲，普通包含兩種含意：就物理學(xué)觀念講，噪聲就是各種不同頻率和聲強(qiáng)之聲音的無規(guī)律的組合；而就生理學(xué)和心思學(xué)觀念講，凡是聲級(jí)很高，呵斥對(duì)人體的危害，或者聲級(jí)不高而使人膩煩，干擾人們的休憩、睡眠、任務(wù)等一切不需求的聲音都稱噪聲?？傊肼暰褪侨藗儾恍枨蟮穆曇?。

2、通常，衡量聲音能量大小的規(guī)范多取聲壓P。聲壓越高，聲音越強(qiáng)，其聲能也越大。正常人剛剛能聽到的聲音的聲壓，相對(duì)1000HZ的純音2*10 HYPERLINK zgsyllb/news/admin/EditBox.asp l _edn1 t _blank -5N/m HYPERLINK zgsyllb/news/admin/EditBox.asp l _edn2 t _blank 2，而使人耳產(chǎn)生疼痛的聲壓差不多為20N/m HYPERLINK zgsyllb/news/admin/EditBox.asp l _edn3 t _blank 2。為了教方便的表示聲音的大小，那么取兩個(gè)聲壓的比值，取其

3、常用對(duì)數(shù)，并乘以聲壓級(jí)Lp。其單位為dB分貝，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為：Lp=20lgP/PodB 式中：Lp聲壓級(jí)，dBP聲壓，20N/m HYPERLINK zgsyllb/news/admin/EditBox.asp l _edn4 t _blank 2 Po規(guī)范聲壓，取2*10 HYPERLINK zgsyllb/news/admin/EditBox.asp l _edn5 t _blank -5N/m HYPERLINK zgsyllb/news/admin/EditBox.asp l _edn6 t _blank 2聲壓級(jí)可以直接用聲學(xué)儀器丈量，它是衡量聲能大小最常見的物理量。當(dāng)把2*10

4、HYPERLINK zgsyllb/news/admin/EditBox.asp l _edn7 t _blank -5N/m HYPERLINK zgsyllb/news/admin/EditBox.asp l _edn8 t _blank 2作為基準(zhǔn)聲壓而把20N/m HYPERLINK zgsyllb/news/admin/EditBox.asp l _edn9 t _blank 2作為人耳感到疼痛的聲壓，那么，從上面公式可以得到其聲壓級(jí)分別是0dB和120dB，可見，人耳可聽之聲壓級(jí)范圍為0120dB。根據(jù)人耳的聽覺特性，人耳覺得到的聲音輕響程度并不僅僅取決于聲壓級(jí)的大小，而是聲壓級(jí)與

5、頻率的綜合結(jié)果。通常聲壓級(jí)一樣而頻率不同的聲音，人聽起來往往是不一樣的。同一聲壓級(jí)的高頻聲，人聽起來比低頻聲響。所以，在表征一個(gè)聲音的大小或者研討噪聲規(guī)范時(shí)，還必需思索聲音的頻率特性。為此，在聲學(xué)中又引出一個(gè)所謂響度級(jí)LL的概念。響度級(jí)是表征聲音響度大小的相對(duì)量，單位為phon。2噪聲對(duì)人的危害1噪聲對(duì)言語明晰度的影響 言語明晰度，普通是指能聽懂發(fā)言者所講的無銜接意思的單字百分率。通常，聲級(jí)50dB以下的環(huán)境算是安靜的，當(dāng)噪聲聲級(jí)到達(dá)55dB，言語明晰度就只需68%了，會(huì)話間隔 只需2m左右；當(dāng)噪聲到達(dá)60dB時(shí)，言語明晰度就只需62%了，會(huì)話間隔 竟減少到1m。在80dB的噪聲環(huán)境里人們交談

6、曾經(jīng)很困難，而90dB的噪聲環(huán)境里面那么無法交談。2噪聲對(duì)人聽覺的損傷 噪聲損傷聽覺，最常見的是“聽覺疲勞，即在噪聲作用下，使人的聽覺靈敏度暫時(shí)下降，過后很快就會(huì)恢復(fù)。這種景象也稱“暫時(shí)性聽力損失。而當(dāng)聽覺長(zhǎng)期暴露在強(qiáng)噪聲環(huán)境中，至使聽覺靈敏度下降變生長(zhǎng)期的，以后不能再全部恢復(fù)，即呵斥“永久性聽力損失，或稱“永久性噪聲耳聾。3噪聲危害人的安康 根據(jù)衛(wèi)生部門的研討，最常見的生理效果是引起腎上腺活動(dòng)添加，影響人的新陳代謝作用，容易使人產(chǎn)生疲勞、頭腦發(fā)脹、神經(jīng)過敏等景象。更為嚴(yán)重的還是引起某些疾病，幾十赫茲的低頻強(qiáng)噪聲可引起人體各部分共振，而影響呼吸、脈搏、血壓，會(huì)呵斥人頭暈、視力不清等病癥；高頻噪

7、聲可引起人神經(jīng)錯(cuò)亂，神經(jīng)機(jī)能衰退。二、船舶噪聲源1動(dòng)力安裝的噪聲1空氣動(dòng)力噪聲1由主機(jī)進(jìn)氣空氣流動(dòng)產(chǎn)生的噪聲例如功率為5 000 kW、燃油耗費(fèi)率為200 gkWh的柴油機(jī)，當(dāng)其過量空氣系數(shù)為2時(shí)，每秒所需空氣量約為8 kg，在規(guī)范情況下為62 m3s，假設(shè)進(jìn)氣管直徑為035m，那么其平均流速可達(dá)64 ms，再思索到各缸的進(jìn)氣必然存在延續(xù)性和不均勻性，于是在進(jìn)氣管中會(huì)出現(xiàn)空氣動(dòng)力噪聲并向周圍傳播，構(gòu)成空氣動(dòng)力噪聲場(chǎng)。2排氣噪聲。主要有排氣壓力脈動(dòng)噪聲、氣流經(jīng)過氣閥等處發(fā)生的渦流聲、由于邊境層氣流擾動(dòng)發(fā)生的噪聲和排氣出口噴流噪聲。在多缸柴油機(jī)排氣噪聲的頻譜分析中，低頻處有一明顯的噪聲峰值，即低頻

8、噪聲。3增壓器氣流的噪聲對(duì)廢氣渦輪增壓器來講，空氣與壓氣機(jī)葉片之間的相對(duì)速度很大，在葉片附近必然會(huì)出現(xiàn)大量渦流，在構(gòu)成劇烈而尖厲的空氣動(dòng)力噪聲的同時(shí)，鼓勵(lì)葉片振動(dòng)而發(fā)出噪聲。2柴油機(jī)的熄滅噪聲柴油機(jī)的燃油噴入缸內(nèi)發(fā)火熄滅的初期相當(dāng)于速燃期，缸內(nèi)壓力上升速度非?？?，構(gòu)成很高的壓力動(dòng)搖，由火焰中心向周圍傳播，構(gòu)成熄滅噪聲場(chǎng)。3金屬撞擊和摩擦噪聲柴油機(jī)的配氣機(jī)構(gòu)之間、氣閥和閥座之間、高壓油泵的滾輪和柱塞之間、噴油器的針閥和針閥體之間、活塞裙部和缸套之間等許多地方都會(huì)產(chǎn)生金屬撞擊和摩擦噪聲，4液壓沖擊噪聲液壓泵例如齒輪式滑油泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，其中液體的壓力有明顯的周期性變化，從而產(chǎn)生液壓沖擊噪聲。柴油機(jī)高壓油

9、管內(nèi)的油壓變化幅度非常大，更會(huì)產(chǎn)生不容忽視的液壓沖擊噪聲。2輔助機(jī)械的噪聲輔助機(jī)械包括各種艙室機(jī)械如水泵、油泵、風(fēng)機(jī)、鍋爐等，甲板機(jī)械如貨物裝卸設(shè)備、錨絞設(shè)備以及各種挖泥機(jī)等任務(wù)機(jī)構(gòu)等。鍋爐噪聲主要在熄滅室附近較明顯，自然通風(fēng)時(shí)空氣卷入火焰及可燃物小團(tuán)粒隨機(jī)爆裂；人工通風(fēng)時(shí)通風(fēng)機(jī)是主要的噪聲源。液壓系統(tǒng)的噪聲，可液體動(dòng)力引起的沖擊力、脈動(dòng)、氣穴聲和機(jī)械振動(dòng)及管道、油箱的共嗚聲等?？照{(diào)通風(fēng)系統(tǒng)也是船舶艙室主要噪聲源之一。3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，由槳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

10、一種是“空泡引起的葉片振動(dòng)而產(chǎn)生的高頻噪聲。4船體振動(dòng)的噪聲 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。船體周期性的變形使殼板之間產(chǎn)生摩擦聲，及因此而使船體構(gòu)造發(fā)出各種傾軋聲等。三、船舶噪聲測(cè)試和分析研討 本文搜集了一些船遠(yuǎn)洋客貨船實(shí)踐進(jìn)展的噪聲測(cè)試的結(jié)果，并對(duì)結(jié)果進(jìn)展了分析。其中包括3680t“東方紅長(zhǎng)江客輪、7500t“長(zhǎng)征型海洋客貨輪、13000t“風(fēng)字號(hào)遠(yuǎn)洋雜貨輪、16000t“長(zhǎng)字號(hào)煤輪、24000t“大慶號(hào)油輪及25000t“州字號(hào)散貨輪等。這些船上的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)選用了丹麥BK2209型脈沖精細(xì)聲級(jí)機(jī)和1613型倍頻程濾波器進(jìn)展總聲級(jí)A、B、C和記錄

11、。船舶機(jī)艙噪聲最高值均出如今輔機(jī)柴油發(fā)電機(jī)或主機(jī)增壓器區(qū)。輔機(jī)和主機(jī)增壓器為機(jī)艙兩個(gè)強(qiáng)噪聲聲源，其中輔機(jī)更為嚴(yán)重，對(duì)船員危害更大。下表給出了“鄭州、“大慶17、“大慶42、“長(zhǎng)虹輪機(jī)艙內(nèi)主機(jī)增壓器和輔機(jī)區(qū)噪聲聲級(jí)記錄。從表中可以看出主機(jī)增壓器和輔機(jī)區(qū)的聲級(jí)均高于機(jī)艙。表1部分船舶機(jī)艙、輔機(jī)區(qū)、主機(jī)增壓器區(qū)的聲級(jí)值單位：dB部位噪聲聲級(jí)“鄭州“大慶17“長(zhǎng)虹“大慶42ABCABCABCABC輔機(jī)區(qū)102104106100102105102104102106主機(jī)增壓器區(qū)1021031039910010111011198102機(jī)艙991011039296999510198104船舶機(jī)艙另一個(gè)強(qiáng)噪聲聲

12、源是空氣緊縮機(jī)。根據(jù)多條船空壓機(jī)聲級(jí)實(shí)測(cè)記錄，普通A聲級(jí)為9697dB，b、C聲級(jí)為98dBB、100104dBC。在機(jī)艙其他聲源不變的情況下，開啟空壓機(jī)后，將使機(jī)艙噪聲升高13dBA。四、船舶噪聲污染的控制1機(jī)艙噪聲控制 機(jī)艙是船舶動(dòng)力安裝的集中地，在以大型低速柴油機(jī)為主機(jī)的機(jī)艙里，噪聲主要是空氣噪聲；以中速柴油機(jī)為主機(jī)的機(jī)艙，其噪聲由強(qiáng)度相當(dāng)?shù)目諝庠肼暫蜆?gòu)造噪聲混成；以高速柴油機(jī)為主機(jī)的機(jī)艙里，那么主要是構(gòu)造噪聲。機(jī)艙中平均噪聲數(shù)值大小可以丈量出來，關(guān)于丈量點(diǎn)的選擇要求是：根據(jù)機(jī)器的尺寸，將丈量點(diǎn)置于機(jī)器周圍23個(gè)高度點(diǎn)，并且距機(jī)器外表大約1 m，在機(jī)器左右兩側(cè)每個(gè)高度上的丈量點(diǎn)數(shù)必需等于氣缸數(shù)的一半。針對(duì)不同機(jī)型的機(jī)艙，可以思索對(duì)進(jìn)排氣口、管壁的空氣噪聲采用消聲器和絕緣層；對(duì)小型機(jī)器可將其全部圍起來；對(duì)主機(jī)的構(gòu)造噪聲，普統(tǒng)統(tǒng)過減振支承來減噪；在小型高速主機(jī)上可采用彈性支承，如橡膠或特殊塑料等，將機(jī)器與船體隔開。當(dāng)今，二沖程柴油機(jī)普遍采用定壓增壓方式，在氣缸廢氣出口和增壓器之間安裝一個(gè)大大的廢氣總管，假設(shè)其安裝位置適當(dāng)比如接近聲源，那么其會(huì)具備消聲器的作用，尤其是減弱低頻的廢氣噪聲。2居住艙室噪聲控制 在普通情況下，對(duì)居住艙室產(chǎn)生影響的幾乎全部機(jī)艙的構(gòu)造傳播噪聲