精艇网微信公众号
精艇网官方微博
您的当前位置:精艇网 > 用艇频道 > 游艇知识 > 正文

防止船舶噪声污染

精艇网 2015-12-19 来源:中国海事
字号:T|T

船舶噪声:

     船舶噪声,是指船舶在营运中产生的干扰或可能干扰周围生活环境的声音。

一、船舶噪声污染

     船舶噪声污染源可分为动力装置噪声、辅助机械噪声、螺旋桨噪声和船体振动噪声等。

一)主动力装置的噪声

     动力装置的噪声主要包括主机、柴油发电机组、齿轮箱及主辅机的排气管发生的噪声。它是船上最强的噪声源,该噪声的强弱决定了柴油机的噪声级。它既有进排气系统空气动力噪声,又有运动部件的撞击和主机本身不平衡而产生振动所造成的机械噪声。

1、由主机进气空气流动产生的噪声

     例如:功率为5000KW、燃油消耗率为200g/(KW.h)的柴油机,当其过量空气系数为2时,每秒所需空气量约为8kg,在标准状况下为6.2m³/s,如果进气管直径为0.35 m,则其平均流速可达64 m/s,再考虑到各缸的进气必然存在间断性和不均匀性,于是在进气管中就会出现空气动力噪声并向四周传播,形成空气动力噪声场。

2、排气噪声

     主要有排气压力脉动噪声、气流通过气阀等处发生的涡流声、由于边界层气流扰动发生的噪声和排气出口喷流噪声。在多缸柴油机排气噪声的频谱分析中,低频处有一明显的噪声峰值,即低频噪声。这是由于柴油机每一缸气阀开启时,缸内燃气突然高速喷出,气流冲击到排气阀后面的气体上,使其产生压力巨变而形成压力波,从而激发噪声,由于各缸排气阀是指定的相位上周期性进行,因而这是一种周期性的噪声。柴油机的排气管中还存在气柱的共振噪声,气流喷射噪声、气流与气道壁形成涡流噪声也包含多种频率成分,一旦与共振频率吻合便会激发噪声。

     排气系统中气体的共振在主机与烟囱之间的排气中形成强烈的压力脉动(驻波),除了引起涡轮鼓风机和排气管系统的振动外,还可在船舶烟囱附近产生振动,在这种情况下,人们会感到噪声如一种遍布全身的“压力”,在桥楼产生高噪声级的噪声源,最常见的就是这种排气噪声。

3、来自增压器气流的噪声

     对废气涡轮增压器来讲,空气与压力机叶片之间的相对速度很大,在叶片附近必然会出现大量涡流,在形成强烈而尖厉的空气动力噪声的同时,激励叶片振动而发出噪声。

4、柴油机的燃烧噪声

     柴油机的燃油喷入缸内发火燃烧的初期(相当于速燃期),缸内压力上升速度非常快,形成很高的压力波动,由火焰中心向四周传播,形成燃烧噪声场。柴油机在较高负荷区工作时发出的低沉噪声就是它产生的,但由于缸套的隔离,声强级并不太高。该压力波传至缸套时还将引起缸套振动而伴发噪声。

5、金属撞击和摩擦噪声

     柴油机的配气机构之间、气阀和阀座之一间、商压油泵的滚轮和柱塞之间、喷油器的针阀和针阀之间、活塞裙部和缸套之间等许多地方都会产生金属撞击和摩擦噪声,这些噪声大都属于高频域。当气阀间隙偏大或凸轮形装磨损较多时,声强级也可达到较高的程度。

6、 液压冲击噪声

     液压泵(例如齿轮式滑油泵)动行时,其中液体的压力有明显的周期性变化,从而产生液压冲击噪声。柴油机高压油管内的油压变化幅度非常大,更会产生不容忽视的液压冲击噪声。

7、结构激振噪声

     机器内部的激振能量经机架被传递到基座法兰(或地脚螺栓)又通过船舶双层底,传向船体,船体开始振动产生噪声。

二)辅助机械的噪声

     辅助机械包括各种舱室机械如水泵、油泵、风机、锅炉等,甲板机械如货物装卸设备、锚绞设备以及各种挖泥机等工作机构等。

     锅炉噪声主要在燃烧室附近较明显,自然通风时空气卷入火焰及可燃物小团粒随机爆裂;人工通风时通风机是主要的噪声源。液压系统的噪声,可来自液体动力引起的冲击力、脉动、气穴声和机械振动及管道、油箱的共鸣声等。空调通风系统也是船舶舱室主要噪声源之一,其主要声源是通风机,其次是空气在管道、布风器和各种换热器中高速流动产生的噪声。

三)螺旋桨噪声

     螺旋桨噪声的强度较主辅机噪声的强度要弱,影响范围也主要是限于尾部舱室。其噪声性质可分为两种:一是低频噪声,由桨叶和流体相互作用的流体动力效应及水流冲击尾柱而引起的;另一种是“空泡”引起的叶片振动而产生的高频噪声。

四)船体振动的噪声

     船体振动的噪声是由主辅机及螺旋桨的扰动和各种机械及波浪的冲击引起的振动而主生。船体周期性的变形使壳板之间产生摩擦声,及因此而使船体结构发出各种倾轧声等。

二、船舶噪声污染的危害

     由于在港口、锚地和通航密集的江河流域、运河等特殊水域中会大量集结营运船舶,船舶噪声会直接影响到周围的环境,当噪声超过一定的标准值 时,会使长期身在其中的人发生头昏、耳鸣或产生烦躁情绪等病状,严重者还会导致耳聋或引发其他疾病的发生。

     船舶超标准噪声的存在会给周围的他人产生影响,也给作业人员带来极大的健康损害。在我国的长江流域一带的运河水域,由于长期存在挂桨机船舶,这种简单安装柴油机的简易船在营运中机器的排气产生出极大的声响,当这些船舶沿着运河穿越城镇时,沿岸的居民都深受影响,不能专心学习和工作,更不能休息和睡眠,这是典型的环境噪声污染损害。另外据统计,船舶上的工作人员中,长期任职的轮机人员的听力就远不如驾驶人员,这就说明了噪声污染损害在船舶本身也是十分严重的。

三、船舶噪声的技术控制

     船舶噪声控制的办法:首先是使用噪声小的主机、辅机和螺旋桨,并且合理地安置噪声源,使其传播较少的声音和振动能量;其次是合理进行船舶舱室的布置,将机器或整个机舱与船上其他部分隔绝开来,并增加噪声在结构中的传输损耗,使之传播噪声很小;对被害者提供被动保护。

     声源控制是噪声控制中最根本最有效的手段,如改进机器的动平衡、隔离声源的振动部分、使用阻尼材料、改进润滑或改变共振频率、破坏共振等。传输途径中的控制是最常用的方法,如隔声、隔振、吸声等都是有效的措施,可以起到事后补救的作用。在工厂设计及船舶上层建筑布置中,合理布置可对降低噪声干扰起到重要作用;使用机罩、消声器等从接近声源处降低噪声;用不同材料使转输途径不连续以控制结构噪声等,都是行之有效的办法。

一)机器噪声控制

     机舱是船舶动力装置的集中地,在以大型低速柴油机为主机的机舱里,噪声主要是空气噪声;以中速柴油机为主机的机舱,其噪声由强度相当的空气噪声和结构噪声混成;以高速柴油机为主机的机舱里,则主要是结构噪音。控制措施有:

1、采取减振措施

     对主机的结构噪声,一般通过选用减振、隔振材料,使主机与机座间的刚性接触变为弹性连接,以防止或减弱对振动能量的传播。小型高速主机上可采用弹性支承,如橡胶或特殊塑料,将机器与船体隔开,从而达到降低减噪声的目的。

2、加装消音设备

     对机器进排气口、管壁的空气噪声或辐射空气动力性噪声最强的部位上加装消音器和采用绝缘层。二冲程柴油机普遍采用定压增压方式,在气缸废气出口和增压器之间安装一个大大的废气总管,若其安装位置适当(比如靠近声源)。则其会具备消声器的作用,尤其是减弱低频的废气噪声。

3、设置封闭隔音罩

     对小型机器或产生高噪声的设备,装设封闭隔音罩将其全部围起来。

二)甲板区的消声

     在船舶露开甲板区域,有机舱中的风机从甲板中吸入空气和主辅机的排气所产生的噪声,它们的噪声级高达85~94dB,对港口和航道的周围环境产生严重的噪声污染。

     对于机舱吸、排气引起的低频噪声,可以采用消声器。最常利用的吸引型消声器为一个内壁有吸音材料(金属或玻璃纤维丝)的大管子,依靠其尺寸大小,不仅可对高频范围的噪间有较好的弱化作用,而且也可弱化部分低频的噪音。常采用反作用式消声器,它内部不设装任何吸声材料,仅依靠通道截面的突然扩张或设置旁通共振腔引起声阻搞抗的改变而产生声能的反射与消耗,从而使噪声降低。

收藏】 【打印】【纠错】【关闭
版权声明:
·凡注明来源为“精艇网”的所有文字、图片、音视频、美术设计和程序等作品,版权均属精艇网所有。未经本网书面授权,不得进行一切形式的下载、转载或建立镜像。
·凡注明为互联网或其它来源的信息,均转载自其它网站、媒体,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。
精艇游艇网微博
相关阅读:
 
Sunseeker发布多款新艇
买现艇,现艇出售
  • FOURWINNS H190RS
  • 艇长19ft,产地:美国,
    年份:2016年...
    完税售价:¥47.8万
  • Sunseeker P40
  • 艇长43ft,产地:英国,
    年份:2014年...
    完税售价:¥350万
  • 购艇
  • 租艇
  • 超级游艇
  • 游艇生活
  • 用艇
  • 新闻资讯