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化工车间噪声治理

一、 化工 企业车 间噪声状况简述 
 
1.1   概述 
 
  近年来 通过不继技术改造,化工企 业噪声来源非常广。引进国 外先进生产装备和流水线,建成了 现代化的化工企业,环境面 貌发生翻天覆地变化。在噪声治理方面:有由于 气体压力突变产生的气流噪声,如压缩空气、高压蒸汽放空等;有由于机械的摩擦、振动、撞击或 高速旋转产生的机械性噪声,如:粉碎机、机械性传送带等;有由于磁场交变,脉动引 起电器件振动而产生的电磁噪声,如:变压器等;建立了集中空压站、风机房。化工企 业噪声污染具有广泛性和持久性。一方面,化工企 业生产工艺的复杂性使得噪声源广泛,影响面大;另一方面,只要声源不停止运转,噪声就不会停止,工人就 会受到持久的噪声干扰。
  根据调查测试,选煤厂 等大型化工企业主要噪声源是振动筛、破碎机、跳汰机、鼓风机、溜槽、离心脱水机、输送机等设备。设备附 近的噪声呈宽频带,以中、低频为主的特性,各层混响严重,普遍超标,不仅对 操作人员产生很大危害,而且高噪声透过门、窗、墙体向外辐射,各层噪声均严重超标,使附近 的矿井行政办公楼、采区办 公楼等办公区域受到严重影响。为了使 车间平均噪声明显下降。制丝车间平均噪声在85~115dB(A)以上,作业环 境噪声虽得到改善,但卷烟 车间作业环境平均噪声还末达到国家噪声卫生标准要求,是目前 较为突出的噪声问题。
 
1.2  化工企 业车间噪声对人体产生的危害
  通过对 生产现场调查和临床观察证明:无防护 措施的生产性强噪声对人体能产生多种不良影响。噪声会造成听觉位移、噪声聋;头痛,头晕,记忆力减退,睡眠障 碍等神经衰弱综合征;改变心率和血压;引起食欲不振、腹胀等胃肠功能紊乱;对视力、血糖也有影响。
  在我国 目前的经济条件下,要达到预防和控制ⅱ级以上 噪声性耳聋的目标,应采取两级预防措施。
  一级预 防主要是改进工艺,改造机械结构,提高精密度。对室内噪声,可采用多孔吸声材料(玻璃纤维、矿渣棉、毛毡等),使用得当可降低噪声5分贝~10分贝。装置中 心控制室采用双层玻璃隔声,加大压缩机机座重量,对机泵、电机等 设备设计消声罩。另外,用橡胶 等软质材料制成垫片或利用弹簧部件垫在设备下面以减振,也能收 到降低噪声效果。同时,也要研制、推广实 用舒适的新型个人防护用品,如:耳塞、耳罩、防噪声头盔,实行噪 声作业与非噪声作业轮换制度。
 
  二级预 防就是对接触噪声的作业工人定期进行听力检查,《职工安 全卫生管理制度》规定:接触90分贝~100分贝噪声的工人每2年进行一次听力检查,接触大于100分贝噪声的工人1年检查一次。
  此外,职工还 应加强自我保护意识,如:不在噪 声环境中吸烟等。   
二、化工企 业噪声控制标准及车间职业噪声卫生标准
 
2.1  噪声标准要求
  根据《工业企 业设计卫生标准》(GBZ1—2002)规定:作业地 点噪声声级卫生限值根据日接触噪声时间不同,卫生限值标准也不同。卷烟车 间机台操作工属日接触噪声时间8小时范畴,卫生标准限值为85dB(A)。
 
2.2  噪声作业分级
2.2.1 噪声作业指数
 
  经现场噪声实测,设备等 效连续平均噪声约88dB(A)。利用公式(1)计算,平均噪声危害指数I=0.5,最高噪声指数I=1.28。
  I=(Lv-Ls)/6(1)
  I——噪声危害指数;
  Lv——噪声作 业实测工作日等效连续A声级,dB
  Ls——接噪时 间对应的卫生标准,dB(A);
  6——分数常数。
  
2.2.2噪声级别
 
  依据《噪声作业分级》(LD80-1995)规定,卷烟车 间平均噪声作业指数I<1级别为I级,属轻度危害。个别机 台噪声作业指数I>1,级别为Ⅱ级,属中度危害。
三、化工车 间原则及其车间噪声治理思路分析
 
3.1  化工车 间噪声控制目标、原则及重点
    3.1.1  噪声治 理目标是有效降低室内噪声强度,达到国家有关标准,减少车 间噪声对厂区环境的影响,改善矿区办公环境;
    3.1.2  噪声控 制措施以不妨碍生产设备操作、观察、检修、并满足 通风散热为原则,既要开启灵活、施工方便,又要有 明显的降噪效果;
    3.1.3  由于主洗车间二、三、四层设备多,作业人员多,噪声级高,污染严重,因此,治理重点为二至四层。
 
3.2  化式车 间噪声治理思路
    3.2.1  对于噪声分布面广、层高又不太高的车间,采用设计方案(一)满铺吸 声平顶是最佳治理方案。既能做 到吸声降噪较佳治理效果,又能达 到车间装饰美观作用;
    3.2.2  从化工 车间作业区噪声频谱分析可知,噪声从 低频到高频辐射较为均匀,频谱特 性为宽频带曲线,噪声最高峰值在500HZ左右;
    3.2.3  现状噪 声频谱特性曲线与NR80噪声评价曲线相比,需降噪范围在中、高频处。选用无 需填充吸声材料双层微穿孔板,是对中、高频降 噪的较佳吸声结构。既可达 到降噪效果又不会因作业区粉尘而影响吸声结构性能;
    3.2.4  对于原 吸声性能较差的车间,采用吸 声降噪技术措施,能取得明显的效果。吸声是 控制噪声在传播途径中有效技术措施。但降低 机台本机的噪声,是根本 控制声源最佳的方法。因此,直达声 控制是化工车间目前面临最为棘手的声源问题。针对该问题,谈几点建议,供参考、探讨:
   (1)应恢复 设备中原防护装置中的吸声材料;
   (2)建立安 全防护装置的维护保养考核制度及设施性能定期监测制度。保持、完善其 设施安全防护性能;
   (3)对设备 中原无吸声设施的防护罩、外壳等,尽可能 考虑涂刷或粘贴吸声材料,以减少 设备外壁辐射噪声;
   (4)众所周知,由于空 气振动而产生声音。振幅越大,声音越大,同种机 型设备噪声分贝相差4dB以上。
    显而易知,由于设 备零部件装配精度差异而引起振幅不同,而产生声响不同。由此引 出三个问题供探讨:
    ①如何对 设备中零部件的装配精度进行验证;
    ②采用何种润滑剂,使零部 件摩擦而产生的噪声降至最低点;
    ③选用何种最佳减振垫,减少设 备振动而引起的噪声声辐射。
一、 化工 企业车 间噪声状况简述 
 
1.1   概述 
  近年来 通过不继技术改造,化工企 业噪声来源非常广。引进国 外先进生产装备和流水线,建成了 现代化的化工企业,环境面 貌发生翻天覆地变化。在噪声治理方面:有由于 气体压力突变产生的气流噪声,如压缩空气、高压蒸汽放空等;有由于机械的摩擦、振动、撞击或 高速旋转产生的机械性噪声,如:粉碎机、机械性传送带等;有由于磁场交变,脉动引 起电器件振动而产生的电磁噪声,如:变压器等;建立了集中空压站、风机房。化工企 业噪声污染具有广泛性和持久性。一方面,化工企 业生产工艺的复杂性使得噪声源广泛,影响面大;另一方面,只要声源不停止运转,噪声就不会停止,工人就 会受到持久的噪声干扰。
  根据调查测试,选煤厂 等大型化工企业主要噪声源是振动筛、破碎机、跳汰机、鼓风机、溜槽、离心脱水机、输送机等设备。设备附 近的噪声呈宽频带,以中、低频为主的特性,各层混响严重,普遍超标,不仅对 操作人员产生很大危害,而且高噪声透过门、窗、墙体向外辐射,各层噪声均严重超标,使附近 的矿井行政办公楼、采区办 公楼等办公区域受到严重影响。为了使 车间平均噪声明显下降。制丝车间平均噪声在85~115dB(A)以上,作业环 境噪声虽得到改善,但卷烟 车间作业环境平均噪声还末达到国家噪声卫生标准要求,是目前 较为突出的噪声问题。
1.2  化工企 业车间噪声对人体产生的危害
  通过对 生产现场调查和临床观察证明:无防护 措施的生产性强噪声对人体能产生多种不良影响。噪声会造成听觉位移、噪声聋;头痛,头晕,记忆力减退,睡眠障 碍等神经衰弱综合征;改变心率和血压;引起食欲不振、腹胀等胃肠功能紊乱;对视力、血糖也有影响。
  在我国 目前的经济条件下,要达到预防和控制ⅱ级以上 噪声性耳聋的目标,应采取两级预防措施。
  一级预 防主要是改进工艺,改造机械结构,提高精密度。对室内噪声,可采用多孔吸声材料(玻璃纤维、矿渣棉、毛毡等),使用得当可降低噪声5分贝~10分贝。装置中 心控制室采用双层玻璃隔声,加大压缩机机座重量,对机泵、电机等 设备设计消声罩。另外,用橡胶 等软质材料制成垫片或利用弹簧部件垫在设备下面以减振,也能收 到降低噪声效果。同时,也要研制、推广实 用舒适的新型个人防护用品,如:耳塞、耳罩、防噪声头盔,实行噪 声作业与非噪声作业轮换制度。
  二级预 防就是对接触噪声的作业工人定期进行听力检查,《职工安 全卫生管理制度》规定:接触90分贝~100分贝噪声的工人每2年进行一次听力检查,接触大于100分贝噪声的工人1年检查一次。
  此外,职工还 应加强自我保护意识,如:不在噪 声环境中吸烟等。   
二、化工企 业噪声控制标准及车间职业噪声卫生标准
 
2.1  噪声标准要求
  根据《工业企 业设计卫生标准》(GBZ1—2002)规定:作业地 点噪声声级卫生限值根据日接触噪声时间不同,卫生限值标准也不同。卷烟车 间机台操作工属日接触噪声时间8小时范畴,卫生标准限值为85dB(A)。
2.2  噪声作业分级
2.2.1 噪声作业指数
  经现场噪声实测,设备等 效连续平均噪声约88dB(A)。利用公式(1)计算,平均噪声危害指数I=0.5,最高噪声指数I=1.28。
  I=(Lv-Ls)/6(1)
  I——噪声危害指数;
  Lv——噪声作 业实测工作日等效连续A声级,dB
  Ls——接噪时 间对应的卫生标准,dB(A);
  6——分数常数。
  
2.2.2噪声级别
  依据《噪声作业分级》(LD80-1995)规定,卷烟车 间平均噪声作业指数I<1级别为I级,属轻度危害。个别机 台噪声作业指数I>1,级别为Ⅱ级,属中度危害。
三、化工车 间原则及其车间噪声治理思路分析
3.1  化工车 间噪声控制目标、原则及重点
    3.1.1  噪声治 理目标是有效降低室内噪声强度,达到国家有关标准,减少车 间噪声对厂区环境的影响,改善矿区办公环境;
    3.1.2  噪声控 制措施以不妨碍生产设备操作、观察、检修、并满足 通风散热为原则,既要开启灵活、施工方便,又要有 明显的降噪效果;
    3.1.3  由于主洗车间二、三、四层设备多,作业人员多,噪声级高,污染严重,因此,治理重点为二至四层。
3.2  化式车 间噪声治理思路
    3.2.1  对于噪声分布面广、层高又不太高的车间,采用设计方案(一)满铺吸 声平顶是最佳治理方案。既能做 到吸声降噪较佳治理效果,又能达 到车间装饰美观作用;
    3.2.2  从化工 车间作业区噪声频谱分析可知,噪声从 低频到高频辐射较为均匀,频谱特 性为宽频带曲线,噪声最高峰值在500HZ左右;
    3.2.3  现状噪 声频谱特性曲线与NR80噪声评价曲线相比,需降噪范围在中、高频处。选用无 需填充吸声材料双层微穿孔板,是对中、高频降 噪的较佳吸声结构。既可达 到降噪效果又不会因作业区粉尘而影响吸声结构性能;
    3.2.4  对于原 吸声性能较差的车间,采用吸 声降噪技术措施,能取得明显的效果。吸声是 控制噪声在传播途径中有效技术措施。但降低 机台本机的噪声,是根本 控制声源最佳的方法。因此,直达声 控制是化工车间目前面临最为棘手的声源问题。针对该问题,谈几点建议,供参考、探讨:
   (1)应恢复 设备中原防护装置中的吸声材料;
   (2)建立安 全防护装置的维护保养考核制度及设施性能定期监测制度。保持、完善其 设施安全防护性能;
   (3)对设备 中原无吸声设施的防护罩、外壳等,尽可能 考虑涂刷或粘贴吸声材料,以减少 设备外壁辐射噪声;
   (4)众所周知,由于空 气振动而产生声音。振幅越大,声音越大,同种机 型设备噪声分贝相差4dB以上。
    显而易知,由于设 备零部件装配精度差异而引起振幅不同,而产生声响不同。由此引 出三个问题供探讨:
    ①如何对 设备中零部件的装配精度进行验证;
    ②采用何种润滑剂,使零部 件摩擦而产生的噪声降至最低点;
    ③选用何种最佳减振垫,减少设 备振动而引起的噪声声辐射。四、噪声控 制措施分步实施步骤述 
 
4.1   化工车 间噪声控制可供选择手段对比 
 
4.1.1   从声源上控制噪声 
 
  从声源 上控制噪声是降低噪声最有效方法。通过声源控制,可直接 降低设备本体直达声,从而可 简化传播途径上的控制措施。主要采 取以下几点控制措施:
  a.对安全防护罩,尤其是 对有隔声要求的防护设施,必须保持密闭,尽可能减少缝隙孔洞,以致影响隔声性能;
  b.对原有 防护罩内脱落的吸声材料,重新粘 贴新的吸声材料,恢复其吸、隔声性能;
  c.对设备铁皮外壁内侧,涂刷阻尼材料,提高其隔声性能。
  d.对噪声异常的设备,进行重点整治。不但要 对其隔声防护罩进行整改外,对其传 动等其它部位也应进行深入解析,以消除 和减少声源的发声量。
 
4.1.2  从噪声 传播途径上降低噪声
 
  a.对各真空管、风送管,采取包 扎隔声或安装消声器,以降低 空气动力性噪声;
  b.提高吸声系数,增加吸声量,减少混 响声是噪声控制重要手段。常用技术措施:安装吸声吊平顶;墙面贴装吸声材料;悬挂吸声体等。
 
4.2  化工车 间噪声控制在化工行业中的实施
 
  根据主 洗车间设备布置特点、噪声状 况及对车间内外影响程度,经反复比较后确定,对各种 皮带输送机机头、离心机、破碎机、振动筛、给煤机、刮板机 等机械性噪声为主的设备设置不同型号的隔声屏、隔声罩,对跳汰机、鼓风机 等空气动力性噪声为主的设备设置气流汇总系统、消声器,对以撞 击振动噪声为主的矸石、块煤溜 槽等采取阻尼减振处理,以有效降低声源噪声;在适当 的层面及车间办公室等功能房间作吸声处理,以降低混响噪声;在个别 高噪声作业点设置隔声值班间;在车间 适当位置设置隔声门、窗,以减少 噪声外部环境的影响。
  各种隔 声罩整体结构均设计成组合开启式,以利设备检修;有散热 要求的隔声罩设有进、出风口,便于通风散热;为满足加油、观察、日常维护和使用要求,在适当位置均设有门、窗、洞等。
  在振动 筛等大体积高噪设备周围或某一侧面设置的隔声屏,隔声屏 内壁均为吸声结构;在输送机、斗提机 等设备通过处均留孔洞并设观察窗和采光窗;溜槽噪 声采用复合阻尼材料敷设于矸石、块煤等 高噪声溜槽的外表面;在声级高、混响严重的层面,对其墙壁、屋顶内 表面做吸声处理,不影响 原有设备的使用和检修。
  针对车间内设备密集、空间狭窄、布置复杂的特点,该化工 车间技术项目采用了多种创新技术,其中包 括日本友尼克斯公司近年推出的共振膜吸声材料、在设备 周围安装透光软隔声罩、安装钢 溜槽可拆隔声罩、为大功 率电机安装电机消声器、在车间 墙面安装共振薄膜吸声体等。透光软 隔声罩采用塑料制品制作,可根据 声源高低和现场情况,进行多层吊挂。钢溜槽 可拆隔声罩采用多种吸、隔声复合材料,用磁性 材料吸附在钢溜槽表面、贴拼方便,可适应 溜槽经常修补更换的需要。在墙面 上安装的共振薄膜吸声体可使室内噪声下降4-6dB。
  另外,化工车 间噪声治理在办公楼内各层分别安装噪声监控系统,可实时 监控车间内噪声变化情况。
 
五、化工车 间噪声治理技术给化工企业带来的收益
 
    此技术项目的实施,较好地 满足了车间生产工艺、安全、操作、检修等各方面要求,对于厂 区车间噪声控制技术的发展作了积极有益的探索,经过噪声源调查、制定噪声控制方案、进行技术方案论证、现场安 装试验等几个阶段,使得厂 区车间内噪声治理效果十分显著,符合国家有关标准,顺利通 过环保初步验收。厂区外 环境噪声明显降低、提高化 工车间机械生产效率、切实的增值高效产出。治理措 施在不降低原有生产线效率的条件下,对各主 要噪声源采取的综合治理措施符合生产实际,投资少,见效快,综合治理降噪显著,车间内 职工反映良好受到工人们一致好评。该项技 术适用于五金机械化工生产车间噪声治理,对于类 似生产条件的车间亦可适用
冲床噪 声五大产生源及冲床噪声治理措施的分布实施
冲床是 工业生产中常见的机械设备,加工方 式为借助于冲头的动能冲栽零件,负荷运转噪声多在90dBA以上。我国冲 床车间噪声一般高达90-110dBA,给设备 操作者和车间其他人员造成极大的危害,对环境亦有影响。
    在机械设备中,冲床噪声很突出。工业发 达国家对冲床噪声的研究,治理和控制开展较早,我国此 项工作的开展是在七十年代末期。降低冲床噪声时,要考虑加工质量,生产率,操作方 便和降噪费用等诸多因素。可以说 冲床噪声控制显得既迫切而又艰巨。
 
一、 冲床噪声的产生
  
   冲床噪 声可分为运转噪声和工作噪声。运转噪 声是冲床空载运转噪声,它包括电机、皮带、齿轮、曲柄连 杆滑块及轴承间隙、离合器等形成的噪声。其中,主要是 离合器和齿轮噪声。工作噪 声是冲床冲压时产生的噪声,在相同 的冲床上采用不同的冲压工艺(如冲裁,拉深,弯曲)加工同 样材料所产生的噪声不一致。冲床负 荷运转时产生强列的噪声。冲头与工件,打料杆与工件,卸料板 与板料间和撞击,以及在 冲裁和剪切过程中形成的冲剪噪声等,都是冲 床噪声的主要来源。
1.离合器 的接合和脱开噪声
    冲床常 用的离合器有牙嵌式、摩擦片式、转键式等。其中,转键式 在中小吨位冲床上应用最广,噪声相对较高。冲床转 键离合器接合的实质是转键与开有三个(或四个)键位的 中套的其中某个键位接合。离合器 接合噪声是由一系列的撞击所引发的,在接合过程中,存在三 个主要撞击现象[3]:
  (1)转键与中套间的撞击,即稳态 转键与旋转着的中套接合过程中两者的碰撞;
  (2)转键与曲轴间的撞击,即转键 的一侧与中套间撞击的同时,另一侧 在前者反作用力的作用下与曲轴冲击;
  (3)曲轴与 其支承的滑动轴承间的撞击。
 
    冲床构件之间的撞击,产生了作用在大齿轮(大飞轮)及床身之上的作用力,这些作用力,是产生 冲床离合器接合噪声的根本原因之所在。总之,冲床转 键离合器噪声是转键与中套键位间撞击、关闭器 与键尾间撞击等一系列撞击所引发的,这些冲 床构件之间的撞击,首先产生一次噪声,同时,产生了作用在大齿轮(大飞轮)及床身之上的作用力,这些作 用力在床身内部传递,当传递 到发声表面产生振动速度,使之与 该表面接触的空气介质受到扰动而产生压力变化P(ω),从而辐射声波。影响离 合器噪声因素有:离合器 接合时受到的冲量的大小,在质量 一定的条件下决定冲击速度的高低;还与接 触材料本身的刚度和阻尼特性有关。
2. 冲裁工艺噪声 
    冲剪过程中,材料因剪切而断裂,由此导 致冲头突然卸荷,所形成 的声音称为冲剪噪声。冲床被激励产生振动,并引起 机身和声辐射和地面振动。冲裁时,冲头一 旦接触金属板料,冲裁力开始增加。与此同时,由于机 身及其它受力构件的变形而积蓄了弹性能。当冲头 进入板料约一半厚度时,冲裁力达到最大值。板材的 突然断裂使冲头突然失荷,机身等 积蓄的弹性能在极短时间内释放出来,将激起 机身及各部件的振动,使部件间产生冲击,与此同时,滑块以 相当大的速度下冲,引起滑 块周围空气的压力扰动,从而辐射噪声。前者激 发的噪声称振鸣噪声,后者引 起的噪声为加速度噪声。由分析可知,振鸣噪 声与引起机身等构件振动的冲裁力—时间历程有关。此外,冲裁噪 声还包括板料断裂声、冲头与 板料的撞击声及两者接触时的空气挤出声共5种噪声。
 
3.电动机噪声
    做为冲床的动力源,电机工 作时也产生噪声,它包括 电机绕组的电磁噪声,空气动 力噪声及机械噪声。电机噪 声的声压级与电机的功率、转速等有关。
    电机的电磁噪声,主要是 由交变电磁场相互作用激发转子和定子振动产生的。电磁噪 声一般为高频噪声。电机的 空气动力噪声主要是冷却风扇噪声,对于相当多的电机,冷却风 扇噪声是主要噪声源。机械噪 声主要包括一些旋转运动部件的非平衡力激发产生的噪声和一些零部件振动时产生的噪声。
  电机噪 声的声功率级可用下式计算[4]
  L=20lgW+15lgN+k3
  式中W—电机额定功率,kW
  N—电机转速,r/min
  k3—信号频率修正值
 
4.工作机构间隙产生的冲击噪声
    撞击噪声是冲床噪声的主要组成部分。当冲头冲裁板料时,与板料发生撞击,产生撞击噪声。撞击噪声可分为加速度噪声和自鸣噪声。冲头冲击坯料时,受到阻力而突然停止所产生的噪声称为加速度噪声。被冲击的坯料,由于受击而发生振动,这一振动发出的声音叫自鸣噪声。
    传动件间隙引起的噪声是指冲床各连接件间存在有配合间隙,在冲击力作用下,引起轴系的反冲、零件受激励振动,引起声辐射而形成的噪声。冲床的连杆和曲轴,滑块与连杆等连接零件组成的曲柄连杆滑块机构中,共有三对摩擦副:曲轴轴颈与曲轴瓦;曲柄颈与连杆大头轴瓦;连杆小头(球头)与滑块球头座。由于制造和装配误差以及工作本身的需要,不可避免存在间隙。这些摩擦副之间虽然都承受交变载荷,但不一定都引起强烈的冲击噪声。它们之间彼此的移动,可能是有接触的移动,也可能是无接触的自由移动。但当从自由移动过渡到接触移动时,必然要带来强烈的撞击,这种噪声频带宽,高频部分强。显然间隙越大,噪声越高。另外,间隙一定时,滑块行程次数越高,噪声比例升高。
  在冲床诸噪声源中,冲裁噪声和离合器噪声是主要噪声源。
  
5.齿轮啮合噪声
    冲床上大小两个齿轮在运转过程中出现节线冲击力和啮合冲击力,从而激起齿轮的啮合噪声。节线冲击力是由两轮齿啮合时齿面摩擦力方向的改变而产生的。如图6所示为齿轮啮合时摩擦力的变化情况。齿轮的接触线在啮合过程中沿啮合线从A向B移动。B是节点,在接触点由A向B的移动中,速度逐渐减小,到达B点时速度为零。而在由B向C的移动过程中相对速度方向改变。因而,B点是速度方向的转折点。由于相对滑动,因而也存在摩擦力。摩擦力的方向随相对速度的改变而改变。所以,B点又是摩擦力方向的转折点。节线冲击力与传递力矩,齿面间摩擦系数及相对滑动速度的大小有关。齿传递功率越大,齿面粗糙度越大,转速越高,齿轮的节线冲击力就越大。
    啮合冲击力是在齿轮运转过程中所发生的齿与齿之间碰撞而产生的冲力。实际齿轮在运转过程中要发生变形,再加上齿轮的制造安装误差等,使得齿轮在运转过程中发生齿与齿之间相互撞击而辐射噪声。其中齿轮的转速对其噪声的影响最大。当转速升高,辐射声压级随之提高。
 
二、 冲床噪声控制措施
(1)从冲床声源处降低噪声
a.冲床本身降噪
    冲床降噪的根本措施在于声源控制。英国的理查兹(Richards)把撞击噪声方面的理论研究应用到冲床上,可使噪声下降30dBA。其基本理论是,加速度噪声等于锤子运动时所带动的等体积的空气所具有的动能的一半。cto/vo从1增加到10,噪声级约可降低30dBA,c是声速,to是锤子运动停止的时间。Vo是锤子冲击坯料时的运动速度。用其它方法,这样大幅度降噪是很难实现的。
    七十年代末期,国际上出现了新型液压伺服冲床,冲头能按预定的运动规律工作,使冲床噪声大降低。
    冲床各传动件间存在必不可少的配合间隙,减少间隙和防止轴系反冲的结构形式已有应用,如曲轴连杆减缓反冲装置等。改革现有传统的工艺设计,对于出厂冲床并非易事,根本途径在于改革冲床的冲击过程。冲床降噪的技术措施有许多尚在试验研究阶段,完全成熟及全面推广还需很长时期,因而现阶段还应考虑其它技术措施。
b.降低模具噪声
    冲模设计者往往忽略对噪声的考虑。合理地选择凹凸模的配合间隙,能实现降噪5dBA,改变凸的几何形状,用阶梯模、斜刃模代替平口模,亦能降噪5-10dBA左右。但由于工件的几何开头有时很复杂,给模具加工带来一定的困难。此外还有在模具中增加缓冲器及降低卸件噪声等措施。
(2)从传播途径对冲床实施噪声控制
    控制冲床噪声对人体的危害,在传播途径上采取控制措施,技术革新上比较成熟,并可取得一定效果。
a. 吸声降噪
  吸声的目的是减弱车间内反射声,一般可降噪6dBA左右的降噪效果。
b. 局部隔声
  采用加吸声的隔声屏、模具区域隔声罩,能有8dBA左右的降噪效果。
c. 全封闭隔声罩
  全封闭隔声罩能有20dBA左右的降噪效果。罩体可作成拼装式,一般占地面积较大。
    传播途径中控制冲床噪声虽是消极的治理方法,但由于简便易行,并能收到较好的降噪效果,因而较多被采用。应用时应注意操作、维修等问题。
 
企业厂房车间噪声防护措施
1.       做好前期预防
对厂区进行合理布局,保证配套的职业病防护设施与主体工程同时设计、同时施工、同时投入运行。从多方面做好针对噪声危害的前期预防工作。
1.1    高噪声车间与低噪声车间、高噪声设备与低噪声设备隔开;
1.2    噪声源于早作人员之间设置隔音、隔振防护措施
2.       控制和消除噪声源
降低和消除生源是最根本、最彻底的降噪措施。生产噪声主要分机械噪声和气流噪声2 大类。
2.1    降低机械噪声:
2.1.1          改进机械设计,选用高分子材料或高祖你和金代替普通钢制造机件;
2.1.2          改进设备结构,如将化纤厂拉捻机的齿轮改称有弹性轴套的钢齿轮,巨脲铸造齿轮。旋转机械设备尽量选用噪声小的传动方式;
2.1.3          改进工艺与操作方法;
2.1.4          及其运行中,由于机件撞击、摩擦或由于动平衡不好而产生的噪声,可以通过改进机加工精度和机器装配质量的方法有效降低。
2.2    控制、减弱气流噪声
气流噪声指各种风机、空压机排气口、高压高速管道、风动工具等产生的空气动力性噪声。鼓风机、电动机等于生产无直接关系的声源可隔离或移出室外;一般风机应改进结构形式,选择最佳叶型、转速,提高装配精度和质量以降低噪声;高压高速管道发生的噪声应采取降低压差流速、减少速度缝制的措施减轻,进气口通道尽量保持最大面积和最短长度,清除管道中的障碍物,减少弯头和面积突变,改变高压高速气流喷嘴的形状等。
3.       阻断噪声传播途径
厂区应合理规划布局,产生噪声的工厂与居民区之间应有一定距离,最好设置防护带,防护带内种植树木火舌歌声墙壁。噪声车间与非噪声车间、强噪声设备与一般设备应隔开。也可以利用地形地物组阁降低噪声。如果以上方法仍不能达到要求,就需要在噪声传播途径上采取牺牲、消声、隔声、隔振 、阻尼等声学处理措施。
3.1    吸声。利用吸声材料如玻璃棉、泡沫塑料、矿渣棉、毛毡、石棉绒、加气混凝土、木板丝、甘蔗板等装饰墙面或天花板,这些多空材料能够吸收声波,达到降低噪声强度的目的。吸声材料主要吸收反射声,对从声源直接发出的直达声作用甚微,对高频噪声比对低频噪声有效。低频噪声可采用共振吸声的办法,用多孔板作吸声墙壁。这些措施能取得较好的吸声效果。
3.2    消声。使用消声器是控制空气动力性噪声的主要措施。消声器是一种组织声音传播而允许气流通过的装置,主要用于风道和排气管道。常用消声器分阻性消声器和抗性消声器两种,二者联合使用消声效果更好。好的消声器应当是消声量大,空气动力性能好,结构性能好,三者缺一不可。
3.3    隔声。把发声设备或需要安静的场所封闭在一个小的空间中,使之与周围环境隔绝起来,以达到控制噪声传播的目的。如空压站的隔声室,窗户用双层玻璃,门窗用吸声材料饰面,周围用橡胶条密封。小型声源可用隔声罩。
3.4    隔振。为了防止通过固体传播的振动性噪声,可在机器或振动体的基座与地板、墙壁联结处安装隔振或减振装置,也可以起到降低噪声的效果。
3.5    阻尼。阻尼材料就是内损耗较大的材料,如沥青、软橡胶以及其他高分子材料。屠宰金属板上的阻尼材料,其厚度应当为金属板的3倍以上,并使其紧紧的黏附在金属板上,这样才能起到良好的阻尼效果。
4.       加强个人防护及健康监护
在较强噪声环境工作的人员,都必须配戴舒适方便的耳塞、耳罩等个人防护用品。企业应加强对工人使用劳动防护用品的监管,并进行培训教育,让工人养成自觉防护的习惯。
生产车间减振动减噪声措施
 
① 采用振动小、噪声较低的工艺与设备。例如用造型机、刨砂机代替风锤;用射压、高压造型设备代替震击和微震压实造型机;用液压传动代替气动;用水力清砂、抛丸清理等代替风铲清理铸件表面,以降低车间振动与噪声。
② 消除或减弱机器的噪声及切断传声途径。如射芯机和射压造型机在射砂后排气时,由于空气以冲击波形式冲出排气孔,产生很大噪声;高压气力输送装置在卸料时,也会因冲击波而产生噪声。要消除这种噪声可在排气通道上加消音器。震击造型机震击时,震动波可以沿地基传到远处,特别是大的震击造型机会产生很大的振动与噪声。这时可将震击造型机的地基与附近车间地面隔开,中间填以木屑填充物等,使震动波被地面的传递介质切断,防止震动波向四面传播,以减少振动与噪声。
③ 设置隔音层或者隔离室以隔离声源。清理滚筒时,会产生很大的噪声。可将清理滚筒布置在车间外的小屋中(工作时工人离开);或在清理滚筒外面加隔音层,便可显著降低工作时的噪声。也可在滚筒装好料后,罩上隔音罩,待滚筒卸料时,再将隔音罩吊开。这样,不仅能降低噪声还能起到防尘作用。
冲天炉用鼓风机的噪声很大,一般可设置独立的鼓风机房,周围用隔音墙与车间隔开;也可用隔音物质(如软木等)做成隔音罩,以减少噪声对周围的影响。还可用消音器或改进鼓风机的结构等措施,以降低和消除噪声。
有时由于工艺上的需要或因经济原因,车间内噪声不能大幅度降低,这时可在造型机或落砂机旁用隔音物质做成独立的隔音室,工人在隔音室中操纵各种手柄,控制设备的工作过程,以免除噪声的干扰。
④ 采用隔振装置以减轻与消除振动。如在落砂机上设置弹簧减振器及橡皮减振器。
⑤ 加强个人防护。如工作时用耳塞、耳罩,以降低噪声的干扰,但这使人的听觉不灵,容易出事故。
 
企业厂房车间噪声防护措施
      存在噪声危害的行业和工种分布非常广泛,卫生部2002年颁布的《职业病危害因素分类目录》中,列举了61个可能导致噪声聋的行业工种。而实际工作中噪声主要来自于:机械加工业的下料、剪切、锻造、冲压、辊压、铆接、落砂、造型,金属表面处理的抛光、喷砂、清理,热电厂的碎煤、球磨、汽机发电、司炉,水泥制造厂的破碎、研磨,纺织业的纺纱、织造、制条以及采矿业的凿岩、爆破、掘进等工种。
      噪声性听力损伤治疗效果不明显,所以,防治噪声关键在于采取综合性的措施。
      1、做好前期预防
      上面病例中提到的患者在修锻车间做锻工,该企业投建已有30多年历史,在设计、建造方面存在诸多问题。厂区布局很不合理,高噪声车间与低噪声车间、高噪声设备与低(无)噪声设备没有隔开;修锻车间内有150 kg、400 kg空气锤,1 t、2 t、3 t蒸汽锤,加热炉,退火炉等生产设备,但这些噪声源与操作人员之间没有任何隔音、隔振防护设施;加热、备坯、检验、模锻成形、热处理、清理、矫正等多个工序被安排在同一车间内进行,使噪声危害加剧。因此,在项目的设计和建设阶段,应该对厂区进行合理布局,保证配套的职业病防护设施与主体工程同时设计、同时施工、同时投入运行。对可能产生职业病危害的建设项目,应当进行可行性论证阶段职业病危害预评价的卫生审核、竣工验收时的职业病危害控制效果评价及职业病防护设施的卫生验收,对存在的职业病危害项目应如实申报并接受监督,从多方面做好针对噪声危害的前期预防工作。
      2、控制和消除噪声源
      降低和消除声源是最根本、最彻底的降噪措施。生产噪声主要分为机械噪声和气流噪声2大类。
      (1) 降低机械噪声
      ①改进机械设计,选用高分子材料或高阻尼合金代替普通钢制造机件。
      ②改进设备结构,如将化纤厂拉捻机的齿轮改成有弹性轴套的钢齿轮、聚脲铸造齿轮。旋转机械设备应尽量选用噪声小的传动方式,如将正齿轮传动装置改成斜齿轮或螺旋齿轮传动装置,或改用皮带传动。
      ③改进工艺与操作方法,如将铆接改成焊接,将锻打改成摩擦挤压或液压加工,建筑施工中用压力打桩机代替柴油打桩机等。
      ④机器运行中,由于机件撞击、摩擦或由于动平衡不好而产生的噪声,可以通过改进机加工精度和机器装配质量的方法有效降低。
      (2) 控制、减弱气流噪声
      气流噪声指各种风机、空压机排气口、高压高速管道、风动工具等产生的空气动力性噪声。鼓风机、电动机等与生产无直接关系的声源可隔离或移出室外;一般风机应改进结构形式,选择最佳叶型、转速,提高装配精度和质量以降低噪声;高压高速管道发生的噪声应采取降低压差流速、减少速度峰值的措施减轻,进气口通道尽量保持最大面积和最短长度,清除管道中的障碍物,减少弯头和面积突变,改变高压高速气流喷嘴的形状等。
      3、阻断噪声传播途径
      厂区应合理规划布局,产生噪声的工厂与居民区之间应有一定距离,最好设置防护带,防护带内种树木或设隔声墙壁。噪声车间与非噪声车间、强噪声设备与一般设备应隔开。也可以利用地形地物阻隔降低噪声,如山丘、土坡、建筑物、树木(森林)等都是良好的屏障,能阻隔或吸收一部分噪声。如果以上方法仍不能达到要求,就需要在噪声传播途径上采取吸声、消声、隔声、隔振、阻尼等声学处理措施。
      (1) 吸声。利用吸声材料如玻璃棉、泡沫塑料、矿渣棉、毛毡、石棉绒、加气混凝土、木丝板、甘蔗板等装饰墙面或天花板,这些多孔材料能够吸收声波,达到降低噪声强度的目的。吸声材料主要吸收反射声,对从声源直接发出的直达声作用甚微,对高频噪声比对低频噪声有效。低频噪声可采用共振吸声的办法,用多孔板作吸声墙壁。这些措施均能取得较好的吸声效果。
     (2) 消声。使用消声器是控制空气动力性噪声的主要措施。消声器是一种阻止声音传播而允许气流通过的装置,主要用于风道和排气管道。常用消声器分阻性消声器和抗性消声器两种,二者联合使用消声效果更好。好的消声器应当是消声量大,空气动力性能好,结构性能好,三者缺一不可。
      (3) 隔声。把发声设备或需要安静的场所封闭在一个小的空间中,使之与周围环境隔绝起来,以达到控制噪声传播的目的。如空压站的隔声室,窗户用双层玻璃,门窗用吸声材料饰面,周围用橡胶条密封。小型声源可用隔声罩。
      (4) 隔振。为了防止通过固体传播的振动性噪声,可在机器或振动体的基座与地板、墙壁联结处安装隔振或减振装置,也可起到降低噪声的效果。
      (5) 阻尼。阻尼材料就是内损耗较大的材料,如沥青、软橡胶以及其他高分子材料。涂在金属板上的阻尼材料,其厚度应当为金属板的3倍以上,并使其紧紧地粘附在金属板上,这样才能起到良好的阻尼效果。
      4、加强个人防护及健康监护
      在较强噪声环境工作的人员,都必须配戴舒适方便的耳塞、耳罩等个人防护用品。企业应加强对工人使用劳动防护用品的监管,并进行培训教育,让工人养成自觉防护的习惯。上面病例中患者所在的企业,尽管为工人配备了耳塞等个人防护用品,但由于监督管理和教育培训工作不到位,仅有部分作业工人佩戴,没有发挥应有的防护作用。
      用人单位应建立健全职业健康监护制度,做好上岗前、在岗期问、离岗时和应急的健康检查。接噪人员上岗前体检应进行纯音测听并存档,若出现永久性感音神经性听力损失大于25 dB,或患有各种能引起内耳听觉神经系统功能障碍疾病的人,均不宜从事强噪声作业。在岗人员体检周期为1年,发现高频听力下降者,应注意观察并采取适当措施。


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