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車間噪聲治理

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車間噪聲超標(biāo)是一個(gè)普遍性的問題，關(guān)系到生產(chǎn)線員工職業(yè)的健康

詳細(xì)介紹

車間噪聲超標(biāo)是一個(gè)普遍性的問題，關(guān)系到生產(chǎn)線員工職業(yè)的健康。工人長期處在一個(gè)高噪聲的環(huán)境中，將會(huì)導(dǎo)致聽力不可逆受損，心律紊亂、失眠、頭暈等現(xiàn)象；低頻噪聲還容易誘發(fā)孕婦流產(chǎn)。本篇將展開對(duì)車間噪聲治理進(jìn)行論述，從國家規(guī)范、噪聲源特性、降噪方法、企業(yè)主關(guān)心的成本問題、降噪措施對(duì)設(shè)備的生產(chǎn)運(yùn)行維護(hù)影響、噪聲治理的常規(guī)步驟等逐一展開。

噪聲源性質(zhì)分析

生產(chǎn)型企業(yè)車間內(nèi)的噪聲全部來源于生產(chǎn)設(shè)備或者輔助設(shè)備。每家企業(yè)的情況都不相同，但是噪聲的發(fā)生機(jī)理都是相同的。噪聲源在車間內(nèi)的傳播特點(diǎn)，會(huì)在墻壁上、頂面、地面、以及室內(nèi)的障礙物表面上多次反射疊加，所以，車間內(nèi)的噪聲實(shí)際上是設(shè)備本體發(fā)出的直達(dá)噪聲加上反射疊加噪聲，車間內(nèi)表面材料越光滑，反射噪聲越大。電子企業(yè)潔凈室車間內(nèi)的設(shè)備其實(shí)噪聲并不大，但是測量出來的數(shù)據(jù)往往比較高，主要原因是車間的六個(gè)表面都是非常光滑的反射面，導(dǎo)致車間內(nèi)的噪聲數(shù)值整體比較高。

噪聲產(chǎn)生的機(jī)理有機(jī)械噪聲、空氣動(dòng)力噪聲和電磁噪聲等幾大類。

機(jī)械噪聲：
是設(shè)備在運(yùn)行時(shí)由機(jī)械部件產(chǎn)生的摩擦、振動(dòng)、撞擊產(chǎn)生的噪聲；

空氣動(dòng)力噪聲：
是氣流產(chǎn)生的頻率混雜、毫無規(guī)則、振幅不均勻的噪聲；1952年，萊特希爾（Lighthill）在英國學(xué)會(huì)會(huì)刊上發(fā)表了一篇研究流體發(fā)聲機(jī)理的論文，標(biāo)志著氣動(dòng)聲學(xué)誕生。在氣動(dòng)噪聲中，主要有三個(gè)階次的噪聲源，即單極子，偶極子，四極子。

電磁噪聲：
電磁噪聲源于電磁振動(dòng)，而電磁振動(dòng)則由電機(jī)氣隙磁場作用域電機(jī)鐵芯產(chǎn)生的激振力所激發(fā)，氣隙磁場中高次諧波相互作用產(chǎn)生周期性的電磁力，導(dǎo)致定子鐵心周期性徑向變化從而產(chǎn)生電磁噪聲。

噪聲治理的方法

噪聲治理的方法有很多，但可以分為幾類：吸聲、隔聲、減振、阻尼、有源降噪等

降噪原理：噪聲聲波通過介質(zhì)或入射到介質(zhì)分界面上時(shí)聲能減少的過程。當(dāng)噪聲在空氣中傳播時(shí)，由于空氣質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)產(chǎn)生的摩擦作用，將聲能轉(zhuǎn)化為熱能從而導(dǎo)致聲音逐漸衰減的現(xiàn)象，叫做空氣吸收。當(dāng)介質(zhì)表面為材料時(shí)，材料的吸聲是由于粘滯性、熱傳導(dǎo)和分子吸收從而將聲能轉(zhuǎn)化為熱能消耗掉。

吸聲：通常用于解決噪聲的反射混響聲能，也比較適合用于生產(chǎn)線的降噪，吸聲性能取決于材料的吸聲系數(shù)。吸聲材料大部分是多孔材料，只要設(shè)置合理，在全頻段范圍的吸聲系數(shù)比較良好。但一些薄板材料比如薄木板、鐵板同樣能起到吸收低頻的作用，通常在劇場、錄音棚里會(huì)采用薄板共振的方式吸收低頻。有些生產(chǎn)線設(shè)備比較復(fù)雜，相連比較長，不太容易采用隔聲罩的方式降噪，通常會(huì)采用在頂面安裝空間吸聲體，墻上安裝吸聲材料的方式來降噪，一般情況能降低5~8分貝，比較好的狀態(tài)是能降低7~10分貝。取決于生產(chǎn)線噪聲源設(shè)備的頻率特性、車間體積、車間內(nèi)表面材料的光滑程度、吸聲體的吸聲系數(shù)等因素。通常情況下，上產(chǎn)線噪聲源的分布都是無規(guī)則的，噪聲特性也比較復(fù)雜多樣，聲功率大小不一、各種反射面、障礙物的分布也無規(guī)律可循，因此聲學(xué)工程師如果采用常規(guī)的公式計(jì)算降噪量，很難準(zhǔn)把握最終的降噪效果，如果借助于軟件進(jìn)行仿真模擬會(huì)比較準(zhǔn)確，降低降噪失敗的風(fēng)險(xiǎn)，為客戶節(jié)約投資成本。

隔聲：通常用于噪聲的傳播路徑上降低噪聲聲能，隔聲性能取決于材料的質(zhì)量密度。但并不是簡單的材料堆砌就能起到好的降噪效果，比如厚度相同發(fā)兩塊鋼板并起來，隔聲量僅提高6分貝；因此聲學(xué)工程師的使命之一是研究使用不同組合的輕質(zhì)材料，使得隔聲量大幅提升。

生產(chǎn)線上有些設(shè)備噪聲比較大，采用吸聲的方式很難將噪聲降下來，此時(shí)盡可能的采用隔聲罩的方式，可以取得比較大的隔聲量。但前提是不能影響設(shè)備的生產(chǎn)、散熱、維修空間等等。

需要注意的是，噪聲有比較強(qiáng)的掩蔽效應(yīng)，高噪聲會(huì)掩蓋低噪聲，所以有些客戶或者缺乏經(jīng)驗(yàn)的聲學(xué)工程師會(huì)被這種特性蒙蔽，只把注意力放在噪聲比較大的設(shè)備上，殊不知，當(dāng)把噪聲數(shù)值的設(shè)備降下來后，那些數(shù)值相對(duì)低的聲源將會(huì)暴露出來。因此，在生產(chǎn)線場勘察噪聲源，需要工程經(jīng)驗(yàn)比較豐富的工程師才能準(zhǔn)確判斷。其實(shí)這如同有經(jīng)驗(yàn)和無經(jīng)驗(yàn)的醫(yī)生在診斷病人一樣，準(zhǔn)確率是有差距的。

減振：通常用于降低噪聲源由于振動(dòng)而引發(fā)的噪聲傳遞。通常金屬彈簧對(duì)中低頻有比較良好的減振效果，橡膠減振墊對(duì)高頻有比較好的減振效果。所以二者通常結(jié)合一起使用，從而有效降低全頻段的噪聲振動(dòng)。

阻尼：通常用于噪聲源表面振動(dòng)而激發(fā)的振動(dòng)輻射噪聲，安裝阻尼材料將有效抑制振動(dòng)的幅度，從而將降低噪聲聲能。

有源降噪：有源降噪的原理是采集噪聲源的聲頻信號(hào)，通過處理器運(yùn)算激發(fā)信號(hào)發(fā)聲器產(chǎn)生一列振幅相同相位相反的聲波，與噪聲源的聲波相互抵消從而達(dá)到降噪的目的。這項(xiàng)技術(shù)有廣闊的應(yīng)用前景，但目前的技術(shù)只能在低頻部分有比較好的效果，在中高頻效果比較差，而且對(duì)空間環(huán)境的要求有一些局限性。有源降噪耳機(jī)有比較好的降噪效果，但在開放的空間復(fù)雜的噪聲源的場景，效果有限。

消聲器：通常用于風(fēng)機(jī)管道降噪，當(dāng)氣流通過消聲器時(shí)，聲波與消聲器內(nèi)表面材質(zhì)接觸，引發(fā)多孔材料內(nèi)的空氣質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)，從而將聲能轉(zhuǎn)化為熱能消耗掉。消聲器分為阻性消聲器、抗性消聲器，阻抗復(fù)合式消聲器等。用途較廣的時(shí)阻性消聲器，其降噪性能與風(fēng)速、消聲器截面積、長度、填充吸聲棉的吸聲系數(shù)等因素有關(guān)。

聲屏障：城市高架橋或者高速公路、鐵路兩側(cè)經(jīng)常使用聲屏障用于降噪。但聲屏障僅在聲影區(qū)有降噪效果，一般不會(huì)超過20分貝。在生產(chǎn)線降噪中，也會(huì)用于對(duì)大空間的分割，將噪聲區(qū)和非噪聲區(qū)分開。與隔聲罩、隔聲室相比，降噪量小得多，但優(yōu)點(diǎn)在于不影響設(shè)備的散熱檢修，成本也相對(duì)較小。