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船舶噪声强制降低5db,存在哪些机遇和挑战?

作者:大奖国际娱乐18dj18_登录www.18dj18.com 新闻来源: 点击数:0 发布时间:2014-08-08 14:07:24 【字体大小:
  船舶噪声是指船舶的主机、辅机、螺旋桨、推进系统等动力机械和泵、风机等辅助机械在船舶运行的过程中发出的令人不舒适的声音。船舶的噪声和船舶的安全密切相关,近年来,船舶噪声的问题已经越来越受到相关行业的关注。船舶噪声属于一种较为严重的安全问题,它的存在有可能会导致船用设备疲劳损坏,缩短船舶使用寿命,而且还有可能会严重影响船员的健康、给船上的乘客带去很大的不方便。国际海事组织(IMO)在第91界海安会上通过的SOLAS公约II-1章3-12条修正案(MSC.338(91))已对2014年7月1日之后签订合同的1600总吨及以上的新造船强制实施《噪声水平规则》。

  在强制实施《噪声水平规则》后,船舶制造业将面临哪些困难?在船舶业链条中的存在的“捕声者”们又将遭遇哪些新挑战? 

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  强制执行《噪声水平规则》可能存在的隐忧

  据一位专家介绍,目前有很多的船舶特别是远航的船舶都存在船员舱室噪声超标的现象,特别是一些使用年限较久的船只,船员舱室的噪声很有可能都在60分贝以上。那么60分贝以上的噪声意味着什么呢?一份专业机构对噪声污染研究表明:一般情况下,40分内以内的噪声对人体是没有影响的,声音40—60分贝范围内的环境,如果人体长期待在里面,就会对神经系统造成影响。噪声的递增是平均每提高3分贝,噪声能量就会增强一倍。所以当声音达到65分贝~80分贝时,人的心血管受伤害的程度要比50分贝高出超过20%。

  据某远洋公司的调查数据显示,他们比对了两艘18万吨货船和30万吨的油船,在对船室做噪声的实船测试时发现,按照现行的标准,货船38个船室,只有3个不合格,但是按照新标准,不合格的数字上升到了8个。而油船的47个船室的这个两个数据,分别是4个和12个。而且这两艘船舶的交付时间是2012年,并非是老船。所以这些数据显示,在以往,船舶对于噪声的控制,往往是被动降噪防噪。所以应该至少提前于公约实施2年前开始设计友好型船型, 但如果新公约已经生效,国内是否针对公约完成噪声友好型船型的噪声源隔离布置、螺旋桨设计优化、船舶线型优化、等减振降噪关键技术,现下还难以断言——专家坦言。

  在此次采访的过程中,有不少接受采访的专家都表示,《噪声水平规则》这一带有强制性的规则出现,极有可能导致造船成本增加以及交船难度升高。这是为什么呢?在采访中记者发现,在以前,设计船舶的初期,噪声问题并不被设计者关注,一般情况下都是在船舶建造成功以后,依据船东对于噪声的要求来决定是否进一步改良船舶舱室的噪声问题。这是目前国内造船行业的“通病”。有专家根据欧盟提出噪声新标准实施过程中的一个事例解释了这一现象。他说,外国的船东一般都会对噪声控制有一定的要求,国内的船厂大多数在接到生产订单后会按照IMO A.468(XII)的要求进行设计和建造,部分舱室也都勉强满足了该标准的相应要求。但是往往在船舶建造完毕以后才会发现某个船室的噪声过于大,所以只能对船上的噪声防护设施采取特殊的办法进行补救,这都是对于船舶的噪声控制不够重视导致的。这种本末导致的流程,会导致船舶在设计建造的时候成本大大的增加,并且效果还不见得好。在IMO的《噪声水平规则》的强制实施过程中,我们是否也会遇到此类问题,这是值得深思和关注的。 

  降低5dB意味着什么? 

  通过采访,记者了解到,《噪声水平规则》最关键的一点是船员舱室比原标准降低5dB。就数值而言,5dB的标准是否看起来很容易实现?其实这就需要从分贝的概念说起了——两个60分贝的音响放在一起,它们发出多大分贝的声音?120分贝?错!其实只有63分贝。而且如果采用某种吸声材料吸收了80%的声能,声音降低的也只有7分贝,因为分贝的运算是对数比例,而并非线性比例。所以,如果需要满足“起居区降低5分贝”的条件,船舶的声音能量算起来差不多要减少4倍,这在实际操作中会具有非常大的难度。这将对船舶设计、建造阶段对声学设计、减振、降噪技术和工艺提出严苛的考验——专家如此表示。 

  这位专家为记者解释《噪声水平规则》中“5DB新标准”对于整个造船业的意义,他以船舶舱室噪声控制典型流程为例,告诉记者,“5dB新标准”的提出主要考验的是船舶的设备材料供应,声学建造管理,声学设计,试验、验收、交船等四大领域。而与这四个领域相关的制造商几乎覆盖了整个造船链条,包括船舶设计院,船东和船级社,设备、材料制造厂家,造船厂,第三方检验机构等。对于设备与制造厂家而言,新标准的难点在于设备振动及噪声材料声学性能要求,低噪声机械与高性能声学材料设计、制造,设备、材料以及振动及噪声检测;对于船舶设计院而言,则偏重于船上噪声要求噪声源特性结构噪声船体规律,声学设计,声学设计预报与改进层面;对于第三方检验机构、船东与船级社则应把关注点放在声学设计文件审查,构件的隔声检测与船上噪声测量噪声防护器具检验;至于造船厂则应多关注设备、材料选型与采购,减振降噪措施,建造实施,按工序的声学检验与检测。

  那么如果将“5dB新标准”的降噪难点落实到具体细节上,会是一个什么样的效果呢?专家通过介绍布置设计舱室为记者做了相关的解释。据介绍,在布置和设计舱室时,需要考虑到要使居住的舱室尽可能离噪声源舱远一些。另外,机舱棚和烟囱最好不要靠着居住舱室,越远越好,可以通过在甲板机舱棚的周围设置过道、洗漱间和储藏室来作为噪声隔离区。在建居住舱室的时候,最好是尽可能地布置在上甲板以上的上层建筑中,同时,将高噪声源尽可能集中布置,以便集中采取吸声隔声的防护措施。如果想要更好的降噪,可以在设计时考虑将烟囱、通风和空调系统的排气口尽可能远离和背向居住舱室和桥楼,最好不要在近船尾的区域设置居住舱室,同时还可以考虑将机舱设置成双重门,并且和居住舱室门错开。在结构设计时,应注意避免共振和门窗等二次噪声,同时在居住舱室中设置有效的吸声隔声装置。如果船舶对于振动噪声要求相当严格,可以考虑在上层建筑上可采取弹性安装。而且还需要注意一点,在船舶设计时,不能只关注降噪,最好将减噪措施与船上的消防、绝缘、隔热等措施结合起来考虑,同时还须注意满足各有关规范及国际公约的相应要求和其它环保要求。 

  专家坦言:“要想满足新标准‘降低5db’的要求,必须将噪声控制理念贯穿于整个船舶的设计、建造和管理工作中,这要在船舶设计的早期阶段就考虑到声学要求。此次最艰难的考验是需要将被动变降噪为主动降噪” 

  噪声友好型船舶的发展之路

  通过此次采访,记者了解到,就船舶而言,它的船身本身就是一个声音能量传播的优良导体。因为大部分的船舶,机械设备和船体是刚性连接(刚性连接是指两个连接件之间,当一个件产生位移或受力时,与之相连的个件不相对于第一个件产生位移或相对变形。也就是两个连接为了一个整体。)的,所以一旦产生振动,很容易在船体的各个表面之间传递,这些振动的传播速度很快,而且声能在传播过程中的损耗也很小。“在未来,所有的船舶必须面临这样的问题,我们必须要正视它,国内的造船业应该针对个体的船舶对症下药,还是应该尽可能快的推出噪声友好船型的‘模板’,这个选择很明确。”一位专家如是说到。

  那么,就国内而言噪声友好型的舰船的设计工作开展得如何?有什么困难?哪些环节会存在阻碍呢?

  船舶噪声的来源在哪里?我们都知道,主要都是主机和发电机等设备制造出来的,但是我国的船舶设计,在解决噪声问题的时候经常忽略噪声源,为什么这个问题难以解决?通过采访一位船舶主机制造商内部人士获知,其实大家都有难言之隐。他表示我国目前各种机型最大的噪声值平均分布在100-110db之间,数据如此准确并且平均,很大部分原因是因为我们国家引进的低速机型大多来自曼恩和瓦锡兰的专利,这两大主机商对于在船舶上使用的柴油机的降噪工作有点力不从心,所以采用他们机型的国内主机商也会面临着同样的困难。这可能就能解释为什么IMO的最终修订草案中并没有下调机舱噪声值了。

  噪声源的降噪困难很大程度上阻碍了噪声友好型船舶工作的推进,那么我们有没有可能通过别的层面来推进相关工作的进展呢?在采访时有一位业内人士针对这一问题提出了自己的观点:可以通过及时跟进噪声预报来改善这一问题。在过去,国内缺乏足够的噪声预报的经验,目前船舶研究院所的船上噪声预测技术,大约存在6db左右的误差。如果通过质量比较高的计算机软件进行预测误差,可以将误差降低至3db左右。为了更好的解决这个问题,中国船级社(CCS)已经在去年将船舶噪声防护纳入到年度重点工作中,并且还针对对现场验船师的理论和现场实际操作组织了相关的培训,同时,还成立了噪声检测现场工作组,确保中国船级社从技术咨询到设计、检验环节都能够提供高质量的服务,这样可以解除客户的后顾之忧。目前一些商业性的噪声预测数值软件已被中国船级社引入,同时还建立了专门的船舶噪声数据库室,用以支撑行业的发展。这些努力有益于明确未来船舶噪声实际数据与IMO标准的差距,有效推进国内船厂对新造船的噪声水平进行预测并提交相关报告。

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