余鑫
摘 要:本文针对漓江游览船噪声污染问题,结合漓江游览船的船型及所处环境的特点与要求,提出在设计、建造、营运过程中采取相应的措施和方法,以达到对船舶噪声的控制。
关键词:漓江 游览船 噪声 控制
坐船游览漓江,是广大游客来到桂林旅游的首选。然而,游船的噪声污染严重影响了漓江游览船舶的舒适性,影响了游客和船上工作人员的身心健康,以及桂林作为国际旅游名城的美好形象。漓江游览船的噪声污染是急需解决的问题,日益受到用船、造船和船检等部门的关注和重视。
1.漓江游览船特点
漓江游览船,受到漓江浅水航道的限制,吃水浅,采用平头压浪隧道尾船型,其吨位较小,具有以下特性:
(1)主尺度范围:船长L≤30m,船宽B≤6m,型深D=0.6~1.2m,吃水d≤0.55m。
(2)主尺度比值:L/D及B/D较大,L/D≤28,B/D≤5.0(舱口型载客船舶);B/D≤6.0(甲板型载客船舶);B/D≤5.5(半舱型载客船舶)。
(3)上层建筑较发达,主要船型为2层甲板船和3层甲板船,下面一、二层甲板布置有游客座位舱;二层甲板客舱前后、上层为露天观光平台,供游客观光游览,赏景拍照。机舱处于一层甲板后部。漓江游览船主要是用高速柴油机驱动和发电,船舶用电主要是用于空调,照明和冰箱制冷等,舵机大多采用液压舵机。
2.漓江游览船噪声源
漓江游览船,L/D及B/D较大,主船体采用横骨架式,体构件尺寸小,板薄,刚度相对较弱,由于高速水流的不规则起伏作用于船体而产生船舶水动力噪声,以及激起船体的局部振动并向周围媒质(空气、水)辐射的噪声较大。此外,还有船下附着的空气泡撞击,湍流中变化的压力引起壳板振动所辐射的噪声等等。
游览船动力装置的噪声,主要包括主机、柴油发电机组、齿轮箱及主辅机的排气管产生的噪声。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。它是船上最强的噪声源,该噪声的强弱决定了柴油机船的噪声级。漓江游览船主要是用高速柴油机驱动和发电,其激励幅值要较常规船大得多,且激励频率又较高,不仅使得其自身产生的噪声大,并且容易产生船舶底板共振,由船底向前所传递的噪声大,此类柴油机噪声极大,加上船体结构较单薄,门窗又多,隔声性能很差,故舱室噪声较其它类型船舶要大,漓江游览船机舱噪声都在100dB以上。由于漓江浅水航道,漓江游览船尾部采用隧道船型,部分螺旋桨桨叶常露出水面,容易产生空化噪声和产生桨鸣。
辅助机械包括各种舱室机械如水泵、油泵、空调、风机等,所产生的液压系统的噪声,通风系的统噪声也是船舶舱室主要噪声源之一。辅助机械噪声辅助机械一般功率较小,噪声的强度相对说来也较低。但是,由于漓江游览船受到船舶布局的限制,泵和风机等设备安装在临近驾驶室或客舱附近,也容易造成严重的噪声干扰。
3.噪声的控制
控制噪声就应当从船舶设计、船舶建造、船舶营运管理等环节对声源、途径和受者保护等方面进行控制。具体采取哪一种或哪几种措施,则应结合漓江船舶船型、布置、营运等特点从经济、技术及满足规范相关要求等方面综合考虑决定,如表1。
《漓江旅游客船检验规定》对噪声的要求各类游览船的乘客休息室内任意一点的噪声不应超过下表的要求。机舱内噪声级不得大于105dB。
3.1在船舶总体设计时就应注意噪声控制
结合漓江游览船受到漓江浅水航道的影响,采用平头压浪隧道尾船型,其吨位较小,而上层建筑较为丰满,机舱距离客舱不远的特点,在设计时应注意以下方面:
(1)船首线型应注意减小波浪引起的拍击,船尾隧道线型在满足性能的前提下,注意与螺旋桨叶梢留有合理的间隙,尽可能避免产生空泡现象。螺旋桨应尽量选择静平衡和动平衡好的螺旋桨。
(2)船舶动力装置在确定位置及尺度时,以及在主辅机等设备选型中充分考虑低噪声的要求,选取噪声较小的机型,采取必要的减振降噪措施。船舶流体机械,如空压机、液压油泵、风机等,其管路设计应合理选择管内流速、流向;管路截面积不易突变阀件宜选用低噪声产品。应充分考虑所有管路的隔声效果,管路与设备或构件连接时,如其中之一振动强烈时,应采用柔性连接,对某些管段应根据需要进行包扎。
(3)天花板、舱壁、甲板、等结构设计时应保证有足够的刚度,以免引起共振,门窗还应避免二次噪声。
3.2在船舶建造过程中注意噪声控制
漓江游览船,采用整体造船法,主船体采用横骨架式,体构件尺寸小,板薄,刚度相对较弱,船舶在装配和焊接过程中应注意对相关精度和焊接质量进行控制,同时,采用合理的焊接工艺,焊接顺序,注意对焊接残余应力的控制和消除,以保证船舶的总体强度和局部强度。
在高速柴油机为主机的机舱里的噪声主要是结构噪声。因此,必须针对实际情况,综合考虑。对主机的结构噪声,一般可通过减振支承来减噪。在安装主机时,可采用弹性支承,采用橡胶或特殊塑料等,将机器与船体隔开。
对进、排气口,管壁的产生的空气噪声,首先应合理地安置噪声源,如使进排气通道避免急剧转弯和加装消音器等,使其向船舶传播较少的声音和振动能量。对于小型机器,有条件的,可将其全部围起来。再则,对于机舱围壁与机舱前横舱壁,都应有好的隔声性能,以免空气噪声穿透,注意围其完整性,特别是甲板纵骨、电缆线等穿围壁以及驾控线穿过机舱前横舱壁的开孔,应进行有效的封闭和封填,使声源与围壁和机舱前壁内表面间的空层作为减少声振动的介质。同时,可在机舱的上下甲板及四周装满足防火要求的吸声材料,使得围壁和机舱前横舱壁内表面具有吸声性能,为防止围壁内声反射叠加。根据实际情况,可在机舱前横舱壁,增设一道隔音壁,增加隔声效果。
改进船舶内装施工工艺减少船舶噪音。在进行轻钢龙骨和薄板安装时,要保持梁壁的垂直和天花板的水平,并且要保证焊点的牢固。在装订薄板的时候,要保证薄板的平整,并且要把开孔处包裹好;在固定薄板的时候,铆钉要横平竖直;对天花和梁壁板相交的地方,要进行严密的包裹,并且还要保证它的美观;在对在轻钢龙骨进行焊接之前要进行拉线,保证焊接处特别稳固;如果薄板和轻钢龙骨安装不好,就会产生非常大的噪声,因此必须保证薄板和轻钢龙骨的安装质量。在船舱中要安装抽屉、厨具、门等,都需要固定在特定的位置,保证使用方便。在进行安装时,首先要固定桌/椅腿,要在上面安装固定的小角铁,小角铁一端固定在桌腿上,另一端固定在甲板上,这样才能保证家具稳固,从而不会产生噪声。
对于客舱天花板和围壁内,可增加矿物棉等隔音材料,在其表面选用满足相关防火要求的壁纸等吸音效果较好的装饰材料,增加其表面粗糙度,以达到减小噪声的作用。另外,实船证明,在客舱安装窗帘,在甲板铺设地毯等悬垂和平铺的织物,也具有一定的吸音作用和效果。
3.3在船舶营运过程中注意噪声控制
在营运过程中,应注意船上物件,通道,设备的状况,易于移动的物件应注意进行有效的定位固定,通道上的隔音门应注意开启后应及时关闭,建立有效的管理机制,加强对机械设备尤其是主机、辅机、空调等主要设备的维护保养,减少由于机械内部零部件磨损,间隙增大,配合改变,机械应有的静平衡和动力平衡被破坏,而导致的机械设备工作稳定性、可靠性和机械的工作效率都显著下降,产生的噪声增大。
4.结论
在对漓江游览船噪声控制时还应注意到,在实际中往往受到船舶造价和造船厂技术条件的限制,涉面较广,和舶其它性能之间的矛盾较多,因此需要船舶设计、制造、营运部门以及检验部门克服严峻的挑战,通力合作,在船舶设计阶段就应考虑船舶降噪的因素,并在船舶建造过程中注意降噪设计工艺的实施,在船用营运的过程中应注意对噪声控制进行必要的维护和保养。只有这样,才有可能较好的解决漓江游览船噪声问题,满足随着社会的进步和旅游形式的发展,生态环保意识日益深入人心,对漓江游览船的先进性和舒适性越来越高的要求。endprint