万勇
(成都建筑材料工业设计研究院有限公司 四川 成都 610000)
水泥厂噪声分布与治理
万勇
(成都建筑材料工业设计研究院有限公司四川成都610000)
随着我国对环境质量要求的增高,水泥厂内的噪声污染越来越受到关注,为了更好地保护环境和工人身体,文中就如何进行水泥厂降低处理做出了探讨。
水泥厂;噪声;治理
近年来,随着建筑行业的不断发展,水泥产业发展也还是非常迅速,水泥的生产过程中将会产生大量的污染物资,例如污水、废气以及噪声等,这些污染物对环境的影响越来越严重。目前,水泥行业的治污重点一直放在了除尘上,并未取得效果较佳。但是人们的环境保护意识不断加强,水泥厂噪声污染的治理慢慢的受到重视。水泥厂噪声污染会直接伤害水泥生产工人们的身心健康,同时影响厂区周围居民的正常生活,进而带来一系列的社会问题。所以,文中针对水泥厂的噪音分布和治理进行综合探讨。
在水泥厂中,产生噪声的原因很多,由此可以把噪声污染分为以下几类:
(1)空气动力性噪声:该噪声污染多是因为空气在流动时造成的冲击或涡流等,进而产生气体快速流动产生噪音。一般在水泥厂中的鼓风机、空气压缩机以及风机等设备的进气管中会产生这种噪音。
(2)机械性噪音:水泥厂中各种生产设备在运转过程中,机械部件之间由于不可避免的摩擦、撞击等,这种情况下金属物之间的交变机械力会产生较大的振动噪声。
(3)其它噪声:水泥厂中还有一些重要的电磁元器件,它们在运行中也会产生不小的噪声。例如经常看到的变压器、电动机等设备,因为电磁场的相互作用产生电磁涡流或是电磁振荡等,进而产生较大的噪音。
水泥厂内噪声来源非常之多,其特点主要是复杂多样、分布广散、噪声级别高等。如表1中所示,为水泥厂主要噪声源及其强度和测点。
分析表1中的数据资料可知,水泥厂中噪音强度等级较高的噪音源主要是破碎机、磨机、大型/高压离心风机和空气压缩机。这几种噪音源的主要特点是:
(1)破碎机:破碎机在破碎原料时,设备上的锤头将物料击碎产生巨大的噪声。
(2)磨机:现阶段水泥厂使用的磨机重要有两种类型:管磨机和立磨机。管磨机在运行时,电机带动筒体转动,使得磨内钢球撞击物料使其粉碎,此过程中磨机筒壁被钢球撞击产生很大噪声。管磨机噪声强度大约在102~118dB之间,且该噪声穿透距离远。立磨机在运行中,电机带动磨盘运转,磨盘上的物料被磨辊碾压而磨粉,这个碾压过程会产生很大的噪声。立磨机的噪声强度和穿透距离略小于管磨机。
表1 水泥厂主要噪声源及其强度和测点分析表
离心风机:在水泥厂中,风机主要是用于通风系统,其为排风提供动力。在风机运转时风机的振动以及排风道进出中的空气摩擦都会产生噪声,而且随着进出口处的压差增大,噪声的强度等级也增大。
空压机:空气压缩机的空气进出口处会产生辐射空气动力性噪声,此外,压缩机的机械噪声和动力运转噪声也不可忽视。
经过长期的观察发现,在水泥厂里长期工作的工人会一直受到噪声的影响,随着时间的加长,人身受到的危害越大,具体人身所受危害如表2~3中所示。
表2 不同岗位操作工健康体检结果
表3 不同工龄操作工健康体检结果
表2中数据显示,随着噪声强度等级的增加,水泥厂工人患神经性衰弱症、职业性噪声耳聋、高频听力损伤等职业病的概率越大。表3中数据显示,随着水泥厂工人的共组年限的增加,工人以上几种职业病的概率也是越大。
此外还有研究数据表明,像在水泥厂这样长期存在噪声污染的工作环境下,工人还容易患上心血管方面的疾病,并且他们的视力退化明显,伴随着会产生焦虑症等,由此可知,水泥厂噪声污染对水泥工人们的危害是巨大的,所以我们要尽量做好防护措施。
前面通过数据分析了水泥厂噪声对外界以及人身带来的危害,让我们清楚的认识到必须要做好噪声污染的综合治理工作,可以通过以下措施来实现。
4.1合理规划设备布局
由于水泥厂的噪声设备较多,为了避免噪声的扩大化,应合理规划这些设备的布局。首先针对噪声污染严重的磨机和风机等设备,要布置在距离办公室、化验室等噪声敏感区域较远的车间内。如果可以的话,可以利用一些对噪声不敏感的建筑或自然物体把高噪声车间包围起来,起到一个屏蔽噪声的作用。
4.2合理设计原料输送溜子
原料输送溜子设计的跟降噪密切相关,原料在输送时必然会撞击设备壁或溜子,产生的较大噪音,所以应当设计合理的溜子,首先摸清物料运行轨迹,然后溜子按照这个轨迹来设计,有效避免物料撞击溜子,进而减少噪音。
4.3采用噪音低的设备
一方面,因为管磨机产生的噪音较高,所以尽量采用立磨机代替使用,立磨机是把物料挤压磨粉,此过程中比管磨机的冲击磨粉产生的噪音要小约20dB。另一方面,其它设备如离心风机、螺杆式压缩机等高噪设备,尽量采用外国进口的先进设备或是低噪型国产设备,都有利用降低水泥厂噪声污染。
4.4球磨机降噪
球磨机是水泥厂内的主要生产设备之一,同时它也是主要的噪声源之一,其产生的噪声强度等级高达105dB。为了减低球磨机的噪声污染,传统的降噪措施是使用隔声屏、隔声罩、橡胶衬板、筒形阻尼包裹等,但是降噪效果不理想,仅能让噪声降到100dB左右,目前只有采用隔声室来给球磨机降噪,才能把噪声强度降低到85dB以下。隔声室是直接把球磨机工作的场地给封闭起来,达到降低噪声的目的。如果在水泥厂中建设的球磨机生产房是砖砌的两面或三面墙房屋,砖砌墙的隔声效果好、阻尼作用大,就不在考虑建设隔声房。
隔声房的建设设计主要是考虑门窗和内墙的隔声或吸声建造。
(1)使用隔声门。一般情况下时使用隔声门,其隔声量满足设计要求,而且便于开关。隔声门的设计中,要采用规定厚度的木质纤维板来制定面板,夹层加装规定厚度的岩棉,这样隔音量能达到30dB。隔声门的大小设计要考虑到以后大型设备维修进出尺寸,合理解决设备维修与降低噪声法人协调工作。
(2)使用隔声窗。隔声窗要设置在隔声墙上,采用双层窗,以非等距梯形排列布置,窗子的两层玻璃之间设置空气层,增加吸声效果,且玻璃与窗框、窗框与墙之间的空隙使用橡皮条封闭好。这样就可以让工人工作在符合国标的环境下,它们通过隔声窗查看球磨机的工作状态,及改善了环境又保护了身体。
(3)隔声室内屋顶和梁柱都要做隔声和吸声处理。分析水泥厂内球磨机的噪声频谱特性,据此设计内墙的吸声层,进而全方位吸收噪声。还应当给混凝土预制板结构的屋顶加设阻尼层,内顶最里面设计装设隔声板,既美观加强了隔声。
(4)隔声室内加设限制性隔声设施,进一步加强室内的噪声处理。通风设施的进出口处增加排风扇,并配置消声设备,减少室内球磨机和通风设备的噪声。
4.5风机降噪
上面分析了在水泥厂中风机也是一个主要的噪声源,特别是新型干法水泥厂需要用到窑尾排风和熟料冷却工艺,因此这种场合用到的风机会产生很大的噪声。所以,对风机采用有效的降噪处理具有重要意义。
(1)在风机的进、出风管道内安装消声设备。风机的风管内的气流会产生较大噪声,我们就可以利用细矿渣棉、毛毡、玻璃纤维等一些带空隙较大的消声材料,把消声材料密切铺撒到管壁上,吸收噪声。此外,在选取混合消声材料时,噪声高频对应选材质较厚的,反之噪声低频时选用材质较薄的。
(2)给消声设备设计合理的消声长度和消声弯头量。根据水泥厂自身的要求消声量,设计合理的消声长度,进而确保有效长度,加强消声,需要弯头的地方就合理安装,但是相应地会增加气流压力,附加噪声产生。
(3)风管使用高阻尼材料包裹,风机和风管表面涂刷阻尼材料,所以才能进一步降噪。
(4)风机和电动机的基础重量要加重,且采用隔振板隔离减振,或是把风机用密封罩封裹起来等措施,都是很好的降噪措施。
(5)风机车间的建设应吸声措施,例如使用多孔的混凝土砌墙、内贴吸声材料等。
4.6其他措施
(1)绿化降噪。在水泥厂内多种植树木、草坪等绿化产品,不仅美化了工厂,其实也降低了厂区内噪声污染。
(2)利用先进设备的自动化降噪。先进的设备自身本来就产生噪声较低,且越是自动化强度高的设备,越是用到的人工少,也就是遭受噪声污染少。此外,设备的维护要加强,减少设备故障率,避免设备故障运行产生巨大的噪音。
综上分析,我国的水泥厂降低处理工作做得还不够完美,为此为了改善水泥厂工人的工作环境,减少噪声危害,文中就水泥厂的噪音分布和治理进行的探讨,很多水泥厂设计及安装都依据文中要求采取了相应的降噪措施,最终投运项目运行很好,把工厂噪声控制在了标准范围内。
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TQ172.8
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1673-0038(2015)27-0253-02
2015-6-2
万勇(1966-),男,高级工程师,本科,主要从事水泥工艺设计及总包管理工作。