车身冲压车间规划过程中的噪声防治

王建甫

(中国汽车工业工程有限公司，天津 300000)

车身冲压车间规划过程中的噪声防治

王建甫

(中国汽车工业工程有限公司，天津 300000)

摘要：根据2014年6月1日起实施的GB/T50087-2013《工业企业噪声控制设计规范》及相关规范等的要求，结合历年工作时测量的噪声数据，对车身冲压车间的前期规划提出主动防护方案，从而提高新建冲压车间的职业卫生防护水准，降低一次性建设投入。

关键词：车身冲压车间；前期规划；噪声防治

0　引言

2014年6月1日起实施的GB/T50087-2013《工业企业噪声控制设计规范》较其替代版本GBJ87-85《工业企业噪声控制设计规范》主要修订的内容是：(1)增加了脉冲噪声限值内容；(2)对各类工作场所的噪声限值做了适当修改；(3)对噪声与振动控制措施有关条文进行了修改[1]。

针对最近几年某公司设计承包的汽车整车厂冲压车间生产噪声测量值，以及对一线生产工人的职业病防护需求，作者提出了在车身冲压车间前期规划时即考虑噪声防护因素，做好防护规划、高噪声区提示、高噪声区生产人员组织建议等，变投产后检测不达标而被迫进行技改改为一次规划投用，降低企业投入，减少技改对生产的影响，提高工人职业卫生健康标准。

1　冲压车间噪声构成

目前国内汽车整车厂车身冲压车间基本仅生产大型、复杂的冲压件，所采用的设备以大吨位、大台面的机械压力机或快速液压机为主，整线公称压力在40～100 MN范围。由于大型机械压力机能耗低，工作效率高，使用率极高，因而文中主要测量了机械压力机生产线的噪声数据。

通过现场实际测量，作者整理出某典型冲压车间主要高噪声源数据及产生原因等，见表1。

(2)持续噪声指设备运行时所产生的噪声值；

(3)各种噪声值均为传播到地面的测量值；

(4)测量时车间背景噪声值基本在77 dB(A)附近；

(5)车间因生产或人为因素发出的随机噪声等由于偶然性强，故不予考虑；车间其他设备和生产引起的噪声不显著，故计入背景噪声中。

由表1可看出：冲压噪声和离合器噪声属典型的脉冲噪声，由于最近几年模具技术普遍采用斜刃口降低噪声和冲裁力，使得冲压噪声峰值有所降低，但仍应引起足够的关注。冲压废料输送与收集噪声由金属废料在金属料斗滑动和掉落(如废料卡车车厢内产生的撞击)引起。在冲压线下的地下基础内，噪声按照冲压的频次发出，持续约1～2s；在废料汇集处和废料收集间内，则可认为是持续噪声。

显然，针对这些高噪声，在新建项目的前期规划直接考虑，且加以防治，即可做到降低企业投入、减少技改对生产的影响、提高工人职业卫生健康标准。对于脉冲噪声需换算为等效声级，在前期规划中需使车间各区域的生产工人实际接触的噪声值小于国标要求的等效声级。

2　冲压脉冲噪声的等效声级

GBZ2.2-2007《工作场所有害因素职业接触限值 第2部分：物理因素》中对于脉冲噪声的职业接触值仅提及120 dB(A)以上的工作日接触脉冲噪声次数[2]，因而低于120 dB(A)的等效声级的计算需按照GBZ/T189.8-2007《工作场所物理因素测量 第8部分：噪声》中的非稳态噪声场所的等效声级公式计算：

(1)

式中：LAeq,T为全天的等效声级；

LAeq,Ti为时间段Ti内的等效声级；

T为这些时间段的总时间；

Ti为i时间段的时间；

n为总的时间段的个数。

如仅考虑冲压本身的噪声值，对于机械压力机每冲压一次离合器和制动器均需动作一次，则可通过表1中的测量数据计算出等效声级满足85 dB(A)时的最大冲次数s。代入式(1)可计算每班满足等效声压85 dB(A)的最大冲次s=1 114 次。根据多年的工作经验看，节拍不等的冲压线每班的冲次数在6 000～16 000范围内，这就使得冲压生产工人所承受的等效噪声值远高于规定范围。长期以来我国的冲压车间普遍采用的防护措施仅为佩戴耳塞，这样会造成工人不能通过听觉及时发现重物吊运、冲压件运输等生产活动，增加了车间内的危险因素，尤其对于需要在车间内巡视人员的安全隐患更大，因而佩戴耳塞不能成为冲压噪声防治的主要手段。

冲压自动线采用隔音罩的方式能有效降低噪声辐射，由于配置不同，隔音效果在10～22 dB(A)范围内。根据实测，仅采用2 mm钢板制成的简易隔音罩实际隔音效果对各种冲压件的平均值在13 dB(A)左右，可计算满足等效声压85 dB(A)的每班最大冲次s=2.2×104次，在2条冲压自动线同时开动的情况下基本能满足工人的健康需要；而采用高流阻、高容重的复合吸引岩棉+隔音罩的结构，降噪效果接近20 dB(A)时，每班最大冲次可达s=8.8×104次，可满足5条高速冲压自动线同时开动。因此在进行冲压车间规划时，规划冲压线的数量或压力机台数应代入降噪配置需求，否则将以牺牲工人健康、安全为代价。

3　冲压车间一般噪声防护手段及效果简述

在车间内测量各种噪声，实际是测量噪声和背景噪声在车间内的混响值，当地的地质条件、车间面积、配套建材、降噪对象、车间各种设施的摆放都会对噪声的混响产生影响，因而极难通过计算和模型测试准确预测降噪实际效果。一般来说，面积较大、高度较高的多跨厂房噪声值相对较小。

3.1隔音屏障与隔音罩的构成及效果

冲压自动线的冲压噪声、模具清洗机的噪声可采用隔音罩的方式将冲压设备全部封闭，从而减少噪声的外漏；压力机的离合器、制动器等布置在压力机顶，可采用隔音屏障的方式减少其直接向地面的辐射。

国内近年来主要冲压线的隔音罩复杂程度由低到高可分为：冷轧钢板，50 mm矿物岩棉+冷轧钢板，透孔板+50 mm矿物岩棉+冷轧钢板，透孔板+100 mm多层矿物岩棉+冷轧钢板，降噪性能大致在10～20 dB(A)范围。通过考察测量，隔音效果超过15 dB的仅为个别全套引进的国外冲压线，这主要是因为目前国内吸声降噪较不成熟，市场上主要多孔吸声材料基本等同于保温建材，极少标注流阻等主要计算数据；个别标注的，也仅仅是对现有保温建材的测量，所谓的高流阻多孔吸引材料与国外产品在流阻上相差1～2个数量级。采用国产矿物岩棉对冲压这样的脉冲噪声的吸音效果仅在1～3 dB左右，反而没有加强密封、减少孔隙声辐射和减少开窗的效果显著。不同形式的隔音罩如图1所示。

作者统计得出，隔音罩漏声主要因素是：封闭不严造成的缝隙声辐射、观察窗的声透射、冲压振动引起的声桥现象等。某公司设计制造的模具清洗房采用1 mm不锈钢板+80 mm空气层+50 mm彩钢夹芯板(无观察窗)，由于有防水需要，各处缝隙均用铝合金角钢封闭，并涂玻璃胶，在内部工作噪声达98 dB(A)左右时，外部1.5 m处基本在81 dB(A)左右(背景噪声77 dB(A))，相对背景噪声只有4 dB左右的增加，隔音能力远强于更为复杂的冲压线隔音罩。

3.2废料收集系统的噪声处理

废料收集过程产生的噪声大致分布在压力机基础内和废料存储斗附近。国内某外资厂冲压车间的废料线采用1.6 m高隔音屏，在废料斗外敷多孔吸声材料等(见图2)，从测量效果看，大致有1～3 dB左右的隔音效果，仍然不能满足健康需要。因而企业在安排设备保障人员进入冲压基础内进行设备巡检时，要严格限制巡检时间和次数，按照我国3 dB的交换时间计算，每位保障工人每班的巡检时间不宜超过1 h。

而废料收集间基本做法是放置在车间外的附房内，通过车间复合压型钢板保温墙进行隔音，离观察窗1.5 m处噪声值在90 dB(A)左右，由于操作工不是一直在观察窗前操作，所以基本可满足健康需要。因此在规划时只需将废料线的操控位置放在车间内便于观察处即可。不过针对运输废料的卡车司机的降噪措施往往被企业忽视，一般性的措施是司机到废料间外暂时休息，故在此领域还需加强研究和措施投入。

3.3车间桥式起重机的噪声防治

冲压车间桥式起重机小车运行噪声较小，大车运行噪声主要是车轮与轨道刚性碰撞以及起重机上各部件振动引起，因而提高轨道精度是减小起重机运行噪声的最显著手段。采用铰接主梁结构的欧式起重机(见图3)，大车运行时噪声较同型号国产刚性主梁结构的要小10 dB(A)左右。另外，国产传统结构的抱闸机构的噪声也较显著，尤其是起升卷扬机构运行时噪声也较欧式葫芦起重机噪声要显著。

4　结论

综上所述，目前尚无有效手段准确预测出规划项目中的噪声值，但可以通过分析大量的实测数据获得一般性的噪声衰减规律，从而在车身冲压车间的前期规划中提出主动防护方案。最近，该公司已将噪声分布预测作为多方案论证的对比项目，为客户提供主动防治的规划方案。

参考文献:

【1】中华人民共和国住房和城乡建设部.GB/T50087-2013工业企业噪声控制设计规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2014：5.

【1】中华人民共和国卫生部.GBZ2.2-2007工作场所有害因素职业接触限值:第2部分：物理因素[S].北京:人民卫生出版社,2007:5.

Noise Control of Car Body Stamping Workshop in Planning Process

WANG Jianfu

(China Automotive Engineering Corporation, Tianjin 300000,China)

Abstract:According to the implementation of GB/T50087-2013 “Code for design of noise control of industrial enterprises” since June 1, 2014 and related specifications, and combining with the noise data measured over the years at work, the active protection scheme of car body stamping workshop was proposed in preliminary planning. Then the occupation health protection level of newly-build stamping workshop can be improved, and the one-time construction investment can be reduced.

Keywords:Car body stamping workshop; Preliminary planning; Noise control

收稿日期：2014-12-12

作者简介：王建甫(1981—)，男，硕士研究生，工程师，主要从事汽车工厂车身冲压车间规划设计工作。E-mail:wjf529@126.com。