探讨发动机研制过程中噪声治理的有效对策

刘咏妍，赵兴

（中国航发沈阳发动机研究所，辽宁 沈阳 110163）

航空发动机是“国之重器”，被誉为“工业皇冠上的明珠”。作为航空器飞行的动力来源，发动机研制也是促进航空事业发展的重要推动力。作为一种高度复杂和精密的热力机械，其研制过程周期漫长，且需要经过各种试验的验证。因此，在发动机研制过程中，涉及到的职业危害因素也有很多，主要有噪声、粉尘、高温、X射线、二甲苯、丙酮等，如果按单因素对接触职业危害人员分布的情况进行分析，噪声危害占比为78%，成为第一大职业危害因素（如图1）。

图1 按单因素分析接触职业危害人员分布情况

1 噪声及噪声作业的定义

噪声是一类引起人烦躁或音量过强而危害人体健康的声音。凡是妨碍到人们正常休息、学习和工作的声音，以及对人们要听的声音产生干扰的声音，都属于噪声。通俗讲就是人们不需要、不喜欢，感觉上也受到干扰的声音，判断一种声音是否属于噪声，主观因素往往起着决定作用。相对于生活中遇到的噪声，在工作中对于噪声作业这个概念，GBZ/T 229.4《工作场所职业病危害作业分级 第4部分：噪声》给出明确定义，即存在有损听力、有害健康或有其他危害的声音，且8h/d或40h/周噪声暴露A等效声级 ≥80dB 的作业。并且根据GBZ/T 229.4-2012 《工作场所职业病危害作业分级第4部分：噪声》对其危害程度进行了分级（如表1）。

表1 噪声作业分级

2 量化听力损害，深入理解噪声危害

听力下降是噪声对人体造成的最直接的损伤。人们在进入噪声环境，容易出现双耳不适、眩晕、头痛的感受。长此以往，听觉疲劳不能得到缓解，造成内耳器官发生器质性病变，形成永久性听阈偏移，即噪声性耳聋。大多数人对噪声的认知程度不够，默认作业场所的生产环境是不易改善的，而忽视或直接放弃噪声的治理。衡量噪声的危害程度主要有三个指标，即频率、强度及暴露时间。因此，在噪声的治理问题上，量化评价听力损害是最为直观的。例举一些生活中场景进行比较，可以加深员工对噪声的理解。比如，正常交谈50分贝、人体耳部舒适度上限为75分贝、吵杂的酒吧90分贝、气压站100分贝等。需要指出的是，在对建设项目职业病危害进行评价中，GBZ1《工业企业设计卫生标准》明确规定办公室、会议室不超过60分贝，主控室不超过70分贝，噪声车间、观察室不超过75分贝，噪声职业接触限值不超过85分贝。

图2 听力分贝损害率列表

3 量化不同作业现场接害时间，给出具体指导意见

在企业对噪声作业场所的管理中，与其反复跟员工强调噪声职业接触限值不超过85分贝这个概念，不如给出更具体的、具有可操作性的指导意见。在研究方法上，逆向思维，通过对噪声作业场所的检测数据分析，反推计算每日允许接触噪声的最大时间，对试验设备操作规程做出合理指导。这里计算了两个指标LEX,8h [dB(A)]＜85dB(A) 每天允许接触时间和LEX,8h [dB(A)]＜80dB(A)每天允许接触时间。85分贝是国家规定的噪声接触限值，而80分贝则是健康监护的标准，依据是GBZ/T 229.4《工作场所职业病危害作业分级第4部分：噪声》第5.1条 LEX,8h≥ 80dB，应进行健康监护。

表2 噪声作业场所接害时间指导（节选）

这样，就比较容易划分出累计每天接触时间不得大于5 min的地点、允许接触时间在5～10min的地点、允许接触时间在10～30min的地点（按85 dB(A计)）三类作业场所。当然，佩戴噪声防护耳塞、耳罩是允许进入一切噪声场所的前提。针对三类不同的场所，现场管理方式会有所不同。不得大于5min的地点显然是噪声危害最大的，应首先选用视频监控，机械替代能手段，严禁人员进入，因为这样的场所噪声值通常大于100分贝，即使佩戴了耳塞或耳罩，也要考虑一旦防护用品不慎滑落，双耳暴露于强噪声环境瞬间造成的听觉损坏；允许接触时间在5～10min的地点，尽可能选用视频监控或人员轮换巡检的方式；允许接触时间在10～30min的地点，要严格控制巡检时间。

4 梳理噪声岗位，实现接害人员最少化

图3 职业病发病人数与接害人数正相关（示意图）

表3 噪声岗位管控计划（节选）

职业性噪声聋是劳动者在工作场所中，由于长期接触噪声而引起的渐进性听力损失，是噪声对听觉器官长期影响的结果，是国家法定职业病的一种。在生产过程中，长时间暴露于强度大于85分贝的噪声环境中会对耳蜗造成损伤。此外，长期在高噪声环境下工作的人更易诱发心血管系统、消化系统等疾病。因此，控制并有计划地减少接害人员的数量，是预防职业病最根本也是最有效的措施。企业每增加一个接害人员就会增加一份接害人员罹患职业病的风险。树立正确的职业健康监护理念是做好职业健康监护工作的首要前提。例如，职业健康监护、职业病危害岗位津贴及职业健康疗养等工作是为了控制和预防职业病的发生而开展的职业健康管理工作，而不是对全体员工的福利待遇。职业健康监护工作不仅要监护职工的健康，更要通过管理手段降低接害人员的数量，降低职业健康工作的管理风险，为企业健康发展、科研生产的可持续发展保驾护航。

严格按照国家标准和现场实际情况确认职业病接害岗位和接害人员。企业应组织召开接害人员定岗定员工作会，结合基层单位实际工作情况，讨论并制定《噪声岗位管控计划》。同时，通过加强视频监控、机械升级替代以及现场有序管理，努力实现接害人员最少化的目标。

5 不容忽视的几处噪声场所

在发动机研制中，噪声最大的场所当然是发动机试车间，其慢车状态下噪声可达102～110[dB(A)]，这是需要佩戴耳塞和耳罩，在采取双重防护下进入现场检测到的数据。然而，有这样一些地点，空压站、水力站等，声源分贝值在80～90[dB(A)]。按等效8小时计算，这些地点既不超标，声源分贝值又远小于发动机的慢车状态，但却成为发生职业禁忌证、听力损伤最多的作业场所，这是为什么呢？在经过一段时间对现场员工行为的观察，分析得出结论当声源分贝达到100[dB(A)]以上时，员工会自觉使用劳动防护用品佩戴防护耳塞、耳罩。上述作业场所的共同特点为声源分贝值80～90[dB(A)]，容易造成劳动者对噪声产生一定的适应性，而忽视了劳动防护用品的重要作用；长时间接触造成听力迅速下降，应当引起高度关注。

图4 3M耳罩佩戴情况

6 源头控制，做好新建项目职业病危害评价

作为噪声产生的源头，航空发动机所产生的噪音主要来自风扇/压气机、燃烧室、涡轮以及喷管射流等，其中风扇/压气机噪声最为主要的来源，转子和静子之间互相干扰的气动力产生单音噪声，空气作为粘性流体在发动机内部强烈的湍流脉动产生较强的宽频噪声；以及尾喷管射流气体速度冲击产生了强烈噪音。在发动机不断升级优化的同时，设计中采用了进气机匣结构优化、转静子叶片数目匹配、合理控制叶尖间隙、设置吸声机匣段、锯齿型喷管等多种优化设计方案及设计技术，对发动机不同噪声源起到了一定的抑制作用。由此可见，如果在设计阶段充分考虑到噪声，抓住源头进行治理，会大大降低产生噪声后再治理的难度。

无论是建设项目职业病危害预评价还是建设项目职业病危害控制效果评价，其最终目的都是要明确并控制职业病危害因素，为项目建成后的分类管理以及日常管理提供科学依据。在航空发动机研制过程中需要开展地面试车试验，在进行试车台架的设计建设中，也是需要设计进气、排气消音塔，并在试验台的重点位置安装消音器，实现对试验环境的综合治理。同时，需要设计人员在项目可行性论证阶段就开展噪声危害的预评价，提出合理的防护对策；并在建设竣工验收阶段，科学、全面地对相关防护措施的控制效果给出评价，改变了以往在职业卫生工作中“先建设、后治理”的被动局面，实现源头控制。

7 结语

航空发动机是保证国家安全、彰显强国地位的航空武器装备的“心脏”，飞行器划时代的突破，都直接与航空发动机的技术进步有关系，可以说，航空发动机是飞机性能、经济性等的主要决定因素。发动机的设计成功离不开大量的科研人员的攻坚克难以及大量的发动机试验。随着人们对航空运输业更高、更快的不断追求，发动机功率在不断提高，其噪音污染也在不断增加。关注发动机研制过程中产生的职业性危害因素，提出积极有效治理对策，为科研工作健康发展保驾护航。