岸边集装箱起重机司机室隔声控制分析

2020-01-20周磊史文琼

中国设备工程 2020年2期

周磊，史文琼

（上海振华重工(集团)股份有限公司，上海 200125）

随着我国对外贸易的不断发展，港口事业得到了飞速发展，在港口货物运输过程中，大型集装箱成为最重要的运输设备。起重机属于一种大型机械设备，在作业时会产生较高的噪声，工作人员长期处于这种高强度的噪声环境中，会对身体健康产生较大的影响，而且还会对起重机操作人员的作业注意力产生影响，从而影响作业效率，产生安全隐患。在岸边集装箱起重机作业设备的具体运行过程中，明确要求在司机室内不许进行隔声控制，在执行必要的隔声控制处理以后，规定司机室内所接收到的噪声不得高于60dB，这就从根本上改善了起重机司机室作业人员的工作环境，保护了他们的身体健康，且提高了整体作业效率。

1 噪声具体来源

（1）通过分析可知，起重机设备噪声来源主要可以分为以下两种：一是密闭的司机室内部区域内产生的各种噪声；二是与司机室紧邻或者有一定关联的噪声，如设备结构噪声以及信号噪声等，这些噪声在产生后会迅速通过多种媒介传播到司机室内。在本次对起重机设备司机室的隔声研究中，我们对起重机设备司机室内所能够传递进来的噪声进行详细记录，通过对记录数据的分析，发现司机室内部空间产生的噪声是最主要的噪声来源，如设备运行时产生的噪声。除此之外，司机室内部配置的设备也会产生一些噪声，例如，电器柜、通风扇等设备制造的噪声，经专业设备检测，这些设备产生的噪声通常为60dB，由此可以看出，司机室内部产生的噪声不但会对司机室内部作业环境产生影响，而且还会在一定程度上分散司机对于作业的注意力，影响作业效率，产生安全隐患，危险性极大。

（2）设备内部产生的噪声起重机设备司机室外部产生的噪声一般是指产生于外部环境中的噪声，由于起重机的作业环境位于港口，所以港口区域内产生的噪声会不可避免的传播到司机室内，在对此类噪声进行控制时，需要找到产生噪声的来源，然后进行处理，使噪声得到有效的控制。如果已经对司机室进行了基本改造，把配置的普通玻璃换成能够发挥更好隔声作用的隔声玻璃，我们就需要着重控制外部复杂环境中产生的各种噪音，采用多种措施降低噪声影响，如设立控制噪声的警示牌、提示标语，提醒周围降低噪声发生，为起重机设备操作人员营造良好的作业环境。

2 隔声控制方案

本次研究中采用试验的方式对岸边起重机设备司机室采用的隔声控制措施进行了研究，以保证隔声控制手段可以基本符合起重机设备司机室内的操作人员所要求的基本的作业环境。

（1）实验的基本内容是起重机驾驶室的结构设计，要重视应用合理的隔声控制措施，从细节上来说，就是通过实验室对岸边集装箱所安排的起重机设备司机室的作业环境进行还原模拟，再根据实际情况进行符合实际的隔声控制模拟实验。当前，起重机设备司机室所安装的窗户玻璃一般会采用夹层玻璃与中空玻璃两大类，这两种类型的玻璃应用在司机室内会产生有一定区别的隔音效果，本次试验对两种类型玻璃所产生的隔音效果进行了实验模拟，对司机室玻璃窗在不同的密封情况下所能发挥的隔声作用。

在具体的起重机设备司机室隔声控制模拟实验中，一共设计了五种基于实际情况的方案，我们对五种方案所发挥的作用进行了比较，为起重机设备司机室选择了效果最为理想的隔声控制措施。下面对五种隔声控制方案所使用的玻璃类型以及执行的密封条件进行说明：方案一：起重机设备司机室固定窗、前开窗以及侧移窗所选用的材料均为夹层玻璃，司机室两侧位置没有做特殊处理。方案二：起重机设备司机室固定窗所选用的材料为中空玻璃，前开窗与侧移窗所选用的材料均为夹层玻璃，司机室两侧位置没有做特殊处理。方案三：起重机设备司机室固定窗、前开窗以及侧移窗所选用的材料均为中空玻璃，司机室两侧位置没有做特殊处理。方案四：起重机设备司机室固定窗、前开窗以及侧移窗所选用的材料均为夹层玻璃，司机室两侧位置选择使用玻璃棉进行密封处理。方案五：起重机设备司机室固定窗、前开窗以及侧移窗所选用的材料均为中空玻璃，此外，我们要在司机室两侧区域选择使用玻璃棉进行基本的密封处理。

在执行以上五种隔声控制措施时，我们要确保起重机设备处于正常的工作状态，起重机设备操作人员所在作业空间的左侧为门，前方与右侧位置选用的材料都是玻璃，其中底部前方区域底板位置所选用的材料都是玻璃，其余地方所选用的都是钢板。在所有的起重机设备司机室内，两侧位置窗户接近顶部的位置都有较小的一处泄漏点，且在司机室上方安排了较小的通线口，尺寸设置的大小为350×200mm。在本次隔声研究中，实验全过程会使用毛巾等物品彻底堵住通线孔，最大限度上减少外界各因素影响实验结果的准确性。在实验过程中，模拟司机室要平放于平整地面，且在地面与司机室之间留出足够的空间。除此之外，确保在实验室环境中并没有任何不可控的各类噪声源。

（2）隔声控制效果在本次起重机设备隔声控制模拟实验中，对其结果进行分析，中低频段（50～500Hz）的测试条件与司机室在基本运行过程中所面临的噪声环境是相对一致的，在125Hz的噪声频带内，试验得到的空气隔声最小值为18db，此时设定的隔声试验条件是在无漏点的情况下，控制隔声实验值从1814db急剧增加到3211db，控制隔声的具体数量以7倍的增长率进行干预和控制，在这种情况下，空气是中空的，玻璃和夹层玻璃的隔声效果优于单层玻璃。当中高频噪声大于600Hz时，其他实验条件不变，得到的空气隔声值无明显差异，其中第一种方案所取得的隔声效果比较弱，第二种与第三种所取得的隔声效果接近；当给予1500～3000Hz频段的噪声干预后，第二种方案所取得的隔声效果要明显好于第三种方案。此外，本次试验也将起重机设备司机室内可能存在的各种泄露情况列入基本的实验范围。我们将前三种所采取的隔声控制方案进行比较可以发现，司机室内所配置的玻璃在有效阻挡中高频段噪声的防护中可以发挥非常显著作用，如果玻璃全部选用中空玻璃，司机室内的隔声效果要明显优于全部选用夹层玻璃。在第四、五种方案中，泄漏点这一影响因素被考虑在内，在将泄漏点可能产生的各种外界影响完全排除掉后，此时，中空玻璃自身所产生的隔声作用就直接超过了夹层玻璃，使起重机设备司机室内有效隔绝了噪声影响。

（3）隔声控制的影响因素在模拟实验中，我国起重机设备司机室隔声效果受到多种因素的影响，其中司机室内部空间所设置的泄漏点是非常重要的影响因素。因此有效解决玻璃泄漏点所产生的影响对提高起重机设备司机室内的隔声效果有着非常重要的意义。我们比较隔声控制方案中的第三种方案与第五种方案，可以直观地看出在选用使用相同材质的玻璃时，泄漏点区域给予不同的处理方式，最终我们得到的隔声效果有着明显的不同，所以认真对待玻璃泄漏点问题，可以有效提升起重机设备司机室内的隔声效果。

（4）隔声控制效果总结在起重机设备司机室内，玻璃在所取得的控制效果中有着非常重要的作用，但是在司机室隔声控制中，玻璃仍未较弱的设计部分。通过与实验对比发现，由于起重机设备驾驶室受低频噪声干扰较大，中空玻璃的隔声效果较好，因此，在采取隔声控制措施时，中控玻璃的隔声效果明显优于夹层玻璃。结合起重机设备驾驶室所要求的隔音效果，可以改进现有的中空玻璃的设计方法，如在绝缘玻璃内部结构中加入隔音吸音棉或具有隔音效果的阻尼材料，可以进一步降低泄漏点位置对于降低噪声效果的影响。对中空玻璃进行进一步完善后，起重机设备司机室内的隔声效果会有进一步提升。