钢管生产场所噪声产生原因分析及防治

摘 要:介绍了钢管生产过程中的主要噪声源及其形成原因,并对钢管厂主要噪声污染治理措施进行了论述。

关键词:钢管生产 噪声污染 防治

中图分类号:X1 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)03(c)-0119-02

Analysis on the cause and control of noise in steel pipe-making workshop

Zhang XuePingYang WeiFang

(Zhejiang Kingland Pipeline And Technologies Co.,Ltd. Huzhou 313000,China)

Abstract:The article described the main noise sources of steel pipe -making process and its causes,and discussed the control measures of such noise pollution.

Key words:steel pipe -making；noise pollution；control measures

现代工业的飞速发展,环境污染也随之产生。噪声污染作为环境污染的一种,已经成为影响人类健康的一大危害。噪声污染与水污染、大气污染、固体废弃物污染已被看成世界范围内主要环境问题。社会的发展使人们越来越重视自身的生活质量和生存环境,国家现行的《环境噪声污染防治法》等法律法规,对环境噪声排放标准及环境噪声污染的防治作出强制性规定。随着全社会环保意识逐步提高,生产性企业的噪声治理已受到高度重视,特别是高强度的噪声,一方面对车间工人和厂区周边居民的身心健康带来危害；另一方面还会对现场作业人员之间相互沟通和协调形成障碍,影响生产秩序,给安全生产带来潜在的威胁。

钢管作为钢类产品中的主要种类,广泛应用石油天然气工业、市政给排水以及工程结构等各种领域,近几年发展迅速,年产量均在4400万吨以上,约占我国粗钢总产能的7%左右,据不完全统计,国内焊管生产线2000余条、无缝钢管生产线300多条,分布在全国各个省域和地区,从业人数众多。根据笔者多年从事这一行业工作走访一些企业的实际情况看,焊接钢管生产场所的噪声治理已是一个不容忽视的问题。

1 钢管生产场所噪声产生的主要原因

钢管生产场所的噪声主要类型有流体扰动噪声、固体振动噪声和电磁脉动噪声,噪声的产生有多方面的原因:

1.1 流体扰动噪声

流体噪声指压缩空气、水蒸汽和工业水泄漏、释放、流动时产生的噪声。钢管厂使用大量气动执行机构,在气动元件泄压或管路泄漏时产生噪声；钢管使用工业冷却水、清洗水等产生的噪声。

1.2 固体振动噪声

固体噪声是钢管生产中的机械振动、摩擦和撞击产生的噪声。钢管厂有很多大型工矿设备,设备运行中由于机械振动、摩擦等产生噪声；钢管生产过程中,在钢管成型、定尺切断、修端、表面处理、辊道输送及下料收集等生产工序,钢管与设备之间、钢管与钢管之间的相互撞击,产生大量的噪声。

1.3 电磁脉动噪声

电磁噪声是钢管厂电气设备如电动机、变压器、高频焊机等因电磁效应而产生噪声。

在钢管厂以上工业噪声中以机械性噪声所占的比例最大,流体动力性噪声次之,电磁性噪声相对较小。相应的机械性噪声级别最高,是钢管厂主要的噪声来源。

2声防治的基本原则

噪声是由发音体做无规则运动产生的声音,声音由物体振动引起,以波的形式在一定的介质(如固体、液体、气体)中进行传播,当声音对人及周围环境造成不良影响时,就形成噪声污染。形成噪声污染主要有三个因素,即:噪声源、传播介质和受音者。声音先在噪声源因振动而发出声音,一般经空气传播而达到受音者(见图1)。

只有噪声源、传播介质和受音者三个条件同时存在,才能对受音者造成影响。因此,噪声控制的原则是:控制噪声源,阻隔传播途径,保护受音者。

3 钢管制造业噪声防治的措施

3.1 控制噪声源

降低噪声源是控制和解决噪声污染的最根本方法。一般可以选用低噪声的生产设备；改进生产工艺装备；采用阻尼、隔振和吸振等措施降低固体发声体的振动。

3.1.1 选用低噪声设备和装置

在钢管厂的建设中,选用低噪声设备可以大大降低噪声的级别。

(1)选用螺杆式空压机代替活塞式空压机。

(2)选用高效低噪声的风机取代传统的的风机。

(3)用皮带传动代替一般的齿轮、链条传动,也可采用塑料齿轮代替钢齿轮传动或者塑料齿轮和钢齿轮配对啮合传动。

(4)钢管切断采用低噪声无切屑旋切飞锯代替普通气动飞锯。

3.1.2 完善现有设备结构和性能

对钢管厂现有设备和设施进行技术革新,降低噪声强度。

(1)钢管定尺气动飞锯噪声控制:气动飞锯由于气缸动作的冲击性和圆盘锯的锯切,产生很高的噪声,采用节流阀消除执行气缸的冲击以及在锯片上浇注乳化液有利于噪声强度的降低。

(2)钢管矫直机噪声控制:钢管通过矫直机进行矫直时,钢管纵向高速送入矫直机,矫直斜辊使钢管产生螺旋运动,弹塑性反弯使管子得到矫直。钢管进出矫直机时与输送辊道之间产生强烈的敲打声。该处噪声在高速矫直工作中难以解决,可对矫直机安装整体隔音罩来降低噪声强度。

(3)钢管输送辊道噪声控制:输送辊道托辊多为刚性托辊,在传送中与钢管产生碰撞,形成撞击噪声,因此采用尼龙等弹性托辊是降低钢管输送过程中产生噪声的有效方法。

(4)钢管过渡倾斜台架噪声控制:合理设计倾斜角度尽量减少钢管落差；在台架上敷设减震物料或增加阻尼装置减小钢管滚动速度,以降低钢管撞击声音。

(5)钢管下料收集噪声控制:许多钢管厂在钢管收集区采取钢管集中滚落方式,钢管从过渡平台上滚入料筐时,钢管(特别是大通径钢管)与料筐、钢管与钢管之间相互碰撞而发出的噪声很大,同时钢管与料筐、钢管与钢管间的相互撞击将使钢管质量尤其是薄壁管质量受到一定的影响。为此钢管下料区噪声治理是钢管厂解决噪声污染的最关键部位。可设计使用一套钢管自动下料转移机械,根据钢管捆型层数,依次抓取一层钢管,实现钢管低噪声的从过渡平台向成型料筐的自动转移。

(6)风机和空气压缩机噪声控制:风机和空气压缩机的噪声主要是空气流动和设备振动的声音,针对噪声的成因,一般采用安装消声器的措施和设置进风消声室的方式。空气输送管道由于空气压力波动或夹杂水汽,极易产生管道振动噪声,因此分段对管道实行软连接,以降低管道的混响噪声。

3.1.3 加强设备维护和修理

设备在长期使用中,必须加强日常维护和定期检修。为了防止转动零件磨损所产生的噪声,需要适时加注润滑剂以保证设备良好润滑,消除零件干摩擦产生的噪声；开展巡检制度,检查、紧固设备联接件,消除因螺栓松动造成的振动,减少设备振动噪声；形成定期维修机制,利用大、中、检修机会,及时更换磨损的零部件,降低机械噪声。此外气体泄漏不仅损耗能源,也会产生噪声,因此检查管路,及时修补泄漏点有利于消除气体泄漏带来的噪声。

3.2 阻隔声音传播途径

在传音途径上降低噪声,控制噪声的传播。改变声源已经发出的噪声传播途径,如采用吸音、隔音、音屏障、隔振以及合理布局控制噪声等措施,达到从传播途径上控制噪声的目的。

3.2.1 利用吸音材料

声波在传播过程中遇到吸音材料时,一部分声能进行反射,一部分声能进入到吸音材料被吸收转化为其他形式的能量。在车间内敷设吸音板、吸音包,在车间外,设置绿化带,种植花草树木,吸收声音能量,降低噪声。

3.2.2 采用隔音结构

隔音是利用隔声结构将噪声隔挡,使噪声控制在一个小的空间内,减弱噪声的传播,最常用也是最有效的措施是加装隔音罩或隔音室。对一些噪声大的设备,如空压机、风机等用密闭的隔音罩或单独设置空间,使其从车间独立出来。隔音罩、隔音室按隔音原理设计,添加吸音村料,这样使隔音罩、隔音室具有隔音和吸音双重降噪效果,可大大提高减噪效果。

3.2.3 采取消音措施

消音是将多孔吸音材料固定在气流通道内壁,或按一定方式固定在管道中,以达到削弱空气动力性噪声的目的。对空压机、风机进气口及气缸电磁阀排气口安装消音器可降低噪声。

3.2.4 合理控制噪声布局

工厂规划布局中,噪声大的设备设置无人职守的独立空间；噪声大的车间分布于距离受音者较远的位置,以减少工厂办公区、生活区的噪声滋扰。

3.3 受音者的噪声防护

在声源和传播途径上无法采取措施,或采取措施仍不能达到预期效果时,就需要对受音者或受音器官采取防护措施。长期工作在高强度噪声环境中的工人可以戴耳塞、耳罩或头盔等防护装置。在噪声控制上,受音者的噪声防护是相对消极的方法,在这个层面上现场作业工人之间相互配合和沟通会带来一定的困难,钢管厂可利用灯光警示装置,采取安全防范措施,保证各种有效信息的及时传达。

4 结语

钢管生产是一个从业人员众多的行业,企业在最求经济效益的同时,保证每一个员工的身心健康也是钢管生产企业承担的社会责任。当今时代,科技发展迅速,使得创造健康、安全、和谐的钢管生产作业、生活场所是能够实现的。当然,我们也欣喜地看到一些管理规范且具备一定实力的管道生产企业已经高度重视这项工作并已取得显著成效,通过实施运行质量、环境与职业安全健康管理体系,对环境和危害因素识别与评价,确定主要环境污染源和危害因素,对噪声进行综合治理,积极主动地对噪声进行有效的控制,降低噪声污染,改善了车间员工的作业场所和企业周边安居环境。

参考文献

[1]马大猷,主编.噪声与振动控制手册[M].机械工业出版社,2002,9.

[2]李耀中,主编.噪声控制技术(第二版) [M].化学工业出版社,2008,3.

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