金群昊1许长彬2
1、中船海洋探测技术研究院有限公司 江苏无锡 214000
2、中国船舶工业系统工程研究院 北京市 100036
摘要：21世纪以来，世界能源的需求量不断提升，世界各国都加剧了对海洋油气资源的开采。为了适应海洋油气资源勘探开发不断向深海海域发展的需求，海洋工程船的种类也越来越繁多，功能也越来越全面，作业的环境也越来越复杂。开展海洋工程船舱室噪声测量分析能反应海洋工程船舱室噪声水平，找出超标舱室，并分析超标舱室声源的频率范围，针对严重超标的舱室，有的放矢，提出合理的降噪方案，可以为船员提供安全舒适的工作和生活环境，保证船员的身心健康，也可以使各种机械设备安全可靠运行，提高船舶运营的经济性。
关键词: 海洋工程船；噪声测量；噪声控制
一、国内外船舶降噪技术的发展现状
据调查发现，由于技术能力的不足，目前各大船厂和研究机构还未就船舶在设计、制造和检验过程中的噪声控制问题或声学设计问题进行系统性的研究。造成这一问题的主要原因有:
1)船舶设计单位、船舶建造方缺乏声学设计理念，舱室噪声控制或声学设计问题不够重视，相关噪声检验标准、法规不够完善；
2)船舶设计所和船厂缺乏有效的声学设计的技术。目前，国内船舶行业对船舶舱室噪声问题或声学设计认知程度不够高，加之技术落后，它造成船舶行业在舱室噪声方面问题凸出。
二、海洋工程船噪声实测分析
2.1 海洋工程船噪声特点
一般来说，海洋工程船相比较于其他船舶结构复杂，噪声的频谱分布范围广，其降噪技术也要远远大于其他船舶；海洋工程船的噪声是由多种强声源以多种声压级同时干扰着船上人员的生活、休息和工作；噪声持续时间长，整个航行期间和ＤＰ工作时都会发出高强度噪声，产生持续性的噪声干扰。
2.2 噪声测前准备
1)环境条件确认:船上噪声的原始测量值(ＬＭ)－环境噪声(ＬＢ)>10ｄＢ，否则需按《指南》要求修正。
2)测量仪器校准:测量进行前及结束后进行声级计校准。
2．385m多用途海洋工程船噪声测量测点布置
机舱测量点布置尽可能选择靠近工作人员工作的位置，两台主机及三台辅机旁甲板以上1.2m高度处各设置1测点，检测主机及辅机工作时的噪声情况。如图1所示。
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2.4 噪声测量数据
测量分别在航行工况、ＤＰ工况和通风系统三种工况下进行，这里以航行工况下测量所得结果进行具体分析。下表是85m海工船测量时的基本状态参数。
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航行工况下，选取了在主机85％ＭＣＲ、100％ＭＣＲ下进行了船舶舱室噪声测量，测试结果如下表。
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2.5 航行工况噪声测量结果分析
1)横向分析:由于主甲板层采取了一定的隔声吸声措施，到达主甲板层的噪声级骤减，由于声源的不断衰减，传递到升高甲板时呈微弱递减趋势。但从艏楼甲板至驾驶甲板时，由于驾驶室电子噪声，及艏楼甲板风机噪声等使噪声值反而呈微弱递增趋势。
2)纵向分析:随着主机功率从85％ＭＣＲ增加到100％ＭＣＲ，所传递到各舱室噪声随主机功率的增加呈增加状态，但舱室噪声值增幅不大。发动机工作时，越靠近主机，噪声值越高，随着距离的增加，噪声值不断衰减，主机对驾驶甲板的噪声影响极小，此时驾驶室噪声的主要来源是驾驶室内各种电子设备的电磁噪声影响；由实测来看，升高甲板层及以上甲板层主要噪声来源是:舱室生活区风机的布置以及其通风装置的工作噪声。
3)限值分析:此次测量基本都满足最新?规则?限值要求，只有少数几个舱室噪声不满足规范限值要求，如主甲板医务室、集控室等；其余所有舱室均合格。这几个超标舱室都有一共同的特征，距离航行工况下主声源较近，根据这一结果，可对距离主声源较近的舱室进行有针对性更加有效的吸声隔声措施。
4)噪声暴露等级计算分析:在船舶实测舱室噪声不满足规范要求时，通过计算船舶噪声暴露等级来分析是否满足规范要求也是检验船舶舱室噪声是否合格的一种手段。首先按照以下公式计算每个处所的噪声因子
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Ｔｉ:船上每个处所的有效暴露时间；Ｔ０系基准时间２４ｈ。
ＬＡｅｑ，ｉ:每个处所的Ａ－计权等效连续声级(试航时每个处所的测量结果)。
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船员噪声暴露等级计算表(以船长噪声暴露等级计算为例)
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5)1/3倍频程分析
下面是在航行工况下噪声超标(相对于最新?船上噪声等级规则来说?)舱室的１/３倍频程曲线图，超标舱室选取集控室、主甲板医务室等工作办公舱室进行分析。由图可知，各个超标舱室在哪些频带范围声压级较高，可以进一步探究是由哪些噪声源产生，对具体的声源进行噪声控制，这也是解决舱室噪声问题的最有效途径。
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三、海洋工程船噪声控制措施
海洋工程船噪声控制，关键对噪声源的噪声控制，特别是对强噪声源的噪声要加以控制，要采取强有力的措施进行控制并恰到好处。海洋工程船主要声源为主机及其排气管、辅机排气管、螺旋桨、空气压缩机、泵组、侧推装置、通风装置系统运转时所产生。
主要降噪措施:
1)采用增压技术能明显地降低柴油机的燃烧噪声；同时，增压技术的使用，可以使柴油机额定转速降低，进而降低柴油机噪声。
2)改进活塞结构，采用自控热膨胀活塞和组合活塞，使活塞和缸间隙在整个使用范围内都尽可能小，因此可降低活塞撞击缸套引起的机械噪声。
3)对于排气管噪声的降噪，主要采用消声器来降噪，并配以弹性吊架安装与结构梁上弹性支持主辅机的排气管以隔振，降低排气管噪声。
4)各类泵组降噪控制措施:系统和设备的选择时，在满足各项性能指标需求时，选择低转速和低压力泵组；选择低噪声泵。
四、结束语
海洋工程船噪声测量分析与控制措施研究是一个与实际紧密结合的工程应用型研究课题，极具经济价值。本文采用实船测量的方式来测量分析典型海洋工程船的舱室噪声问题，根据测量结果进行噪声控制措施研究，通过研究各种主要设备的降噪措施及控制技术的发展趋势，提出噪声控制由被动降噪转变为主动降噪的声学设计理念。对于日后研究海洋工程船的噪声工作具有借鉴意义。
参考文献:
[１]邱盛兴。船舶噪声防护技术未来发展趋势分析研究[Ｊ]。造船技术，２０１３(６):５－８。
[２]宋冬。船员噪声暴露等级计算实例分析与噪声防护[Ｊ]。中国水运(下半月)，２０１４(１０)，４４－４５。
[３]孙亭亭。江海直达大型集装箱船舱室噪声预报与控制[Ｄ]。武汉:武汉理工大学，２０１７。