SPP35平臺供應船噪聲降低探索

王 彪，張小秋，劉鳳奇

(揚州大洋造船有限公司，江蘇揚州225107)

0 引言

作為強制性規則，《船上噪聲等級規則》(簡稱“規則”)將于2014年7月1日隨著新決議生效同時生效，海上人命安全公約(SOLAS)將引用其全部規定。因此，船舶噪聲的測量將很可能由船舶入級的船級社或指定認可的機構進行，要求將更高、更嚴，對船舶設計及建造產生重大影響。

新規則要求1萬總噸位(GT)以上船舶的居住、生活和工作處所的噪聲限值比現行標準降低5 dB，即居住艙和醫療區域的噪聲限值從60 dB下調到55 dB，餐廳、娛樂等區域的噪聲限值從65 dB下調到60 dB，其他工作區的噪聲限值從90 dB下調到85 dB。本文著重介紹了SPP35海洋平臺供應船的降噪方案。

1 工程概況

SPP35平臺供應船在1萬總噸位(GT)以下，其噪聲受新規沖擊較小。但為確保船員有一個舒適的環境，SPP35滿足 BV船級社最高級別的舒適性(COMF)船級符號的要求。并且，該船具備守護及救助功能，能夠搭載的獲救人員可達200余人，因此，對噪聲的控制就尤為重要。

2 噪聲源

相對于常規船舶，SPP35平臺供應船由于設備多，空間狹小，布局緊湊，對噪聲的控制難度要大于一般船舶。噪聲源主要包括:艉推、艏側推;發電機組;各種輔機，如水泵、油泵、風機、鍋爐等;由于船體振動而產生的噪聲。

SPP35平臺供應船主要噪聲源如圖1所示。

3 聲源控制

聲源控制噪聲是噪聲控制中最根本和最有效的手段，但是也是難度最大的地方，在本船中進行了如下處理:

(1)艏側推是船上比較大的噪音源，在設備選型訂貨時，即要求廠家在側推筒體上多增加1道圓環(原來為2道)，并沿著筒體水平方向增加3條平行扁鋼，然后在圓環及扁鋼上安裝連接附件，通過附件，將艏側推安裝在船體上。由于增加了側推筒體的支撐及強度，因此在工作時，減少了振動，從而降低了噪音。

(2)由于本船為全電力推進，共有4臺主發電機及1臺應急發電機。發電機安裝時主要采取加裝隔振器的措施來降低振動及噪音。本船選用了鋼絲網隔振器，這種隔振器屬硬性彈簧，在發電機工作時，鋼絲網之間會產生摩擦而形成阻尼，從而減少對船體結構的振動。

(3)選用進口的低噪音的風機;對進、排氣口，管壁的空氣噪聲，采用消聲器或絕緣層等措施;對于小型機器或設備，一部分在空間允許及不影響散熱的情況下，將其用圍板圍起來，在圍板內部涂有吸聲材料;一部分設備在訂貨時，即要求廠家在設備本身上做好隔聲設施或根據船廠要求增加結構以便安裝時連接合適的減振支撐。

圖1 SPP335平臺供應船主要噪聲源

4 傳輸途徑控制

傳輸途徑中的控制是最常用的辦法。因為一旦機器設計制造和安裝完畢，再從聲源上控制噪聲就會受到限制，在傳輸途徑中卻容易實現隔聲、吸聲等有效措施。

(1)機艙作為船舶的最大噪聲源，對機艙頂部甲板采取減振、隔聲、降噪措施是最有效的方式，且根據防火劃分，此層甲板同時需要滿足A-60級防火要求。本船主甲板主要采用A-60浮動隔聲地板系統，相比常規浮動甲板敷料，多了2層阻尼層及鍍鋅鋼板層，能起到明顯的減振及降噪作用。其節點如圖2所示。

圖2 A-60浮動隔聲地板節點(單位:mm)

噪聲是可以通過固體結構進行傳播的。房間的噪聲主要來自于大面積板的振動，特別在其共振時更為嚴重。為了控制這種大面積板的振動，可以在薄的鋼板上緊緊貼上或噴涂一層內摩擦阻力大的粘彈性、高阻尼材料，這種措施稱為減振阻尼，它是噪聲與振動控制的重要手段之一。

阻尼材料抑制板的振動，同樣是利用材料的內損耗原理。當振動作用在涂以阻尼材料的鋼甲板板面上，金屬板面作彎曲振動時，阻尼層也隨之振動，一彎一折使得阻尼層時而被壓縮，時而被拉伸，阻尼材料內部分子發生相對位移。由于摩擦而損耗一部分振動能量，減弱了金屬板面的彎曲振動，從而降低了金屬板的噪聲輻射。涂層上再覆蓋鍍鋅鋼板構成約束阻尼層。共振時，阻尼層一面受到約束層的約束，另一面又隨結構的振動而使阻尼發生了較大的剪切變形，此種約束阻尼層相對自由阻尼層有著更好的抑制效果。

(2)主甲板以上各層甲板，主要采用隔聲地板，在鋼甲板的表面增加一層阻尼層。其節點見圖3。

圖3 隔聲地板節點(單位:mm)

(3)由于本船的上層建筑在船首，側推工作時的噪音會直接傳遞到上層建筑，所以對艏側推艙室的噪音控制非常重要。本船整個側推艙都增加了吸音、隔音材料。側推艙地板采用2 mm阻尼層+40 mm甲板敷料;所有艙壁表面敷設2 mm阻尼層+2 mm鋼板;艙頂部采用(75+75)mm的隔音巖棉;在側推筒體部分，采用2 mm阻尼+3 mm鍍鋅鋼板。側推艙隔音減振方案如圖4所示。同樣的處理方式也適用于機艙等。

(4)艙壁及甲板上的隔聲絕緣材料，普遍要比常規船舶厚50～100 mm，特別之處在于2層絕緣之間加了1層鉛箔，提高了隔聲、吸音效果，如圖5所示。同時，針對A-60艙壁或甲板的隔音，敷設了雙層巖棉等措施。A-60艙壁防火+隔聲絕緣詳圖、A-60甲板防火+隔聲絕緣詳圖分別如圖6及圖7所示。

(5)內裝工程的壁板及防火門，全部采用高隔聲的復合巖棉板，非獨立圍壁處的板背面鍍鋅板采用沖孔形式。天花板采用D型天花板，且在天花板上表面再增加一層50 mm的隔音巖棉。壁板、天花板與船體結構連接方式改為彈性連接替代常規船舶中的剛性連接。天花板吊裝節點、橡膠底槽分別如圖8及圖9所示。

圖4 側推艙隔音減振方案(單位:mm)

圖5 隔聲絕緣詳圖(單位:mm)

圖6 A-60艙壁防火+隔聲絕緣詳圖(單位:mm)

圖7 A-60甲板防火+隔聲絕緣詳圖(單位:mm)

5 受者保護

在機器多而人少(例如機艙)或降低機器噪聲不現實或不經濟的情況下，對受者的保護是重要手段。人員可以帶上護耳器(耳罩或耳塞)、防聲頭盔或在隔聲間(如機艙集控室)內值班操作。同時在進入這些處所的地方要張貼明顯的護耳標記。

圖8 天花板吊裝節點

圖9 橡膠底槽(單位:mm)

6 設計及成本

表面上看，“規則”修訂案僅對船舶部分空間的噪聲限值進行了下調，但從船廠實際看，要滿足該修訂案的要求有一定難度，而且分貝值的基數越小繼續下調的難度越大。因此，要滿足該修訂案的要求并不容易。同時，用來準備的時間并不多。

要滿足該修訂案的要求，必須從船舶設計階段就著手應對。在設計環節認真考慮聲學問題，針對船舶噪聲防護進行研究，在船舶設計初期就根據聲學指標要求，將聲學設計的理念貫穿于整個船舶設計中，并且在設計方案制訂后，分析評估方案的主要噪聲源和傳遞路徑以及能否滿足新標限值要求的聲學指標。結合聲學要求，不僅節省開支，防止材料及人工的浪費，以最經濟的方式獲得理想的效果;如果采取事后補救的方式，則容易事倍功半，費用大、耗時長、效果差。因此，在船舶設計階段就開展必要的聲學設計是從被動降噪走向主動降噪的關鍵。

船廠在采購船舶配套產品時，成本可控的范圍內要更加注重其聲學性能，優先選用噪聲低的設備。同時，也要求船廠對相關配套設備供應商進行指導，降低設備噪聲。船廠的工藝部門也要認真研究如何優化設備的安裝工藝，通過減少設備振動、減少設備縫隙傳聲等方式，降低船舶噪聲。

[1] 邵汝椿.機械噪聲及其控制[M].廣州:華南理工大學出版社，1994.

[2] 張平，于全虎.船舶減振降噪措施簡析[J].江蘇船舶，2010，27 (3):5－9.