萬勇
(成都建筑材料工業設計研究院有限公司 四川 成都 610000)
水泥廠噪聲分布與治理
萬勇
(成都建筑材料工業設計研究院有限公司四川成都610000)
隨著我國對環境質量要求的增高,水泥廠內的噪聲污染越來越受到關注,為了更好地保護環境和工人身體,文中就如何進行水泥廠降低處理做出了探討。
水泥廠;噪聲;治理
近年來,隨著建筑行業的不斷發展,水泥產業發展也還是非常迅速,水泥的生產過程中將會產生大量的污染物資,例如污水、廢氣以及噪聲等,這些污染物對環境的影響越來越嚴重。目前,水泥行業的治污重點一直放在了除塵上,并未取得效果較佳。但是人們的環境保護意識不斷加強,水泥廠噪聲污染的治理慢慢的受到重視。水泥廠噪聲污染會直接傷害水泥生產工人們的身心健康,同時影響廠區周圍居民的正常生活,進而帶來一系列的社會問題。所以,文中針對水泥廠的噪音分布和治理進行綜合探討。
在水泥廠中,產生噪聲的原因很多,由此可以把噪聲污染分為以下幾類:
(1)空氣動力性噪聲:該噪聲污染多是因為空氣在流動時造成的沖擊或渦流等,進而產生氣體快速流動產生噪音。一般在水泥廠中的鼓風機、空氣壓縮機以及風機等設備的進氣管中會產生這種噪音。
(2)機械性噪音:水泥廠中各種生產設備在運轉過程中,機械部件之間由于不可避免的摩擦、撞擊等,這種情況下金屬物之間的交變機械力會產生較大的振動噪聲。
(3)其它噪聲:水泥廠中還有一些重要的電磁元器件,它們在運行中也會產生不小的噪聲。例如經常看到的變壓器、電動機等設備,因為電磁場的相互作用產生電磁渦流或是電磁振蕩等,進而產生較大的噪音。
水泥廠內噪聲來源非常之多,其特點主要是復雜多樣、分布廣散、噪聲級別高等。如表1中所示,為水泥廠主要噪聲源及其強度和測點。
分析表1中的數據資料可知,水泥廠中噪音強度等級較高的噪音源主要是破碎機、磨機、大型/高壓離心風機和空氣壓縮機。這幾種噪音源的主要特點是:
(1)破碎機:破碎機在破碎原料時,設備上的錘頭將物料擊碎產生巨大的噪聲。
(2)磨機:現階段水泥廠使用的磨機重要有兩種類型:管磨機和立磨機。管磨機在運行時,電機帶動筒體轉動,使得磨內鋼球撞擊物料使其粉碎,此過程中磨機筒壁被鋼球撞擊產生很大噪聲。管磨機噪聲強度大約在102~118dB之間,且該噪聲穿透距離遠。立磨機在運行中,電機帶動磨盤運轉,磨盤上的物料被磨輥碾壓而磨粉,這個碾壓過程會產生很大的噪聲。立磨機的噪聲強度和穿透距離略小于管磨機。

表1 水泥廠主要噪聲源及其強度和測點分析表
離心風機:在水泥廠中,風機主要是用于通風系統,其為排風提供動力。在風機運轉時風機的振動以及排風道進出中的空氣摩擦都會產生噪聲,而且隨著進出口處的壓差增大,噪聲的強度等級也增大。
空壓機:空氣壓縮機的空氣進出口處會產生輻射空氣動力性噪聲,此外,壓縮機的機械噪聲和動力運轉噪聲也不可忽視。
經過長期的觀察發現,在水泥廠里長期工作的工人會一直受到噪聲的影響,隨著時間的加長,人身受到的危害越大,具體人身所受危害如表2~3中所示。

表2 不同崗位操作工健康體檢結果

表3 不同工齡操作工健康體檢結果
表2中數據顯示,隨著噪聲強度等級的增加,水泥廠工人患神經性衰弱癥、職業性噪聲耳聾、高頻聽力損傷等職業病的概率越大。表3中數據顯示,隨著水泥廠工人的共組年限的增加,工人以上幾種職業病的概率也是越大。
此外還有研究數據表明,像在水泥廠這樣長期存在噪聲污染的工作環境下,工人還容易患上心血管方面的疾病,并且他們的視力退化明顯,伴隨著會產生焦慮癥等,由此可知,水泥廠噪聲污染對水泥工人們的危害是巨大的,所以我們要盡量做好防護措施。
前面通過數據分析了水泥廠噪聲對外界以及人身帶來的危害,讓我們清楚的認識到必須要做好噪聲污染的綜合治理工作,可以通過以下措施來實現。
4.1合理規劃設備布局
由于水泥廠的噪聲設備較多,為了避免噪聲的擴大化,應合理規劃這些設備的布局。首先針對噪聲污染嚴重的磨機和風機等設備,要布置在距離辦公室、化驗室等噪聲敏感區域較遠的車間內。如果可以的話,可以利用一些對噪聲不敏感的建筑或自然物體把高噪聲車間包圍起來,起到一個屏蔽噪聲的作用。
4.2合理設計原料輸送溜子
原料輸送溜子設計的跟降噪密切相關,原料在輸送時必然會撞擊設備壁或溜子,產生的較大噪音,所以應當設計合理的溜子,首先摸清物料運行軌跡,然后溜子按照這個軌跡來設計,有效避免物料撞擊溜子,進而減少噪音。
4.3采用噪音低的設備
一方面,因為管磨機產生的噪音較高,所以盡量采用立磨機代替使用,立磨機是把物料擠壓磨粉,此過程中比管磨機的沖擊磨粉產生的噪音要小約20dB。另一方面,其它設備如離心風機、螺桿式壓縮機等高噪設備,盡量采用外國進口的先進設備或是低噪型國產設備,都有利用降低水泥廠噪聲污染。
4.4球磨機降噪
球磨機是水泥廠內的主要生產設備之一,同時它也是主要的噪聲源之一,其產生的噪聲強度等級高達105dB。為了減低球磨機的噪聲污染,傳統的降噪措施是使用隔聲屏、隔聲罩、橡膠襯板、筒形阻尼包裹等,但是降噪效果不理想,僅能讓噪聲降到100dB左右,目前只有采用隔聲室來給球磨機降噪,才能把噪聲強度降低到85dB以下。隔聲室是直接把球磨機工作的場地給封閉起來,達到降低噪聲的目的。如果在水泥廠中建設的球磨機生產房是磚砌的兩面或三面墻房屋,磚砌墻的隔聲效果好、阻尼作用大,就不在考慮建設隔聲房。
隔聲房的建設設計主要是考慮門窗和內墻的隔聲或吸聲建造。
(1)使用隔聲門。一般情況下時使用隔聲門,其隔聲量滿足設計要求,而且便于開關。隔聲門的設計中,要采用規定厚度的木質纖維板來制定面板,夾層加裝規定厚度的巖棉,這樣隔音量能達到30dB。隔聲門的大小設計要考慮到以后大型設備維修進出尺寸,合理解決設備維修與降低噪聲法人協調工作。
(2)使用隔聲窗。隔聲窗要設置在隔聲墻上,采用雙層窗,以非等距梯形排列布置,窗子的兩層玻璃之間設置空氣層,增加吸聲效果,且玻璃與窗框、窗框與墻之間的空隙使用橡皮條封閉好。這樣就可以讓工人工作在符合國標的環境下,它們通過隔聲窗查看球磨機的工作狀態,及改善了環境又保護了身體。
(3)隔聲室內屋頂和梁柱都要做隔聲和吸聲處理。分析水泥廠內球磨機的噪聲頻譜特性,據此設計內墻的吸聲層,進而全方位吸收噪聲。還應當給混凝土預制板結構的屋頂加設阻尼層,內頂最里面設計裝設隔聲板,既美觀加強了隔聲。
(4)隔聲室內加設限制性隔聲設施,進一步加強室內的噪聲處理。通風設施的進出口處增加排風扇,并配置消聲設備,減少室內球磨機和通風設備的噪聲。
4.5風機降噪
上面分析了在水泥廠中風機也是一個主要的噪聲源,特別是新型干法水泥廠需要用到窯尾排風和熟料冷卻工藝,因此這種場合用到的風機會產生很大的噪聲。所以,對風機采用有效的降噪處理具有重要意義。
(1)在風機的進、出風管道內安裝消聲設備。風機的風管內的氣流會產生較大噪聲,我們就可以利用細礦渣棉、毛氈、玻璃纖維等一些帶空隙較大的消聲材料,把消聲材料密切鋪撒到管壁上,吸收噪聲。此外,在選取混合消聲材料時,噪聲高頻對應選材質較厚的,反之噪聲低頻時選用材質較薄的。
(2)給消聲設備設計合理的消聲長度和消聲彎頭量。根據水泥廠自身的要求消聲量,設計合理的消聲長度,進而確保有效長度,加強消聲,需要彎頭的地方就合理安裝,但是相應地會增加氣流壓力,附加噪聲產生。
(3)風管使用高阻尼材料包裹,風機和風管表面涂刷阻尼材料,所以才能進一步降噪。
(4)風機和電動機的基礎重量要加重,且采用隔振板隔離減振,或是把風機用密封罩封裹起來等措施,都是很好的降噪措施。
(5)風機車間的建設應吸聲措施,例如使用多孔的混凝土砌墻、內貼吸聲材料等。
4.6其他措施
(1)綠化降噪。在水泥廠內多種植樹木、草坪等綠化產品,不僅美化了工廠,其實也降低了廠區內噪聲污染。
(2)利用先進設備的自動化降噪。先進的設備自身本來就產生噪聲較低,且越是自動化強度高的設備,越是用到的人工少,也就是遭受噪聲污染少。此外,設備的維護要加強,減少設備故障率,避免設備故障運行產生巨大的噪音。
綜上分析,我國的水泥廠降低處理工作做得還不夠完美,為此為了改善水泥廠工人的工作環境,減少噪聲危害,文中就水泥廠的噪音分布和治理進行的探討,很多水泥廠設計及安裝都依據文中要求采取了相應的降噪措施,最終投運項目運行很好,把工廠噪聲控制在了標準范圍內。
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TQ172.8
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1673-0038(2015)27-0253-02
2015-6-2
萬勇(1966-),男,高級工程師,本科,主要從事水泥工藝設計及總包管理工作。