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某系列救助船的振动噪声控制

2021-03-24孙玉廖久宁毛鹏

广东造船 2021年1期
关键词:控制措施

孙玉 廖久宁 毛鹏

摘    要:本文主要介绍近期建造的某系列中型救助船振动噪声在内舾装方面的基本控制措施。主要通过内舾装材料的优选和施工工艺优化等方面实现控制,掌握适合系列救助船的振动噪声内舾装控制规程及方法,对救助系列船的建造具有重要的意义。

关键词:救助船;振动噪声;控制;措施

中图分类号:U674.23                              文献标识码:A

Abstract: Based on the new-type medium-sized rescue ship built recently, this paper mainly expounds the basic control measures and key points of the vibration and noise of accommodation outfitting for rescue ship series under the situation of new rules.  The control is mainly achieved through the selection of accommodation outfitting materials and construction technology, and it is of great significance for the order-placing and construction of rescue ship series to master a set of vibration and noise control procedures and methods suitable for accommodation outfitting of rescue ship series.

Key words: Rescue ship; Vibration and noise; Control; Measures

1     前言

隨着人们生活水平不断提高,对生活质量和工作环境提出了更高的要求。为了保护船上人员免受噪声的伤害,国际海事组织规定2018年7月1号以后交付的1600 GT以上船舶应符合MSC.337(91)决议通过的《船舶噪声等级规则》的总体要求。

本文通过对相关内装材料的优化选用、施工工艺的控制措施,来达到系列救助船振动噪声控制的目的。

船舶舱室噪声的控制,主要是控制噪声源和隔断噪声传播途径两种方式;船舶噪声传播途径,主要有结构传播和空气传播两种方式。

通过内装材料岩棉芯材壁板、天花板的使用,将声源与接收者进行隔离以降低空气噪声传播;通过使用板材阻尼及刮涂型阻尼的使用,减弱结构振动与增大结构噪声的传递损耗;通过浮动地板的设置,减少房间内部的刚性连接,降低振动,阻隔甲板结构噪声向房间传播。

2    优化材料选用

2.1   选用依据

材料的选用:要以满足IMO《船上噪声等级规则》及CCS《船舶及产品噪声控制与检测指南》两个规范为基础;要满足详细设计《居住处所最小空气隔声指数分布图》、《舱室木作板布置图》、《绝缘布置图》、《甲板敷料布置图》等相关数据要求。

根据 IMO《船上噪声等级规则》规范,不同处所对噪声的限制值如表1所示。

2.2   隔音绝缘材料

吸声是将吸声材料(或吸声结构)衬贴或悬挂在舱室内部,当声波入射到吸声材料表面时,依靠材料的吸声作用减少声反射,降低舱室噪声。绝缘是常用的吸声材料,其吸声系数决定吸声效果,一般由实验室获得相关数据。

根据各供应商提供的绝缘材料的相关防火等级、隔声指数等进行对比筛选,供应商M绝缘材料的隔声等级相对较高,达到Rw=49 dB(A),超过要求的标准值Rw=49 dB(A),符合要求。在满足同等要求的情况下,计权隔声指数Rw越高,越有利于房间噪声的控制。

2.3   防火门

依据不同区域、不同舱壁的不同防火等级要求,防火门在满足防火级别的前提下,需提供舱壁相应等级的隔声值报告;同时,防火门设计应保证足够的刚度,以免引起共振产生二次噪声。

对各供应商提供的资料进行对比,供应商H所提供的防火门计权隔声指数Rw=39 dB(A),超过要求的标准值Rw=35 dB(A),符合要求。

2.4   内装板

内装板在满足防火等级要求前提下,隔声值越高,越有利于舱室噪声的控制。对于有隔声要求的舱壁,选择隔声等级相对较高的衬板;对于无隔声要求的舱壁,为减轻重量,衬板和壁板选择相对较轻的板型;同时,衬板、壁板、天花板与结构及地面的相接处需设置柔性连接件;并适当使用背面穿孔吸音板,可吸收入射的声波避免产生共振。

2.5   浮动地板

浮动地板以及弹性连接件的设置,可以有效减少振动噪声的传递。对于有防火等级要求的甲板,选择带防火等级的浮动地板;无防火等级的地方,则无需选择带防火等级的浮动地板;在符合防火等级的材料中,选择隔声等级相对较高的材料,更有利于舱室噪声的控制;同理,对无防火等级的浮动地板材料亦如此。

经过隔声指数、防火等级、厚度、重量等数据的综合分析与对比,选择最优方案:供应商M A60浮动地板+2 mm阻尼+2 mm自流平材料;供应商YA60浮动地板+15 mm自流平材料。其中,浮动地板报告计权隔声指数为Rw =56 dB(A),隔声等级最优。

2.6   阻尼材料

阻尼敷层通常是使用内损耗、内摩擦大的材料,如沥青、软橡胶以及其他高分子涂料,用于减弱结构振动与增大结构噪声的传递损耗;同时,应考虑阻尼材料与结构的粘结性,避免因结构振动而发生碎裂或与结构表面脱离;此外,根据使用现场的条件,还应考虑防火、防油、防腐蚀、隔热保温等方面的性能。阻尼敷层的性能,通常用损耗因子表征,其值越大表明材料的阻尼性能越优。

3    优化施工工艺

3.1   绝缘材料施工工艺

绝缘材料施工顺序如下:

碰钉划线→碰钉安装→绝缘敷设→表面处理→收边处理。

对于有型材的舱壁,先敷设平面绝缘,再敷设包型材绝缘;对于没有型材的平面舱壁,结合预先划好的线和绝缘布置图,选用对应的绝缘材料错缝敷设;绝缘切割口及绝缘对接处,应用玻璃丝带粘接牢固。

3.2   阻尼涂料施工工艺

阻尼涂料施工顺序如下:阻尼层施工→约束层施工。

(1)阻尼层施工前,先進行基材清理,确保基材表面无锈蚀、粉尘、油污、水份等;阻尼层每1mm厚度、每1m2面积用量约1.1 kg;拌和好的物料为高粘稠膏状物,涂刮过程应均匀并保证厚度;阻尼层常温表干小于6小时、实干小于18小时;

(2)约束层施工前,应确认阻尼层实干;清洁待施工区域,使其表面无粉尘油污、水珠等;约束层每1 mm厚度、每1 m2面积用量约1.5 kg;拌和好的物料为自干型膏状物,受使用时间影响,涂刮过程应均匀并保证厚度;约束层常温下表干时间小于4小时、实干时间小于12小时。

3.3  拼装型浮动地板施工工艺

(1)施工前将所有穿舱件、管道及钢围壁周围需粘贴弹性连接件,防止甲板敷料与钢制件产生硬搭接;

(2)阻尼涂层用刮板均匀涂刷在钢板表面,并用滚筒抹平;

(3)阻尼层固化后,施工甲板敷料搅拌后倾倒在阻尼表面,待敷料流平后用工具去除气泡,并进一步控制甲板敷料的厚度,保证平整度;

(4)甲板敷料后,敷设50 mm厚度岩棉,岩棉之间需错缝并紧密拼接;

(5)再敷设两层镀锌钢板。钢板之间要有2~3 mm的间隙,上下层钢板错缝拼接;掀开面层镀锌钢板,用刮板将阻尼均匀涂刷在第一层镀锌钢板表面,在阻尼未固化前敷设面层镀锌钢板,最后用铆钉固定;

(6)敷设好镀锌钢板后,在钢板表面用滚筒均匀涂刷一层界面剂;

(7)界面剂固化后,将搅拌好的甲板敷料倾倒在钢甲板上,敷料流平后使用工具去除气泡,并进一步控制甲板敷料的厚度和平整度;

(8)甲板敷料施工后,用小滚筒涂刷一层界面剂;

界面剂固化后,在弹性连接件位置用单组份聚氨酯胶密封,密封厚度为高出浮动地板1~2 mm。浮动地板结构图,见图2所示。

3.4   内装板安装工艺

弹性连接内装板的安装流程如下:

(1)预先安装浮动地板后划线;

(2)将防振型底槽按划线及图纸要求黏胶固定在浮动地板上,然后用螺钉固定;底槽保持平直,若甲板明显高低不平可采取用胶垫调平(见图3);

(3)安装弹性连接顶型材

按样板确定顶型材定位件的位置,样板与甲板和天花板保持垂直,确保房间净空高度;固定螺杆与围壁焊牢,间距600 mm~650 mm;再安装定位件,通过螺栓与螺杆连接(见图4);

(4)安装衬板、壁板于固定好的型材中间。

优选后的内装材料和安装后的效果是否经得起考验,振动噪声测量数据最为关键。在航试前,试验大纲经过充分论证,寻找有资质的第三方测量机构进行试航测量,结果表明,上述措施得到验证,均达到指标要求。

4    结束语

通过对最新建造的系列救助船内舾装设备材料选型和施工工艺的过程控制,了解各设备、材料的性能对振动噪声的影响,减少了对救助船减振降噪控制的弯路,对后续救助船的承接和建造具有重要的参考作用。

参考文献

[1]国际海事组织. 船舶噪声等级规则 MSC.337(91)决议[S].

[2]中国船级社. 船舶及产品噪声控制与检测指南[S].

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