某小型軋鋼廠生產建筑螺紋鋼條, 直徑為12mm、16mm, 使用的設備主要有輸送地滾、軋鋼機、減速機、冷床空壓機、冷剪機。這些設備在運行的過程中, 均產生噪聲, 車間內聲級強度達到100分貝以上。廠界周邊噪聲等效聲級白天達到78dB (A) , 晚上噪聲等效聲級達到65dB (A) , 超過《工業企業廠界噪聲排放標準》3類功能區標準 (GB12348-2008) 。

噪聲對職工的聽覺造成傷害, 還影響到生產工人的內分泌系統。該廠依山丘而建, 三面地勢平坦, 噪聲可以傳播很遠的距離, 因而噪聲不僅影響廠內職工, 在周邊寂靜的情況下, 敏感地點噪聲嚴重超標, 對周邊居民的生活和睡眠產生較大的影響。

為防治噪聲污染, 廠方在設計時采取了一系列隔聲、吸音措施:車間墻面不開窗, 光線從天窗射入, 通風機強制通風, 有效降低噪聲對廠房外傳播;車間內部地面鋪設防吸音材料, 吸收噪聲。生產運行后, 為治理噪聲、減少噪聲對環境的污染, 廠方將車間四壁用鐵制波紋板夾泡沫隔音板作墻體隔聲, 但外部降聲效果并不明顯, 噪聲在車間內多次反射, 產生聲波干涉, 導致內部噪聲加強。

為了治理噪聲, 在長期監測和分析的基礎上, 通過實驗與研究, 利用隔離噪聲源、對設備進行改造, 增加設備防震和減震配件等技術方法, 明顯降低了噪聲的聲級強度;利用依山地形和植物的作用, 將車間內噪聲降至82分貝以下, 廠界外噪聲降至55分貝以下, 取得了明顯的效果。

1. 噪聲的來源及強度

車間內的噪聲來自不同的機械, 聲級強度在車間內分布不均勻, 噪聲源附近聲級強度較高, 產生噪聲的設備主要有:

1.1 輸送地滾

條形鋼在加熱爐中加熱, 出爐溫度約為1100℃, 外表呈暗紅色, 順斜面輸送到地滾進入軋鋼區, 斜面輸送地滾由若干鋼輥組成, 與地面成30度角, 條形鋼在下行的過程中, 動能加大, 速度加快, 達到與地面平行的輸送帶鋼板時, 發出巨大的撞擊響聲, 噪聲瞬間聲級強度為92分貝。

1.2 軋鋼機及減速機

軋鋼機為4臺連軋機, 條形鋼進入連軋機, 被軋輥擠壓后變長變小, 當條形鋼與連軋機接觸時, 會產生一定的噪聲。連軋機軋輥與減速機相連, 巨大的減速機噪聲也巨大, 達到96分貝, 4臺連軋的噪聲使整個軋鋼車間充滿了噪聲。

軋鋼機產生的噪聲是連續的, 而其它所有設備產生的噪聲是間斷的, 所有噪聲同時發生, 相互疊加時, 噪聲聲級強度超過100分貝。

1.3 冷床空壓機

冷床空壓機長約100米, 寬30米, 分為兩部分:冷床空壓機一側的導向臺及導向臺下面的移動平臺, 移動由許多齒狀槽組成, 由底部的機械將螺紋鋼橫向平移。從連軋機出來的螺紋鋼以每秒100米的速度沖出來, 由滾輪導向, 達到冷床空壓機末端, 螺紋鋼被自動切斷, 切斷后的螺紋鋼被頂出來, 滾到冷床空壓機。進入導向臺的螺紋鋼與鋼板摩擦發出巨大的響聲, 達到98分貝, 螺紋鋼滾到冷床空壓機時, 由于沖擊及摩擦產生的噪聲達到94分貝。

1.4 冷剪

冷床空壓機上的螺紋鋼積累到50根時, 被送往冷剪, 冷剪機將螺紋鋼切成10米長度的螺紋鋼, 打梱成為成品。切斷時, 冷剪的鋼刀口以每秒10米的速度下切, 沖擊時所發出的噪聲達到100分貝。

2. 噪聲的分別治理

廠方對車間采用全隔離的方式, 對噪聲的傳播有一定的阻隔作用, 廠界外的噪聲由75分貝降低至70分貝, 車間內的聲級強度增加了3分貝, 顯然, 不從噪聲的源頭進行控制, 不能將廠界外噪聲控制在白天65分貝, 晚上55分貝以下。

針對廠界噪聲超標問題, 在掌握主要噪聲源頻譜特性和排放規律的基礎上, 從噪聲源控制、噪聲源傳播途徑進行綜合治理, 采取隔聲、吸聲、阻尼、改變噪聲傳播途徑等措施, 降低車間內和廠界外噪聲的等效聲級強度:

2.1 隔離噪聲源

隔離噪聲源對于控制噪聲是一種傳統有效的降低噪聲聲級強度的有效方法, 研究表明:對條鋼輸送地滾用隧道型隔聲棉罩封閉, 可以降低8~10%的撞擊噪聲, 最大聲級強度由92分貝降到84分貝。減速機由于降溫的需要, 不能完全封閉, 在傳動軸等部位有一定的空隙, 仍有較大的噪聲外泄, 最大噪聲由98分貝降低至90分貝。

2.2 增加冷床空壓機的導向輪

冷床空壓機的噪聲是由于高速運動的螺紋鋼與導向臺的鋼板劇烈摩擦所產生的, 增加導向輪的數量可以減少螺紋鋼與鋼板的接觸。導向輪的數量由原來的8個, 增加到16個, 最大噪聲由原來的98分貝降低至90分貝。

2.3 減少冷剪噪聲

冷剪機的噪聲主要是由于在剪切瞬間, 50根螺紋鋼在剪切刀的巨大沖擊下, 相互撞擊發出的巨大聲響。廠方設計了液壓裝置, 在剪切刀的前后30cm處各裝1臺, 在剪切前2秒將螺紋鋼壓實, 防止剪切時螺紋鋼相互撞擊, 實踐證明降低噪聲的效果顯著:噪聲強度由100分貝降低至86分貝。

采取上述措施后, 車間內噪聲的的平均強度由96分貝降低至89分貝, 廠界外最大噪聲白天為70分貝, 晚上為62分貝, 仍超過《工業企業廠界環境噪聲排放標準》---3類標準排放限值。

3. 利用地形和植物降低噪聲

由于該廠依山而建, 廠區的后門靠山, 山的高度約為80米, 長滿樹木及野草, 山后250米外有1農舍。經測定, 軋鋼廠生產時, 對山后基本無影響, 農舍處則完全沒有影響。

綠色植物是天然的“消音器”, 具有降低噪聲的作用。據統計, 一般4m寬的林木可降低噪聲1~5dB (A)。在采取各種措施仍不能將噪聲降到限值的情況下, 決定利用地形和植物來降低噪聲。

軋鋼車間高18米, 四層混凝土框架結構, 均用波形鐵皮夾隔音板作為外墻, 將靠山一側底層外墻全部打開后, 噪聲從車間沿山坡傳播, 車間內的噪聲隨即降低, 由89分貝降低到82分貝, 廠界外噪聲白天達到50~56分貝, 夜晚最大噪聲為48分貝, 均符合《工業企業廠界環境噪聲排放標準》---3類標準排放限值。為了鞏固治理噪聲的效果, 廠方在廠區內空坪隙地已種植了數十顆長青樹和喬木, 其中3年以上的喬木占40%, 配以不同層次的灌木, 構成隔音帶。

沿山坡對噪聲的等效聲級強度進行監測, 植物對噪聲的衰減作用顯著, 聲音主要沿山坡表面傳播, 到山頂仍可感到噪聲的影響, 但越過山頂后噪聲的強度迅速降低, 山背底部幾乎感覺不到噪聲, 說明噪聲沿山坡的延長線向天空輻射, 對山后的農舍完全無影響。

4. 結論

通過對某小型軋鋼廠噪聲治理的研究與實踐, 可以得出如下的結論:

1、小型軋鋼廠的噪聲治理應采用噪聲隔離、增加減噪配件等多種措施, 單一措施不能達到《工業企業廠界環境噪聲排放標準》---3類標準排放限值。

2、樹木、野草等植物對衰減噪聲強度有顯著的作用, 樹木種植采用喬木與灌木混合林的效果最好, 在軋鋼廠內, 空坪隙地種植樹木既有美化環境的作用, 又有減噪、防噪的作用。

3、地形影響噪聲的傳播方向, 合理的利用地形, 可以減少噪聲對周邊環境的影響。利用植被茂密的小山丘等復雜地形, 將地形對噪聲傳播的影響與植物對噪聲的衰減作用結合起來, 可以達到更好的噪聲治理效果。

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