煙機(jī)設(shè)備噪聲防治的初步探析

祁 騫，范長(zhǎng)賓

（山東中煙工業(yè)有限責(zé)任公司濟(jì)南卷煙廠，山東濟(jì)南 250104）

0 引言

隨著社會(huì)發(fā)展、法律的健全、人們健康意識(shí)的提高，職業(yè)衛(wèi)生防護(hù)逐漸引起各方面的關(guān)注。工礦企業(yè)加強(qiáng)職業(yè)病防治是企業(yè)加強(qiáng)安全生產(chǎn)、提升職業(yè)衛(wèi)生安全管理水平的重要基礎(chǔ)工作，卷煙工業(yè)企業(yè)為進(jìn)一步提升人性化管理，以人為本、保障員工身心健康，始終高度重視職業(yè)衛(wèi)生防護(hù)。煙草工業(yè)企業(yè)存在的主要職業(yè)危害因素是噪聲、粉塵等。在危害人類環(huán)境的幾種主要環(huán)境不利因素中，噪聲污染已悄然躍居前列[1]，并很有可能演變?yōu)橛绊懭祟惿瞽h(huán)境的主要污染因素。煙機(jī)設(shè)備運(yùn)行區(qū)域的噪聲經(jīng)過檢測(cè)，基本判定為低中頻、低頻噪聲[2]。鑒于生產(chǎn)一線員工長(zhǎng)期接觸低頻噪聲，若控制措施不到位，噪聲就會(huì)成為影響職工身體健康的一個(gè)不良因素，對(duì)人的聽力、心血管系統(tǒng)、孕婦及胎兒、血糖濃度及血脂粘度等均有不同程度的影響[2]。因此加強(qiáng)噪聲管理，強(qiáng)化人員防護(hù)十分必要。

作為上個(gè)世紀(jì)末期引進(jìn)德國(guó)設(shè)計(jì)在中國(guó)制造的煙機(jī)設(shè)備ZJ17，如今仍然是卷煙工業(yè)企業(yè)使用數(shù)量最多的煙機(jī)設(shè)備之一。限于當(dāng)時(shí)的技術(shù)水平和設(shè)計(jì)理念，以及多年的生產(chǎn)使用，設(shè)備出現(xiàn)老化在所難免，因此該煙機(jī)設(shè)備在噪聲控制方面需要重新進(jìn)行評(píng)估和改進(jìn)。

1 煙機(jī)設(shè)備噪聲分布現(xiàn)狀

1.1 煙機(jī)設(shè)備噪聲來源分析

ZJ17 煙機(jī)設(shè)備由5 個(gè)主要部分組成，根據(jù)卷煙卷制工藝的流程分別是：供絲機(jī)（VE）、卷煙機(jī)（SE）、接裝機(jī)（MAX）、煙支裝盤機(jī)（HCF）、煙支卸盤機(jī)（MAGOMAT）。通過對(duì)噪聲發(fā)生源的分析，卷煙機(jī)的噪聲源主要發(fā)聲點(diǎn)有：①大流量負(fù)壓風(fēng)機(jī)及其所配動(dòng)力電機(jī)；②循環(huán)風(fēng)機(jī)及其所配動(dòng)力電機(jī)；③負(fù)壓集中供給系統(tǒng)；④供絲機(jī)平準(zhǔn)器機(jī)構(gòu)及煙絲回收振槽機(jī)構(gòu)；⑤雙倍煙支切割刀盤；⑥接裝機(jī)高壓渦流風(fēng)機(jī)；⑦煙支濾棒及濾嘴煙支切割系統(tǒng)；⑧煙支濾棒輸送系統(tǒng)；⑨煙支傳送及調(diào)頭鼓輪轉(zhuǎn)動(dòng)噪聲[3]。

把ZJ17 煙機(jī)設(shè)備產(chǎn)生的噪聲按照聲音產(chǎn)生的原理可以分為以下3 種：①空氣動(dòng)力性噪聲即機(jī)械旋轉(zhuǎn)噪聲，各鼓輪旋轉(zhuǎn)引起的聲波振動(dòng)，運(yùn)行時(shí)葉輪或者傳煙鼓輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，固體部件高速運(yùn)動(dòng)打擊周圍的氣體介質(zhì)，導(dǎo)致周圍氣體壓力變化形成的；②機(jī)械噪聲，即機(jī)械工作面之間材料的機(jī)械摩擦、撞擊，電機(jī)的電刷和滑環(huán)或換向器運(yùn)動(dòng)時(shí)摩擦產(chǎn)生的機(jī)械噪聲；③電磁噪聲，設(shè)備構(gòu)件受到電力作用磁致伸縮和電磁感應(yīng)引起振動(dòng)而產(chǎn)生的聲音。

1.2 噪聲吸收材料和隔聲設(shè)計(jì)

在煙機(jī)設(shè)備設(shè)計(jì)制造階段，設(shè)備本身具有部分降噪隔聲功能，如刀頭箱部位使用了大面積的石棉吸聲材料，防護(hù)罩加裝透明有機(jī)玻璃，廢煙收集盒采用阻尼材料進(jìn)行隔聲等。但是由于設(shè)計(jì)年代較早等原因，在人員經(jīng)常接近使用的盤紙架、水松紙架附近，缺少有效防護(hù)。同時(shí)由于早期的煙絲分選設(shè)計(jì)更多是依靠機(jī)械輸送，因此在煙絲一次、二次分選過程中產(chǎn)生較多的噪聲污染；由于使用了較多的機(jī)械動(dòng)力，連接接觸面開口較多，在外部防護(hù)隔聲上密閉性相對(duì)較差。通過分貝儀的測(cè)定，證實(shí)以上部位比其他防護(hù)較好的部位隔聲效果差。同時(shí)，設(shè)備的動(dòng)力部分安裝使用的減振部件，由于常年振動(dòng)磨損，加劇了噪聲的產(chǎn)生。部分金屬防護(hù)結(jié)構(gòu)緊固螺釘及墊片使用不嚴(yán)謹(jǐn)，不能有效減少動(dòng)力機(jī)構(gòu)引起的連帶振動(dòng)。

2 優(yōu)化防護(hù)

對(duì)設(shè)備噪聲進(jìn)行治理，最好的方案是從根本上降低噪聲源的噪聲強(qiáng)度?？紤]到ZJ17 煙機(jī)設(shè)備的設(shè)計(jì)原理和目前使用情況，對(duì)其進(jìn)行本質(zhì)性的改造代價(jià)太高，同時(shí)噪聲治理不能以影響設(shè)備生產(chǎn)效率、改變企業(yè)生產(chǎn)管理流程、增加操作及維修人員的工作量為代價(jià)，選用的降噪材料還必須滿足煙草工藝要求、食品安全生產(chǎn)要求，杜絕使用有可能影響煙草制品品質(zhì)及損害員工身體健康的材料。綜合考慮，提出以下若干建議。

（1）針對(duì)空氣動(dòng)力性噪聲的控制措施。①按管道噪聲頻率分布規(guī)律特點(diǎn)，加裝特制消聲器，進(jìn)而達(dá)到降噪效果；②引用消聲技術(shù)，如緊固環(huán)、消聲碗、強(qiáng)抗力等，增加集阻、抗、共振于一體的高效空氣管道消聲器[4]；③在開放式風(fēng)道的入口處加裝頻率分布較寬的帶插片式消聲器；④在加裝通風(fēng)管道進(jìn)出口噪聲消聲設(shè)施基礎(chǔ)上，增加設(shè)備外部罩殼吸、隔聲裝置，利用聲波入、反射角度及衍射特性，降低罩殼吻合頻率，減少吻合效應(yīng)，盡最大可能使噪聲在設(shè)備內(nèi)部反復(fù)被吸收，大幅減小內(nèi)部噪聲對(duì)設(shè)備外的能量輻射。

（2）控制機(jī)械噪聲的措施。根據(jù)機(jī)械噪聲產(chǎn)生部位、產(chǎn)生原因和機(jī)理，結(jié)合控制思路提出具體建議措施：①根據(jù)具體噪聲類型和參數(shù)，在ZJ17 煙機(jī)設(shè)備供絲機(jī)前面和側(cè)面的部分防護(hù)罩內(nèi)側(cè)加裝噪聲阻尼片等吸聲材料，內(nèi)部消耗噪聲能量，降低內(nèi)部混響聲；②在ZJ17 煙機(jī)設(shè)備盤紙運(yùn)行架前面面加裝隔音防護(hù)，保證隔音防護(hù)的密封性；③在接裝機(jī)部位透明防護(hù)罩選用多層惰性氣體填充技術(shù)及高強(qiáng)度高隔聲量有機(jī)玻璃夾膠技術(shù)的安全門，同時(shí)原有安全防護(hù)門與固定架之間縫隙太大，加裝弧形噪聲阻尼結(jié)構(gòu)，隔檔設(shè)備與外部的直接連通，減少噪聲對(duì)外輻射；④廢煙收集盒改為雙層真空結(jié)構(gòu)，收集盒內(nèi)表面安裝大面積多層同吸聲特性、針對(duì)接裝機(jī)內(nèi)部頻帶能量集中區(qū)域的復(fù)合吸聲材料體；⑤定期維護(hù)，及時(shí)更換破損的吸聲材料，采用新型環(huán)保高性能吸聲材料替原有的石英棉[5]；⑥在接裝機(jī)水松紙部位，加裝一體化氣動(dòng)開關(guān)隔音罩；⑦在ZJ17 煙機(jī)設(shè)備上有針對(duì)性地對(duì)動(dòng)力電機(jī)加裝減振墊片，在保證傳動(dòng)、配合精度要求的前提下減低諧振，降低聲橋特性影響。

3 多措并舉

（1）強(qiáng)化制度管理。一方面優(yōu)化設(shè)備管理制度，及時(shí)對(duì)相關(guān)部位進(jìn)行維護(hù)，科學(xué)管理設(shè)備。另一方面做好職工的工間休息安排，在不影響生產(chǎn)的情況下，盡最大可能降低噪聲對(duì)職工的健康影響。

（2）進(jìn)行技術(shù)升級(jí)。加裝全自動(dòng)上料設(shè)備，減少職工接害的強(qiáng)度和時(shí)間。

（3）落實(shí)個(gè)人防護(hù)措施。正確佩戴耳塞、耳罩，有效加強(qiáng)個(gè)體防護(hù)。盡量減少夜間工作的時(shí)長(zhǎng)。

（4）減少聲響反射。考慮設(shè)備排放的美觀性、整齊性同時(shí)，可以適度進(jìn)行角度調(diào)整，減少聲響的反射，減弱由于同類設(shè)備造成的聲響共振。

4 結(jié)語(yǔ)

在設(shè)備的降噪改進(jìn)中要注意以下4 點(diǎn)：①吸聲處理要考慮到材料的共振頻率和吻合頻率，使吸聲材料起到很好的阻隔作用；②吸聲材料要考慮到工作溫濕度和粉塵的影響；③設(shè)備的密閉隔聲處理要考慮到設(shè)備元器件的散熱性，避免因散熱不好造成設(shè)備內(nèi)部過熱而損耗電機(jī)壽命；④選擇適合老舊設(shè)備的吸聲降噪技術(shù)。根據(jù)國(guó)家職業(yè)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)要求，考慮設(shè)計(jì)方案的經(jīng)濟(jì)性和合理性，通過設(shè)計(jì)與科學(xué)論證確定詳細(xì)治理方案。改造完成后，需要通過有關(guān)的聲學(xué)測(cè)試來驗(yàn)證改造效果。

噪聲治理可以極大改善工作環(huán)境，有利于促進(jìn)安全生產(chǎn)和保障勞動(dòng)者的身體健康，提高工作效率[6]。實(shí)際生產(chǎn)活動(dòng)中的噪聲治理是一項(xiàng)綜合機(jī)械設(shè)備噪聲治理和室內(nèi)聲學(xué)處理甚至設(shè)備科學(xué)放置等一系列復(fù)雜性工程，需要從多方面考慮才能達(dá)到更好的效果。