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    1. 柴油發電機室振動和噪聲影響是什么標準

      信息來源:Cummins   發布日期:2021-03-10  瀏覽次數:

        柴油發電機作為一項重要的設備,已廣泛應用于日常生產、生活當中,涉及農業、工業、軍事等多個領域。柴油發電機是動力機器的一種,其在運轉當中可能會帶來一些負面作用。首先,柴油發電機運行時會產生一定的振動,振動會作用于柴油發電機基礎,如果柴油發電機設計、生產或裝配不當就會對柴油發電機基礎造成故障,這樣的不良結果又會引起柴油發電機使用壽命的減少,為了減少和避免該種事件的發生,我國出臺了強制性的規范來指導動力機器基礎的設計;其次,柴油發電機運轉產生的振動通過基礎也會傳遞到柴油發電機室的地面或者其他,地面振動可能會致使周圍工作人員疲勞或者身體不適;最后,柴油發電機的運行會帶來高強噪聲,它不僅會損傷操作人員的聽覺器官,引起各種疾病,降低勞動生產率,而且會造成周圍的噪聲污染。判斷柴油發電機運行產生的振動和噪聲是否滿足要求,就需要進行測量和評價解讀。

        本文關于某一柴油發電機室,對柴油發電機基礎的振動值、柴油發電機室地面的振動值,以及柴油發電機室的噪聲值進行測量,綜合分析柴油發電機室的振動和噪聲,對其影響進行合理地評價。

        所測量的柴油發電機從下到上依次為混凝土基礎,混凝土基礎上布置隔振器,而隔振器與放置柴油發電機的鋼制底座相連,那么該柴油發電機已進行了基礎隔振。參照國家標準《往復式柴油發電機驅動的交流發電機組第9 部分:機械振動的測量和評價》(GB/T 2820.9-2002)、《建筑工程容許振動標準》(GB 50868-2013)、《機械振動與沖擊 建筑物的振動 振動測量及其對建筑物影響的評價和指南》(GB/T 14124-2009)的和方式等,對柴油發電機運行時,基礎的振動值進行測量,鋼制底座需滿足隔振基礎的振動容許值要求。對于鋼制底座,測量點分別布置在鋼制底座長方體上表面的中心及上表面長方形的四邊中點處,共計5 個測點,使用速度傳感器進行測量,測量時長1min。由于柴油發電機采用了基礎隔振,放置柴油發電機的鋼制底座的振動更接近于柴油發電機自身的振動[5],可以參照國家標準《往復式柴油發電機驅動的交流發電機組 第9 部分:機械振動的測量和評價》(GB/T 2820.9-2002)的要求來進行評價,也可以參照國家現行標準《建筑工程容許振動標準》(GB 50868-2013)對發電機組隔振基礎的主要要求來進行評價,后者比前者的要求嚴格,于是本文參照后者來評價隔振基礎的振動值。

        對于柴油發電機室地面的振動值,具體是柴油發電機運轉時會對進入或者工作在柴油發電機室的人員導致振動,根據振動作用可將振動控制界限分為舒適性界限和疲勞-工效降低界限。評價地面振動的標準本文采用建筑物內人體舒適性和疲勞-工效降低的容許振動值,主要參照國家標準《建筑工程容許振動標準》(GB 50868-2013)、《機械振動與沖擊 人體于振動的評價 第1 部分:一般要求》(GB/T 13441.1-2007)、《機械振動與沖擊 人體于振動的評價 第2 部分:建筑物內的振動(1Hz ~80Hz)》(GB/T 13441.2-2008),測量點分別布置在柴油發電機室地面的中心,柴油發電機周圍的地面處,以及進入柴油發電機室的門口地面上,共計5 個測點,每個測點測量時長為1min。

        對于柴油發電機室的噪聲值測量和評價,參照國家標準《聲質量標準》(GB 3096-2008)、《工業企業廠界噪聲排放標準》(GB 12348-2008)、《建筑工程容許振動標準》(GB 50868-2013)、《中小功率柴油發電機噪聲限值》(GB 14097-1993)來進行。主要測點布置在柴油發電機室內,以及柴油發電機室的室外門口處。柴油發電機室的隔音門存在和關閉兩種狀態,因此,比較隔音門關閉狀態下對噪聲的影響。房間內噪聲測量時,因為柴油發電機組是柴油發電機室最具體和最大的噪聲源,于是室內測點設在柴油發電機組周圍距任一反射面至少1m、距地面1.2m 處;室外門口測量時,測點距離關閉狀態的柴油發電機室隔音門2m、距地面1.2m 處。噪聲測試共計4 個測點,每個測點測量時長1min。

        對于柴油發電機隔振基礎的振動值,即鋼制底座的振動值,通過儀器可以直接獲得其振動速度峰值。對于柴油發電機室的噪聲值,也可直接通過聲級計直接讀取,非常簡便。

        對于柴油發電機室地面的振動值,通過儀器測得1/3 倍頻程的振動加速度有效值,然后通過式(1)和式(2)進行數據解讀,獲得振動計權加速度級,從而評估地面振動值是否滿足建筑物內人體舒適性和疲勞-工效降低的容許振動值。

        式中,VL 為振動計權加速度級;VALi為振動加速度級,計算公式見式(2);ji為計權因子,分為豎向振動計權因子和水平向振動計權因子,可參照文獻[3][4][5]選取,具體數值見表1。

        式中,ai為振動加速度有效值;ao為基準加速度,取值為10-6m/s。通過儀器測得各測點1/3 倍頻程中心頻率對應的振動加速度有效值,然后運用式(2)進行振動加速度級的轉換處理,得出柴油發電機室地面振動的加速度級如表2 ~表6 所示。

        通過測試儀器獲得柴油發電機鋼制底座振動速度峰值如表7 所示,根據前文的評價方案,《建筑工程容許振動標準》(GB 50868-2013)給出隔振基礎的容許振動速度峰值為20.0mm/s,表7 中豎直向速度峰值和水平向速度峰值并不是出現在同一時刻,為了簡化評價,假使豎直向和水平向的速度峰值出現在同一時刻,那么各測點的最大振動速度峰值分別為17.3mm/s、15.1mm/s、19.9mm/s、19.8mm/s、17.6mm/s,都小于隔振基礎的容許振動速度峰值20.0mm/s,由此可以看出柴油發電機組的隔振基礎滿足振動要求。

        把參數解讀得到的各測點振動加速度級,如表2 ~表6 所示,代入公式(1),計算得到地面振動計權加速度級,如表8 所示。柴油發電機室屬于生產操作區,根據前文評價方案,時長1min 的生產操作區容許振動計權加速度級分別為:舒適性降低界限,豎向為121db,水平向為116db;疲勞-工效降低界限,豎向為130db,水平向為126db。上述容許振動計權加速度級與表8 中的數值進行比較,不難看出柴油發電機室室內地面振動滿足振動要求。

        通過儀器測得的各種工況的等效噪聲值如表9 所示。首先,根據《聲品質標準》(GB 3096-2008)和《工業企業廠界噪聲排放標準》(GB 12348-2008)中聲功能區的劃分依據,柴油發電機室外走廊區域可被認為是3 類聲功能區,該類區域的等效噪聲限值下限為55db。從表9 可以看出,柴油發電機室的隔音門在時,門外走廊處噪聲值是79.6db;隔音門關閉時,門外走廊處噪聲值是41.4db,近似達到了0 類聲功能區的要求。說明柴油發電室的隔音門使得噪聲值有很大幅度的下降,使得該區域的噪聲值達到噪聲限值要求。其次,由表9 可以看出,柴油發電機室內噪聲值可達到106.5db,該柴油發電機組為風冷發電機組,也并沒有超過《中小功率柴油發電機噪聲限值》(GB 14097-1993)對該類型柴油發電機噪聲限值為107db的要求,況且柴油發電室的噪聲值是所有噪聲源共同作用的結果,往往要比柴油發電機單獨產生的噪聲值要大。最后,柴油發電機組操作人員佩戴噪聲防護用品,在柴油發電機組運轉正常后,馬上關閉隔音門離開柴油發電機室,可在柴油發電機值班室定時檢測柴油發電機的運行情況。通過上述分析,柴油發電機室的噪聲排放滿足相關標準要求。

        通過制定柴油發電機室的測量和評價方案,經過現場測量、數據處理和分析,采用相關技術指標對柴油發電機室的振動和噪聲進行了評價,主要結論如下:

       ?。?)采用振動速度峰值對柴油發電機組的隔振基礎振動值進行了評價,隔振基礎的測量值均小于容許值,滿足振動要求;

       ?。?)從人體振動的舒適性界限和疲勞-工效降低界限出發,采用計權振動加速度級對柴油發電機室的地面振動進行了評價,地面振動滿足要求;

       ?。?)采用等效噪聲值對柴油發電機室的噪聲進行了評價,噪聲排放標準滿足要求;柴油發電機室的隔音門對噪聲值得影響較大,隔音效果明顯。

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