王 治1，王萌萌2，初同龙2，刘 浩3
（1．中国石油天然气管道工程有限公司天津滨海分公司，天津300457；2．中国石油天然气管道局，河北廊坊065000；3．北京中亚康源环保工程有限公司，北京100101）
摘要：通过考虑各个建筑间遮挡、反射和声源指向性等因素，结合噪声特性和降噪目标，对各个噪声源精确分析采用更优化的噪声控制措施。噪声实测结果表明，采取噪声治理措施后，敏感点（村庄）噪声值昼间降低至55 dB(A)以下，夜间降低至45dB(A)以下，使该项目顺利通过验收。
关键词：降噪量；隔声；消声；指向性
中图分类号：X593 文章编号：0253 -4320(2016)04 -0192 -03
DOI:10. 16606/j. cnki. issn 0253 - 4320. 2016. 04. 049
1工程概况
本工程厂址位于山西省某工业园规划区内，厂区内主要噪声源有压缩机厂房、酸气压缩机、压缩机配套空冷器和脱碳单元框架空冷器。
本项目的最大特点就是土地利用的高度集约，项目占地面积约0.12 km2（174亩），比普通煤层气液化工厂占地少了一半。但对于噪声控制工程来说，土地利用高度集约，厂区中各个噪声源间距离大大缩短，不利于噪声自然衰减，在如此高噪声值的生产区域，不仅无法达到国家要求的标准，而且巡检员工的身心健康受到影响。为此，业主提出需要对站内的高噪声源进行噪声治理，采取噪声治理措施后，站外北侧敏感点（村庄）满足《声环境质量标准》( GB 3096-2008)1类功能区的标准要求，即昼间不高于55 dB(A)，夜间不高于45 dB(A)。图1为项目厂区内主要噪声源及位置关系。
2噪声源分析
2.1 压缩机噪声源分析
压缩机厂房有4台压缩机，分别为2台电驱往复式再生气压缩机，1台电驱离心式循环压缩机和1台电驱往复式储罐返回气压缩机；酸气压缩机棚内设有1台电驱往复式酸气压缩机。
驱压缩机的噪声主要由空气动力性噪声、机械噪声、管道振动噪声及电磁噪声等叠加而成，具有频带宽、低频声强的频率特性，总声级较高。
(1)空气动力性噪声：压缩机内气流流经障碍时，由于空气分子黏滞摩擦力的影响，具有一定速的气流与障碍物背后相对静止的气体相互作用同时与气流脉动噪声共同作用、相互混杂的结果。
(2)机械噪声：活塞往复运动与气缸壁摩擦，使气缸壁以固有频率强烈振动；曲杆、连杆和“十字头”等部件在运动时发生摩擦撞击；转子及其装配件的不平衡、转子啮合、转子转速波动引起的冲击噪声；在滑动轴承中会产生滑动黏滞作用，会激励压缩机的其他部件产生高频振动。
(3)管道振动噪声：压缩机运转时会带动其外接管线随之振动，加之管道内的介质高速高压运动而共同引发的振动形成了管道与空气摩擦振动，由此造成噪声向外辐射。
(4)电磁噪声：电驱压缩机的电磁噪声是由电动机产生的。电动机空隙中磁场脉动、定子与转子之间交变磁引力、磁致伸缩引起电机结构振动而产生噪声。
2.2 空冷器噪声源分析
压缩机配套空冷器设置在高16.5 m的管廊钢框架上，管廊架上空冷器分布如下（自西向东）：BOG压缩机空冷器，共2台风机；MRC压缩机级间冷却(41E01)及末级冷却(41E02)，共26台风机；酸气压缩机压缩机级间空冷器，共1台风机；再生气空冷器( 16 E02)，共2台风机。脱碳单元框架空冷器布置于6.5 m高钢平台上，分布如下：（自北向南）贫胺液冷却器，共2台风机；胺汽提塔冷却器，共2台风机。
空冷器机组噪声主要由空气动力性噪声、机械噪声、管道振动噪声叠加而成。
(1)空气动力性噪声：叶轮旋转与空气相互作用而连续产生压力脉动，从而辐射噪声；叶轮旋转形成的气流流经障碍物时，气流与障碍物摩擦力影响形成噪声。
(2)机械性噪声：空冷器设备盘管振动产生的，在冲击和摩擦作用下，引起机械设备中的构件及部件碰撞、摩擦和振动而产生机械性噪声。
(3)管道振动噪声：空冷器管道内的介质高速高压运动而共同引发的振动形成了管道与空气摩擦振动，由此造成噪声向外辐射。
3噪声实测值
在采用噪声控制措施前，对敏感点（村庄）进行了噪声检测，在噪声敏感建筑物外，距墙壁或窗户1 m处．距地面高度1.2 m以上，检测了多组数据，得到噪声值昼间约为75 dB(A)，夜间约为71 dB(A)。
4 噪声治理设计思路与计算
本工程项目主要噪声源分为压缩机厂房、压缩机配套空冷器、酸气压缩机以及脱碳单元框架空冷器。在这4个噪声源的共同影响下，敏感点的噪声值不得超过45 dB(A)。现场工况4个噪声源间距很近，且压缩机配套空冷器多达31台，若对此进行常规化整体式考虑，常规措施是安装声屏障，压缩机配套空冷器位于16.5 m高平台基础上。若安装声屏障想要达到所需降噪量，声屏障则会有一定高度，会存在极大的风载、风压，对设备安全、施工等有极大影响。因此以尽量减少压缩机配套空冷器的降噪措施为设计出发点，考虑建筑间遮挡、反射和声源指向性等因素。在此基础上，其他噪声源采取适当降噪措施，确保敏感点达标。
(1)压缩机噪声叠加值总声级计算
压缩机厂房有4台压缩机，正常工况运行3台，噪声值分别为105、95、80.7 dB( A)，经计算可得，叠噪声值为105 dB(A)。
(2)空冷器噪声叠加值总声级计算
由于压缩机配套空冷器设置在16.5 m高的管钢框架上，压缩机配套空冷器单台电机噪声值为76 dB(A)，单台空冷器噪声值为78 dB(A)，总数量为31台。考虑风扇间的遮挡、反射，则31台空冷器叠加后的总声级为95 dB(A)。
根据噪声叠加原理，压缩机厂房、酸气压缩机以及脱碳单元框架空冷器等其他3个噪声源传播至敏感点的叠加噪声值应不高于35 dB(A)，则这3个噪声源传播至敏感点的噪声值分别不高于30 dB(A)，即这3个声源的降噪设计余量为5 dB(A)。经过以上计算和以往经验数据，可得出表1。
当对每个噪声源采取的降噪措施的降噪量不低于上述相应的所需降噪量时，敏感点的噪声值才能满足设计目标的要求。
5噪声治理措施
5.1 压缩机厂房噪声控制措施
压缩机厂房为甲类生产厂房，耐火等级为二级，其设计结构满足相应的防火、防爆（泄爆）要求，如图2所以。
①墙体和屋面安装轻质泄爆吸隔声降噪体，室内侧为吸声面，隔声量R w≥34 dB。②需安装普通钢质通行门。③屋面安装隔声采光带，采光带隔声量 ≥26 dB。
5.2 酸气压缩机噪声控制措施
①在压缩机的东侧、西侧及北侧安装可拆装式吸隔声屏障，声屏障顶部保留一定空隙，确保在控制噪声的同时保证压缩机组的通风散热。声屏障隔声量R w≥30 dB。②在压缩机棚的顶部安装吸声结构，其吸声系数≥0. 85。如图3所示。
5.3压缩机配套空冷器噪声控制措施
在厂房北侧墙体外安装一层强吸声构造，降低压缩机厂房北侧墙体对空冷器噪声反射的影响。如图4所示。②在空冷器电机外安装隔声罩，隔声罩降噪量不低于8 dB(A)。如图5所示。
5.4脱碳单元框架空冷器噪声控制措施
(1)在原有露天放置加装空冷器北侧吸隔声降噪墙体，南侧敞口，吸声面设计吸声系数≥0. 85。吸隔声围护墙体的隔声量R w均不低于29 dB，东西两侧安装进风消声器，进风消声器消声量≥19 dB( A)。进风消声器高度根据设备进风气流速度和满足压力损失而定。如图6所示。
(2)在每台空冷器排风口上方安装排风消声器，排风消声器消声量≥19 dB(A)。
(3)空冷器支撑平台安装隔声钢板，防止空冷器设备噪声由底部格栅平台向外传播。
6结论
集约型场站噪声源分布紧密，以往工程仅仅针对噪声源整体化进行噪声措施选择，这样通过计算得到的降噪量大，跟实际有较大误差，浪费工程成本，本项目各个噪声源间距小，因此考虑噪声源时，不能单纯考虑噪声叠加，需考虑设备的遮挡、反射以及声源指向性，得到更为准确的降噪量，针对此降噪量便可设计完成噪声控制措施。
采取上述噪声控制措施后，对敏感点（村庄）再次进行噪声检测，在噪声敏感建筑物外，距墙壁或窗户1m处，距地面高度1.2 m以上，检测了多组数据，得到昼间噪声值约为49 dB( A)，夜间噪声值约为43 dB(A)，满足噪声控制目标的要求，并且在主观听觉上，降噪效果非常明显。该项目已顺利通过了声学验收和机械验收。
下一篇:返回列表
