某浮式生產(chǎn)儲油裝置中央空調(diào)風(fēng)道降噪改造

趙海鑫 蘇斌

某浮式生產(chǎn)儲油裝置中央空調(diào)風(fēng)道降噪改造

趙海鑫 蘇斌

中海石油（中國）有限公司湛江分公司

文昌油田群海洋石油116自投產(chǎn)以來，一直存在房間內(nèi)噪聲較大的問題，監(jiān)測發(fā)現(xiàn)部分房間噪聲超標(biāo)，致使一些員工睡眠質(zhì)量不佳，聽力下降。油田采取技術(shù)改造，增大送風(fēng)管的截面積，降低靜音箱進(jìn)風(fēng)口的壓差和風(fēng)速；安裝具有消音功能的波紋軟管；采用新型靜音箱，安裝調(diào)節(jié)風(fēng)閘平衡溫度。改造之后，噪聲明顯降低，環(huán)境得以明顯改善。

穩(wěn)態(tài)噪聲靜壓箱波紋軟管消音棉風(fēng)阻

1概述

文昌油田群海洋石油116自投產(chǎn)以來，一直存在房間內(nèi)噪聲較大的問題，致使一些員工睡眠質(zhì)量不佳，嚴(yán)重影響到工作和生活。油田2008年投產(chǎn)，2008年和2009年職工體檢中，未發(fā)現(xiàn)人員聽力受損的案例，2010年職工體檢時(shí)，發(fā)現(xiàn)有一名員工聽力有輕微下降的趨勢，2011年的職工調(diào)查中，中控和動力值班室均反應(yīng)噪聲較大，無法集中精力工作，部分員工噪聲較大睡眠困難。

海洋石油生產(chǎn)制度特殊，工人每天工作12h，休息12h，連續(xù)工作28天。根據(jù)《工業(yè)企業(yè)職工聽力保護(hù)規(guī)范》、《深海石油作業(yè)職業(yè)衛(wèi)生管理辦法》《海上固定平臺安全規(guī)則》規(guī)定，海上平臺各處所的噪聲應(yīng)控制在一定范圍內(nèi)，限值見表1。

表1中海油平臺房間噪聲限值

油田委托北京市疾病預(yù)防中心及湛江市南海西部石油職業(yè)衛(wèi)生技術(shù)服務(wù)中心聯(lián)合對生活樓各房間進(jìn)行了檢測，發(fā)現(xiàn)部分房間超過海上《固定平臺安全規(guī)格》。

2 噪聲源分析

房間內(nèi)的噪聲主要形成于兩部分：中央空調(diào)系統(tǒng)產(chǎn)生的噪聲和背景噪聲。

2.1中央空調(diào)系統(tǒng)噪聲

中央空調(diào)系統(tǒng)噪聲是由氣動噪聲、機(jī)械噪聲及電磁噪聲三大部分組成。

1）氣動噪聲。氣動噪聲主要來源于風(fēng)機(jī)噪聲和管道噪聲。

風(fēng)機(jī)噪聲：風(fēng)扇產(chǎn)生的較大的氣體混流聲，以空氣動力性噪聲為主，該噪聲主要包括旋轉(zhuǎn)噪聲和湍流噪聲，旋轉(zhuǎn)噪聲是由于風(fēng)機(jī)的葉輪在旋轉(zhuǎn)時(shí)與空氣質(zhì)點(diǎn)相互作用引起的空氣脈動而產(chǎn)生的，旋轉(zhuǎn)噪聲的強(qiáng)度與風(fēng)機(jī)片數(shù)，葉片的形狀、尺寸、風(fēng)機(jī)葉輪的轉(zhuǎn)速、風(fēng)機(jī)內(nèi)風(fēng)速及流量、靜壓等諸因素有關(guān)，其噪聲呈寬頻帶的低、中頻性。據(jù)研究表明，旋轉(zhuǎn)噪聲與葉輪的圓周速度的10次方成比例。渦流噪聲的頻率取決于葉片的形狀及葉片與氣體的相對速度，渦流噪聲與葉輪圓周速度的6次方（或5次方）成比例[2]。在風(fēng)機(jī)葉輪直徑一定的情況下，轉(zhuǎn)速是影響軸流風(fēng)扇噪聲的重要因素，轉(zhuǎn)速越高，噪聲越大。渦流噪聲與風(fēng)扇電機(jī)的轉(zhuǎn)速和排風(fēng)量有關(guān)。

管道噪聲：高速氣流在流動中沖刷管道，激發(fā)管壁并使之發(fā)生震動，形成“發(fā)生器”后經(jīng)管壁向四面發(fā)射，管道的彎頭、變徑、風(fēng)閘以及風(fēng)口等部位因渦流、渦阻現(xiàn)象嚴(yán)重，從而引發(fā)這些部位劇烈震動產(chǎn)生噪音。渦流噪聲的頻率峰值一般在2000～4000Hz，屬中高頻噪聲[1]。

2）機(jī)械噪聲。機(jī)械噪聲是空調(diào)系統(tǒng)壓縮機(jī)、電機(jī)及風(fēng)扇本身工作產(chǎn)生振動和噪聲，并會激發(fā)與之相連的部件產(chǎn)生機(jī)械振動，并通過風(fēng)管向外輻射噪聲。

3）電磁噪聲。風(fēng)扇電機(jī)多采用交流電機(jī)，交流噪聲也是一主要的噪聲源。

2.2背景噪聲

海洋石油116是集生活和生產(chǎn)的綜合處理油輪，生活樓建于機(jī)泵艙上層，風(fēng)機(jī)、泵類、壓縮機(jī)等設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)不可避免產(chǎn)生大量噪聲，這些噪聲穿過隔音墻等隔音設(shè)施，到達(dá)居住房間和辦公室，形成背景噪聲。

2.3房間內(nèi)的噪聲源確定

經(jīng)檢測及調(diào)研，確定房間內(nèi)的噪聲主要來自中央空調(diào)風(fēng)道及布風(fēng)器產(chǎn)生的穩(wěn)態(tài)噪聲和背景噪聲（主要來源于工藝區(qū)和機(jī)泵艙設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生的穩(wěn)態(tài)噪聲），其中布風(fēng)器產(chǎn)生的穩(wěn)態(tài)噪聲為主要噪聲來源[3]。

中央空調(diào)機(jī)組的冷氣經(jīng)過離心風(fēng)機(jī)加壓提速，經(jīng)過風(fēng)道，進(jìn)入靜音箱，最后進(jìn)入房間。風(fēng)道內(nèi)壓縮、高速氣流由較小管線進(jìn)入靜音箱，壓力釋放，產(chǎn)生較大噪聲。原靜音箱結(jié)構(gòu)過于簡單，消聲能力較差，造成房間噪聲超標(biāo)。原風(fēng)道布風(fēng)口的布風(fēng)器裝有消聲靜音箱，規(guī)格：350mm×250mm×150mm，原靜音箱結(jié)構(gòu)見圖1。

圖1原靜音箱結(jié)構(gòu)圖

3改造方案

針對中央空調(diào)風(fēng)道及布風(fēng)器產(chǎn)生的噪聲，選擇超標(biāo)的辦公場所和所有起居室風(fēng)道進(jìn)行結(jié)構(gòu)改造，對布風(fēng)器采用新型消音技術(shù)[4]的綜合處理方法。

3.1改造進(jìn)風(fēng)管道系統(tǒng)

通過變徑接頭增大進(jìn)入各房間的原送風(fēng)管的截面積，降低進(jìn)入靜音箱的壓差和風(fēng)速，減小噪音。靜音箱進(jìn)風(fēng)口安裝具有消音功能的波紋軟管（圖2）。

圖2靜音箱進(jìn)口波紋軟管

圖3改造后靜音箱結(jié)構(gòu)圖

3.2采用新型靜音箱

將原靜音箱改為700mm×450mm×250mm的靜音箱，并在靜音箱的內(nèi)部做四層隔板，使氣流迂回流過靜音箱，降低風(fēng)速。增加消音棉厚度，由20mm增厚至30mm（圖3），低速氣流迂回經(jīng)過厚厚的消音棉后噪音大大地減小。增加調(diào)節(jié)風(fēng)閘，通過對各房間風(fēng)閘的調(diào)

6結(jié)論

學(xué)校建筑尤其是中學(xué)，建筑功能多樣，不同功用的建筑使用時(shí)間也不一樣且存在明顯的錯(cuò)峰現(xiàn)象，因此在設(shè)計(jì)空調(diào)系統(tǒng)時(shí)應(yīng)優(yōu)先選擇集中式冷熱源，這樣不僅能減少裝機(jī)容量，提高機(jī)組運(yùn)行效率，而且也大大減少了設(shè)備初投資及運(yùn)行管理費(fèi)用。學(xué)校冷熱源的設(shè)計(jì)還應(yīng)當(dāng)考慮到各建筑的同時(shí)使用系數(shù)以及寒暑假問題。

對于本項(xiàng)目來說，周邊缺少市政熱力條件，但具有較大的用地空間，冬夏季用熱用冷量比較均衡，采用地源熱泵系統(tǒng)雖然初投資較高，但運(yùn)行費(fèi)用低、節(jié)能效果好、能長期高效地運(yùn)行而且從長遠(yuǎn)來看具有很高的經(jīng)濟(jì)效益，符合國家節(jié)能減排的政策。

在進(jìn)行地源熱泵系統(tǒng)的設(shè)計(jì)時(shí)，一定要重視熱物性測試結(jié)果，這對地下?lián)Q熱器的設(shè)計(jì)至關(guān)重要。同時(shí)也應(yīng)當(dāng)注意地下?lián)Q熱器是否能達(dá)到冷熱平衡，如果失衡比較嚴(yán)重應(yīng)當(dāng)采取相應(yīng)的輔助措施。

[1]馬最良,呂悅.地源熱泵系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2007

[2]刁乃仁,方肇洪.地埋管地源熱泵技術(shù)[M].北京:高等教育出版社,2006

[3]杜嶺嶺.對校園建筑采用土壤源熱泵系統(tǒng)的分析研究[D].邯鄲:河北工程大學(xué),2011

[4]Caneta Kesearch Inc.地源熱泵工程技術(shù)指南[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2001

Re form a bout Air Conditioning Duc t Nois e Re duc tion of FPSO116

ZHAO Hai-xin,SU Bin
Zhanjiang Branch of China National Offshore Oil Corporation

Due to the design defects,the rooms of FPSO116 have been a noise problem.The monitoring date displayed that part of rooms’noise exceeded the standard,which resulted in some staff’poor sleep quality and hearing losing. Oilfield carry out the technology transformations:increasing the cross-sectional area of the wind pipe to lessen the differential pressure and wind speed of the static sound box’s entrance;installing corrugated hose with silencing function;adopting new-style static sound box and installing adjusting air brake to balance temperature.After the transformation,the rooms’noise was reduced obviously,and the environment was improved significantly.

steady-state noise,static sound box,corrugated hose,silencing cotton,windage

1003-0344（2014）05-095-3

2013-6-26

趙海鑫（1981～），男，本科，工程師；北京市朝陽區(qū)望京西園四區(qū)426樓811室（100102）；E-mail:zhhx8232@163.com