陸梁油田噪聲治理工程效果分析

楊 磊 趙在忠 路得浩 何明杰 曹志剛

（中國(guó)石油新疆油田公司陸梁油田作業(yè)區(qū)）

0 引 言

噪聲污染是現(xiàn)代工業(yè)社會(huì)的副產(chǎn)品。噪聲如同其他污染一樣，危害人體健康。日益增長(zhǎng)的噪聲問題備受關(guān)注［1］。

陸梁油田作業(yè)區(qū)目前有兩座原油集中處理站，共有天然氣壓縮機(jī)房3座，注水泵房4座，其中，天然氣壓縮機(jī)7臺(tái)，離心泵4臺(tái)，柱塞泵11臺(tái)。作業(yè)區(qū)每年定期委托克拉瑪依市疾控中心對(duì)這些噪聲點(diǎn)進(jìn)行噪聲強(qiáng)度檢測(cè)，實(shí)測(cè)結(jié)果均超出國(guó)家職業(yè)接觸限值85 dB（A）。研究表明，在85dB（A）強(qiáng)度時(shí)，10%的人可能產(chǎn)生噪聲性耳聾病，在噪聲級(jí)130dB（A）時(shí)，耳膜甚至?xí)粨舸┒鲅?］。

因此，陸梁油田依據(jù)《中華人民共和國(guó)環(huán)境噪聲污染防治法》、《中華人民共和國(guó)職業(yè)病防治法》、《職業(yè)健康監(jiān)護(hù)管理辦法》、《作業(yè)場(chǎng)所職業(yè)健康監(jiān)督管理暫行規(guī)定》等法律法規(guī)［3］，對(duì)噪聲場(chǎng)所進(jìn)行改造治理，從而為企業(yè)員工提供符合法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)的工作環(huán)境和條件，保障企業(yè)員工職業(yè)健康。

1 噪聲治理技術(shù)選擇

根據(jù)陸梁油田噪聲超標(biāo)生產(chǎn)場(chǎng)所的不同特點(diǎn)，在對(duì)比多種降噪技術(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)情況，作業(yè)區(qū)優(yōu)選采取室內(nèi)吸聲處理﹑室內(nèi)吸聲體、室內(nèi)隔聲屏障和通風(fēng)隔聲罩處理等綜合降噪技術(shù)。

1.1 室內(nèi)吸聲處理

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)情況看，作業(yè)區(qū)各種廠房普遍為磚混結(jié)構(gòu)和彩鋼結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)的廠房墻面、頂面均光滑。聲波在廠房?jī)?nèi)來回反射，產(chǎn)生混響聲，能使廠房?jī)?nèi)的聲壓級(jí)增加10～12dB（A）。針對(duì)此類情況應(yīng)采用高效吸聲材料（其吸聲系數(shù)為0.85以上）做表面吸聲處理。

經(jīng)過對(duì)多種吸聲材料的性能對(duì)比，最終作業(yè)區(qū)選用固化玻纖吸音板作為現(xiàn)場(chǎng)使用材料。固化玻纖吸音板具有大量?jī)?nèi)外聯(lián)通的微小空隙和孔洞，當(dāng)聲波入射到玻纖上時(shí)，聲波順著空隙進(jìn)入材料內(nèi)部，引起空隙中空氣分子的振動(dòng)，由于空氣的黏滯阻力和空氣分子與孔隙壁的摩擦，聲能轉(zhuǎn)化為熱能而損耗，因此這種材料具有較高的吸聲性能。玻纖吸聲板采用特殊工藝處理，平滑、防水、不易積聚灰塵，屬于A級(jí)防火材料，在長(zhǎng)時(shí)間使用過程中，不會(huì)產(chǎn)生纖維脫落、分離等現(xiàn)象。

1.2 室內(nèi)空間吸聲體

針對(duì)陸梁油田廠房噪聲源的分布情況以及降噪需求，施工方案決定在頂面吊裝空間吸聲體。空間吸聲體是一種分散懸掛于建筑空間上部，用以降低室內(nèi)噪聲或改善室內(nèi)音質(zhì)的吸聲構(gòu)件，具有經(jīng)濟(jì)適用、聲學(xué)性能卓越、建筑裝飾性強(qiáng)、防塵、防潮、防蛀、防火等性能，無纖維散落，不污染環(huán)境，可以有效降低混響聲。其內(nèi)部采用固化離心玻璃棉芯板，外敷阻燃PVC涂層織物，用金屬鎖扣和彈簧夾子直接吊掛于頂棚上，質(zhì)量輕，安裝簡(jiǎn)便。

由于空間吸聲體具有更大的有效吸聲面積（包括空間吸聲體的上頂面、下底面和側(cè)面），聲波在吸聲體的上頂面和建筑物頂面之間多次反射，從而可被多次吸收，增加吸聲量，提高了吸聲效率。通常以中、高頻段吸聲效率的提高最為顯著［4］。

1.3 室內(nèi)隔聲屏障

針對(duì)油田廠房噪聲源的特點(diǎn)，以及現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備位置和管線布置、維修操作平臺(tái)位置等現(xiàn)場(chǎng)條件，作業(yè)區(qū)采用安裝復(fù)合移動(dòng)式吸隔聲屏障。

當(dāng)聲波到達(dá)屏障一部分被反射，一部分透射到另一側(cè)，因此屏障的兩面均需做吸聲處理以提高隔聲效果［5］。為了更好的抑制吻合效應(yīng)和低頻共振，在屏障上加裝雙面減振阻尼涂層。該阻尼材料同時(shí)可以充當(dāng)亥姆霍茲共振器，應(yīng)用于薄板結(jié)構(gòu)的振動(dòng)控制時(shí)，在轉(zhuǎn)換模態(tài)時(shí)具有高阻尼、降低低頻聲的特性，可對(duì)振動(dòng)結(jié)構(gòu)在較寬頻率范圍內(nèi)起到抑制峰值的作用。

1.4 通風(fēng)隔聲罩

泵房的主要噪聲源為電機(jī)，因此可在電機(jī)上設(shè)計(jì)安裝通風(fēng)隔聲罩，方案如下：在后罩上分別設(shè)置側(cè)面及尾部進(jìn)風(fēng)口，在前罩上設(shè)置軸流風(fēng)機(jī)及排風(fēng)口直管消聲器（目的是降低軸流風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的二次噪聲），再將排風(fēng)口直管消聲器與通風(fēng)管道連接。氣流在電機(jī)尾部風(fēng)扇的作用下通過側(cè)面及尾部進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入隔聲罩，然后在排風(fēng)口軸流風(fēng)機(jī)的作用下通過直管消聲器及通風(fēng)管道排出隔聲罩，這種強(qiáng)進(jìn)強(qiáng)排的通風(fēng)方式更有利于電機(jī)散熱。

2 實(shí)施方案

2.1 壓縮機(jī)房噪聲源

在現(xiàn)場(chǎng)用TES-1358音頻分析儀對(duì)各壓縮機(jī)廠房的噪聲實(shí)測(cè)結(jié)果見表1?？梢钥闯觯魈幵肼暰?0dB（A）左右，最高達(dá)110.4dB（A），對(duì)人員的健康危害較大。

表1 各壓縮機(jī)房實(shí)測(cè)聲級(jí) dB（A）

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)勘查，壓縮機(jī)廠房噪聲是由燃?xì)廨啓C(jī)及其帶動(dòng)的壓縮機(jī)發(fā)出的噪聲。主要噪聲為空氣動(dòng)力性噪聲、機(jī)械性噪聲、管道振動(dòng)噪聲等疊加而成，其噪聲頻譜具有以中高頻為主的全頻帶高噪聲特性。

雖然作業(yè)區(qū)在廠房?jī)?nèi)配備防噪聲耳塞，在工人進(jìn)行巡檢時(shí)可起到一定的防護(hù)作用，但是操作維修工人之間的語(yǔ)言交流較為困難，從而影響維修作業(yè)的有效開展。同時(shí)噪聲過大，作業(yè)中發(fā)生緊急情況，影響通訊，將一些危險(xiǎn)信號(hào)掩蔽造成事故。壓縮機(jī)運(yùn)行的噪聲較大，傳播距離較遠(yuǎn)，對(duì)附近值班室內(nèi)員工的身體也會(huì)造成不良影響。因此采取一定的降噪措施十分必要。

2.1.1 治理方案

結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)勘查和聲源特點(diǎn)的分析，對(duì)壓縮機(jī)廠房?jī)?nèi)的噪聲治理主要為室內(nèi)墻壁和頂部的強(qiáng)吸聲處理、安裝復(fù)合移動(dòng)式隔聲屏障。

2.1.2 吸聲降噪量與隔聲降噪量

室內(nèi)混響聲大小可用混響時(shí)間表示，其遵循塞賓定律，經(jīng)計(jì)算得室內(nèi)的混響時(shí)間為13s，由于混響時(shí)間較長(zhǎng)，使室內(nèi)混響聲能增加，導(dǎo)致室內(nèi)聲級(jí)增加。在頂部做有效的吸聲處理后，能夠有效降低室內(nèi)的混響時(shí)間（0.8s左右），以達(dá)到降噪目的。

復(fù)合移動(dòng)式吸隔聲屏障插入損失遵循菲涅耳定律，經(jīng)計(jì)算，復(fù)合移動(dòng)式吸隔聲屏障的隔聲量約為10～15dB（A）。

2.2 泵房噪聲源

在現(xiàn)場(chǎng)用TES-1358音頻分析儀檢測(cè)噪聲聲級(jí)，各泵房的噪聲實(shí)測(cè)結(jié)果見表2。

表2 各泵房實(shí)測(cè)聲級(jí) dB（A）

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)勘查，泵房的噪聲主要是由直達(dá)聲和混響聲組合而成，其聲級(jí)均超過90dB（A），最高達(dá)103.7dB（A）?；祉懧暿怯陕曉串a(chǎn)生的直達(dá)聲在廠房?jī)?nèi)遇到光滑表面的障礙物反射所形成的，此種結(jié)構(gòu)的房間混響時(shí)間很長(zhǎng)（可達(dá)8.4s），所以產(chǎn)生的混響聲比較嚴(yán)重（可達(dá)10～12dB（A））。

泵房?jī)?nèi)主要噪聲源是由大功率電機(jī)及柱塞泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的，主要噪聲為空氣動(dòng)力性噪聲、機(jī)械性噪聲、管道振動(dòng)噪聲等疊加而成，具有噪聲頻帶寬、中低頻聲強(qiáng)的特性。因中低頻噪聲具有穿透力強(qiáng)、傳播距離遠(yuǎn)，導(dǎo)致泵房?jī)?nèi)噪聲以中低頻為主。

2.2.1 治理方案

結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)勘查和聲源分析特點(diǎn)分析，對(duì)泵房?jī)?nèi)的噪聲治理主要內(nèi)容為室內(nèi)墻壁和頂部的強(qiáng)吸聲構(gòu)造、室內(nèi)隔聲屏障和室內(nèi)通風(fēng)隔聲罩。

2.2.2 吸聲降噪量與隔聲降噪量

室內(nèi)混響聲大小可用混響時(shí)間表示，其遵循塞賓定律。經(jīng)計(jì)算，安裝吸聲體后室內(nèi)的混響時(shí)間由原來的8.4s降低至0.5s，從而降低室內(nèi)混響聲能，達(dá)到降噪目的，改善了廠房?jī)?nèi)工作環(huán)境。

復(fù)合移動(dòng)式吸隔聲屏障插入損失遵循菲涅耳定律，經(jīng)計(jì)算，復(fù)合移動(dòng)式吸隔聲屏障的隔聲量為10～15dB（A）左右。根據(jù)廠房?jī)?nèi)噪聲源的特性及聲場(chǎng)環(huán)境特性，采用吸聲、隔聲相結(jié)合的降噪方案，最終能夠降低室內(nèi)聲級(jí)10～15dB（A），達(dá)到 GBZ 2.2—2007《工作場(chǎng)所有害因素職業(yè)接觸限值第2部分：物理因素》規(guī)定的8h等效A聲級(jí)不超過85dB（A）的要求。

3 治理效果

此次噪聲治理項(xiàng)目本身為職業(yè)健康保護(hù)項(xiàng)目。治理工程結(jié)束后，作業(yè)區(qū)委托新疆維吾爾自治區(qū)疾病預(yù)防控制中心對(duì)兩座處理站進(jìn)行治理前和治理后工作場(chǎng)所職業(yè)病危害因素（噪聲）進(jìn)行了檢測(cè)。疾控中心給出的檢測(cè)評(píng)價(jià)報(bào)告顯示，兩座原油集中處理站共計(jì)43個(gè)檢測(cè)點(diǎn)，8h等效聲級(jí)均未超過GBZ 2.2—2007《工作場(chǎng)所有害因素職業(yè)接觸限值第2部分：物理因素》，判斷為合格。對(duì)比治理前的檢測(cè)值，見圖1?？煽闯龃酥卫砉こ绦Ч@著。

圖1 治理前后對(duì)比結(jié)果

4 結(jié)束語(yǔ)

本項(xiàng)目主要從工程技術(shù)上有針對(duì)性的采取有效措施，治理效果明顯，消除工作場(chǎng)所噪聲超標(biāo)對(duì)員工的健康危害。

在工程實(shí)施過程中合理選定吸聲材料，正確安裝，有效的防止了漏聲、共振等現(xiàn)象，達(dá)到了預(yù)期的降噪效果。

通過分析證明，此次噪聲治理方案行之有效，治理效果好，設(shè)施結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單美觀，同時(shí)達(dá)到了節(jié)能環(huán)保的要求。

［1］李迅，劉俊肖.完善中國(guó)噪音污染防治立法的思考［J］.資源與產(chǎn)業(yè)，2006，8（6）：94-97.

［2］國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局.2004年中國(guó)環(huán)境統(tǒng)計(jì)年報(bào)［M］.中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社，2005.

［3］王艷麗.我國(guó)噪聲污染法律制度的完善研究［D］.山東：山東科技大學(xué)，2009.

［4］高新亞，劉江豪，包春艷，等.環(huán)境噪聲檢測(cè)現(xiàn)狀、問題及方法探討［J］.科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2010（30）：121.

［5］張國(guó)華.高壓注水泵房噪聲超標(biāo)危害及其治理技術(shù)研究［J］.油氣田環(huán)境保護(hù)，2006，16（4）：14-16.