某火電廠蒸汽管道改造后噪聲

楊 穎于 靜馬淳淼

1.黑龍江省勞動(dòng)安全科學(xué)技術(shù)研究中心 2.黑龍江省安衛(wèi)職業(yè)衛(wèi)生評(píng)價(jià)檢測有限公司

某火電廠蒸汽管道改造后噪聲

楊 穎1于 靜1馬淳淼2

1.黑龍江省勞動(dòng)安全科學(xué)技術(shù)研究中心 2.黑龍江省安衛(wèi)職業(yè)衛(wèi)生評(píng)價(jià)檢測有限公司

以某火電廠蒸汽管道改造后噪聲增大為例，從噪聲源、噪聲成因兩方面分析了噪聲增大原因。闡明了降低噪聲的途徑和吸音材料的選擇，為噪聲治理提出了有利的建議。

火電廠；管道；噪聲；治理建議

噪聲危害是火電廠比較突出、影響較大的職業(yè)病危害因素。很多火電廠生產(chǎn)時(shí)，主廠房蒸汽管道產(chǎn)生的噪聲值與國家所規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)存在一定的差距，其噪聲值最大可達(dá)110～120dB，甚至達(dá)140dB。作業(yè)人員長期在高噪聲環(huán)境中工作，會(huì)不同程度地存在著“聽閾聲壓漂移”現(xiàn)象，并造成聽力損傷、中樞神經(jīng)功能失調(diào)、婦女月經(jīng)失調(diào)及內(nèi)分泌紊亂等傷害。因此火電廠噪聲的危害已不容忽視［1］。目前，我國已建成的火電廠隨著能源需求、環(huán)境治理、節(jié)能減排等要求，不斷的進(jìn)行升級(jí)改造，改造后遇到管道噪聲增大的情況較為普遍。選取某火力發(fā)電廠針對(duì)蒸汽管道改造后噪聲增大情況進(jìn)行分析，提出治理建議。

1　噪聲源分析情況

產(chǎn)生噪聲的設(shè)備為#1機(jī)冷再供高輔管道如圖1、#1機(jī)供熱引射器管道如圖2。管道內(nèi)介質(zhì)及溫度、壓強(qiáng)、管道噪聲值情況，見下表。

表 管道內(nèi)介質(zhì)情況表

圖1　#1機(jī)冷再供高輔管道

圖2　#1機(jī)供熱引射器管道

由于兩處管道均屬于配合供熱改造添置的，其布置是采取因地制宜的路線，#1機(jī)主廠房12.6m層原有噪聲值85～90dB；改造后噪聲明顯加大，因此本次的測定噪聲值應(yīng)為該環(huán)境的疊加噪聲值，現(xiàn)場調(diào)查噪聲以氣流噪聲增大為主，因此本文以蒸汽氣流噪聲為主要研究對(duì)象。

2　蒸汽管道噪聲成因初步分析

氣流噪聲是由氣體流動(dòng)過程中相互作用或氣流與固體介質(zhì)間的相互作用產(chǎn)生的，它可分為：力發(fā)噪聲、湍流噪聲和噴注噪聲， 噪聲一般隨流量增加而增大，最初增加較快，后平緩，然后隨之再增大產(chǎn)生紊流混合噴注噪聲，而在管道閥門下游或管道轉(zhuǎn)向、管徑收縮處，會(huì)產(chǎn)生大大小小的卡門漩渦，這些漩渦與管壁作用也會(huì)產(chǎn)生湍流噪聲。

因此初步分析新建管道噪聲應(yīng)是噴注噪聲和湍流噪聲的共同作用結(jié)果，同時(shí)，該噪聲還會(huì)引起管壁的震動(dòng)并發(fā)出機(jī)械噪聲，金屬管道相當(dāng)于“擴(kuò)音器”，可以傳播和移動(dòng)管道內(nèi)的任何波動(dòng)，進(jìn)而由連接件傳遞給支架、平臺(tái)等。

3　降低噪聲的途徑

火電廠的噪聲污染問題是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，需要充分了解火電廠噪聲特性前提下，提出綜合治理措施，噪聲控制方法主要包括吸聲處理、隔聲和使用消音器。

吸聲處理包括使用吸聲材料或吸聲結(jié)構(gòu)兩種形式降低噪聲強(qiáng)度，吸聲性能用吸聲系數(shù)表示。吸聲材料多為多孔材料，一般來說，多孔吸聲材料的吸聲系數(shù)隨聲波頻率增大而增大，達(dá)到最大值后略降再回升，達(dá)到高頻時(shí)，起伏變化不再明顯，中低頻范圍的吸聲性還隨著多孔材料的厚度增加而增加，但厚度對(duì)高頻聲波的吸收不明顯。

吸聲結(jié)構(gòu)分為多孔材料吸聲結(jié)構(gòu)、共振吸聲結(jié)構(gòu)和微穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)，對(duì)中、高頻噪聲有較好的吸聲效果。

隔聲處理是利用材料的剛性特征，使聲波在隔聲構(gòu)件上產(chǎn)生反射，達(dá)到阻隔聲波傳播的目的，隔聲處理的具體方法包括隔聲結(jié)構(gòu)、隔聲罩、隔聲屏等。

消聲器是一種讓氣流通過，使噪聲衰減的裝置，通常安裝在氣流通過管道中或進(jìn)氣、排氣口。消聲器的設(shè)計(jì)要考慮三個(gè)方面的因素：一是消音量的大小和頻率特性；二是氣流的阻力損失或壓力；三是消音器的外形、尺寸、使用壽命和可維護(hù)性等。目前較為廣泛使用的是阻性消聲器，它利用多孔材料制成，對(duì)中、高頻噪聲的消聲效果較好，其消聲效果與所用材料和消聲器結(jié)構(gòu)有關(guān)，消聲量與消聲器的長度成正比，與橫截面積成反比。

根據(jù)某發(fā)電廠實(shí)際情況，降噪途徑建議使用吸聲材料或安裝管道消音器。

4　對(duì)現(xiàn)有吸聲材料市場的調(diào)查

依據(jù)對(duì)國內(nèi)吸聲材料市場的了解，能夠提供適合管道用的吸聲材料、消音器廠家很多，但魚目混珠，如何選擇經(jīng)濟(jì)適用的吸聲材料，對(duì)降噪效果影響很大，由于噪聲的頻率不同，吸聲材料的吸聲系數(shù)也不同，按照ISO標(biāo)準(zhǔn)和國家標(biāo)準(zhǔn)，吸聲測試報(bào)告中吸聲系數(shù)的頻率范圍是100～5KHz。將100～5KHz的吸聲系數(shù)取平均得到的數(shù)值是平均吸聲系數(shù)，平均吸聲系數(shù)反映了材料總體的吸聲性能。一般認(rèn)為NRC小于0.2的材料是反射材料，NRC大于等于0.2的材料才被認(rèn)為是吸聲材料。當(dāng)需要吸收大量聲能降低室內(nèi)混響及噪聲時(shí)，常常需要使用高吸聲系數(shù)的材料。如離心玻璃棉、巖棉等屬于高NRC吸聲材料，5cm厚的24kg/m3的離心玻璃棉的NRC可達(dá)到0.95。但是如果欲達(dá)到較好降噪效果，還需要進(jìn)一步對(duì)噪聲源進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)查、測試，用調(diào)查、測試結(jié)果進(jìn)行降噪設(shè)計(jì)，從而選擇經(jīng)濟(jì)、合理的降噪材料。

5　結(jié)論

從噪聲源和噪聲成因兩方面對(duì)某火電廠蒸汽管道改造噪聲升高原因進(jìn)行了分析。噪聲升高的原因是增加了#1機(jī)冷再供高輔管道、#1機(jī)供熱引射器管道，其管道內(nèi)部氣流產(chǎn)生的噴注噪聲、湍流噪聲及機(jī)械噪聲共同作用使噪聲升高。結(jié)合實(shí)際情況，建議采用吸聲材料或安裝管道消音器作為降噪途徑，改善噪聲環(huán)境。希望能為火電廠蒸汽管道改造噪聲問題提供一定的借鑒。

［1］萬書亭，何玉靈，于海龍.火電廠噪聲治理分析［J］.噪聲與振動(dòng)控制，2009，（3）：144-147