PTA氧化工段噪音污染及降噪措施

韓寶玲

摘 要：“保護(hù)環(huán)境”在我們的生活中是一個(gè)高頻詞匯，那么對(duì)應(yīng)的就是“環(huán)境污染”，噪音污染就是其中之一。隨著人們對(duì)環(huán)保的重視，各行各業(yè)都開始加大環(huán)境保護(hù)力度，近幾年石油化工行業(yè)也開始通過各種措施減少環(huán)境污染。本論文針對(duì)PTA氧化工段的空氣壓縮部分管線的工程實(shí)例，從噪音來源，工程設(shè)計(jì)中如何降噪，以及進(jìn)一步的改進(jìn)等多方面入手，論述了化工裝置中降噪的可行性和降噪材料選擇的注意事項(xiàng)

關(guān)鍵詞：環(huán)境污染;降噪;PTA氧化工段;降噪材料

Abstract：“Protecting the environment” is a high-frequency vocabulary in our life， so the corresponding is "environmental pollution"， noise pollution is one of them. With people's attention to environmental protection， all walks of life have begun to strengthen environmental protection. In recent years， the petrochemical industry has begun to reduce environmental pollution through various measures. Based on the engineering example of air compressed pipeline in PTA oxidation section， this paper discusses the feasibility of noise reduction in chemical plant and the matters needing attention in choosing noise reduction materials from noise sources， how to reduce noise in engineering design and further improvement.

Key words：Environmental pollution;Noise reduction;PTA oxidation;Acoustic insulating material

目前工程項(xiàng)目中噪音污染是普遍存在的。各工業(yè)企業(yè)和工程公司對(duì)降噪的處理方案多種多樣，降噪效果也各不相同。本文以某PTA項(xiàng)目氧化工段空氣壓縮單元為例，從噪音的產(chǎn)品，解決措施以及進(jìn)一步改進(jìn)方案等多方面探討噪音污染及降噪的措施。

1 項(xiàng)目概況

該項(xiàng)目是一套年運(yùn)行時(shí)間為8，000小時(shí)、生產(chǎn)能力為246萬噸/年的PTA裝置來生產(chǎn)精對(duì)苯二甲酸產(chǎn)品，考慮到目前環(huán)保要求，此工藝裝置采用BP公司TA/PTA先進(jìn)環(huán)保型工藝，可使廢水和氣體污染排放減少3倍，固體廢物減少一半，揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOC）排放基本消除，噪音量也有很大的改善，以滿足PTA項(xiàng)目的環(huán)保要求。PTA工藝分三個(gè)部分：氧化工段、精致工段和污水預(yù)處理工段。在氧化工段，原料對(duì)二甲苯、醋酸溶劑、液體催化劑和氫溴酸（HBr）混合后送入氧化反應(yīng)器，與空氣中的氧氣發(fā)生反應(yīng)，生成粗對(duì)苯二甲酸（TA）。在精制工段，由氧化工段生產(chǎn)的對(duì)苯二甲酸經(jīng)過凈化處理，降低4-羧基苯甲醛（4-CBA）和其他雜質(zhì)含量，獲得滿足產(chǎn)品質(zhì)量要求的PTA。

2 情況分析

2.1 噪音污染的產(chǎn)生

該項(xiàng)目中空氣壓縮機(jī)1AC-101/1BC-101兩臺(tái)空氣壓縮機(jī)本身產(chǎn)生較大噪聲，壓縮機(jī)出口及附屬管線噪聲參數(shù)見表1，經(jīng)計(jì)算壓縮機(jī)及附屬管線均存在噪音超標(biāo)的現(xiàn)象。

2.2 噪音控制的基本要求

根據(jù)《工業(yè)企業(yè)噪音控制設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB/T50087-2013）規(guī)定各工作場(chǎng)所的噪聲限值如表2。

3 降噪措施

3.1 可參考的降噪方法

《工業(yè)企業(yè)噪音控制設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB/T50087-2013）要求，工業(yè)管道設(shè)計(jì)時(shí)在滿足工藝要求的情況下，管道設(shè)計(jì)應(yīng)從以下幾個(gè)方面考慮，以達(dá)到減少噪音的要求。

①應(yīng)降低管道內(nèi)流速，管道截面積不能突變，管道連接宜選擇順流走向;

②管線上閥門宜選用低噪音產(chǎn)品;

③管道與振動(dòng)強(qiáng)烈的設(shè)備連接，應(yīng)采用柔性連接;

④輻射強(qiáng)噪聲的管道，宜布置在地下或者采取隔音、消音等處理措施。

3.2 項(xiàng)目中應(yīng)用的降噪方法

該項(xiàng)目中在管道設(shè)計(jì)階段通過以下幾個(gè)方面來減少噪音污染：

①設(shè)備出口與管道中間加膨脹節(jié);管道端部加消音器;

②閥門采購過程中要求廠家考慮低噪音產(chǎn)品;空氣壓縮機(jī)及附屬管線PID（見圖1）。

③管道部分通過隔聲系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，通過選用合適的降噪吸聲材料，進(jìn)一步減少噪音污染。

管道的隔聲系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2。

所有建筑和機(jī)械噪音的傳播總結(jié)起來主要是結(jié)構(gòu)傳播和空氣傳播兩種，而隔聲系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要是綜合考慮以上兩種情況分別進(jìn)行處理，針對(duì)空氣傳播的噪音，主要通過吸音和隔音來解決。吸音指當(dāng)聲音進(jìn)入某種材料時(shí)因粘滯性和熱傳導(dǎo)效應(yīng)，聲能轉(zhuǎn)化成熱能而導(dǎo)致聲音的消散和吸收。用于吸音的材料主要有開孔發(fā)泡材料，氈類制品，礦物棉，紡織材料等，該項(xiàng)目在采用離心玻璃棉。隔音指材料能對(duì)空氣傳播的聲音起到物理阻隔的作用。隔音材料的性能在根本上與其質(zhì)量相關(guān)聯(lián)。針對(duì)結(jié)構(gòu)傳播分別通過隔振和阻尼來實(shí)現(xiàn)降噪的效果。隔振材料起到將噪音源和其他能高效傳播噪音的結(jié)構(gòu)或部件分離的作用。隔振材料包括發(fā)泡材料，彈簧，橡膠層等。阻尼材料是典型的黏彈性材料，這意味著該類材料對(duì)外部激勵(lì)（運(yùn)動(dòng)）具有延時(shí)和消耗作用，當(dāng)直接將阻尼材料用于某表面時(shí)能使振動(dòng)的能量耗散在阻尼層中，減少該表面的噪音發(fā)射。阻尼材料包括：厚層材料，瀝青，特殊混合物和覆層材料等。

此項(xiàng)目中針對(duì)材料層部分，項(xiàng)目中采用3EPlus軟件根據(jù)不同工況計(jì)算出滿足降低噪音需求的材料層厚度。項(xiàng)目中根據(jù)計(jì)算以后給出了一個(gè)總的厚度表，具體數(shù)值見圖3。

4 進(jìn)一步改進(jìn)措施及建議

目前隨著環(huán)保意識(shí)的提高，不僅在PTA項(xiàng)目中會(huì)考慮降噪問題，其他石油化工行業(yè)都存在降噪問題。目前降噪存在兩種情況，一個(gè)是舊裝置通過改造來降低噪音以滿足環(huán)保的要求;另一個(gè)就是新項(xiàng)目建設(shè)過程中考慮降噪問題。

此項(xiàng)目是在設(shè)計(jì)階段經(jīng)確認(rèn)空氣壓縮機(jī)及附屬管線噪音超標(biāo)，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求和相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，通過設(shè)置軟連接，采購低噪閥門，管端設(shè)置消音器以及管線進(jìn)行隔音降噪處理來減少噪音，最終達(dá)到工業(yè)噪音許可要求。在進(jìn)行管道隔音處理時(shí)，經(jīng)與專業(yè)的隔熱廠家進(jìn)行交流，了解到目前廠家可以通過專業(yè)的噪音測(cè)試軟件，在項(xiàng)目設(shè)計(jì)的前期通過一些基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，可以提前預(yù)測(cè)這個(gè)項(xiàng)目中哪些區(qū)域會(huì)有噪音超標(biāo)的可能，這樣可以在項(xiàng)目的前期提前采取解決方法，避免了項(xiàng)目再改造的問題，從而降低了項(xiàng)目成本。另外根據(jù)環(huán)保降噪需求越來越高，目前市場(chǎng)中關(guān)于吸音降噪的新型材料也順應(yīng)時(shí)代陸續(xù)產(chǎn)生，因而在后續(xù)化工裝置的設(shè)計(jì)階段可以綜合考慮管道布置以及管道材料等多個(gè)方面，選擇最優(yōu)的隔音降噪方案，以滿足環(huán)保進(jìn)一步的要求。

5 管道降噪的實(shí)施建議

隨著環(huán)保要求越來越嚴(yán)格，石油化工裝置中降噪也會(huì)成為不可缺少的一個(gè)環(huán)?？疾轫?xiàng)目，為了避免產(chǎn)生噪音污染之后再治理，在項(xiàng)目前期就考慮降噪十分有必要，以下幾個(gè)方面可以在項(xiàng)目初期優(yōu)先考慮。

①噪音高的動(dòng)設(shè)備連接管道，需要重點(diǎn)采取降噪措施;

②高壓高速流體管道需要重點(diǎn)采取降噪措施，特別在彎頭、變徑等流向流速發(fā)生變化的位置，并應(yīng)適當(dāng)延長管道降噪長度;

③靠近辦公室、值班室、休息室等人員駐留區(qū)域的管道，應(yīng)采取重點(diǎn)降噪措施;

④靠近廠界和居民區(qū)的管道，應(yīng)重點(diǎn)采取降噪措施。

參考文獻(xiàn)：

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