工業(yè)站場壓縮機(jī)和空冷器的降噪措施

摘要：為了使工業(yè)站場的廠界噪聲達(dá)到《工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB12348-2008）的要求，需要針對天然氣工業(yè)站場內(nèi)主要噪聲源壓縮機(jī)和空冷器采取有效的降噪措施。通過對噪聲源的特性分析，了解其噪聲值，進(jìn)行吸隔聲計(jì)算，確定降噪技術(shù)方案及降噪材料的選用，最終使廠界處噪聲排放達(dá)到國家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)，減少對周邊環(huán)境的影響。

關(guān)鍵詞：壓縮機(jī);空冷器;噪聲源;降噪;吸隔聲模塊

一、噪聲源分析

天然氣站場的主要噪聲源為壓縮機(jī)和空冷器。以某儲氣庫集注站噪聲源為例進(jìn)行噪聲源分析。壓縮機(jī)房內(nèi)設(shè)2 臺天然氣壓縮機(jī)組，單臺壓縮機(jī)的噪聲值為100dB（A），2臺壓縮機(jī)疊加噪聲值為103 dB（A）。壓縮機(jī)配套空冷器區(qū)設(shè)置2 臺空冷器，單臺空冷器的噪聲值為90dB（A）， 2臺空冷器的疊加噪聲值為93 dB（A）。

電驅(qū)壓縮機(jī)和空冷器機(jī)組的噪聲主要由空氣動力性噪聲、機(jī)械噪聲、管道振動噪聲及電磁噪聲等疊加而成，其具有頻帶寬、低頻聲強(qiáng)的頻率特性，總聲壓級較高。

（1）空氣動力性噪聲：由氣流脈動噪聲和渦流噪聲共同作用、相互混雜的結(jié)果。其中以氣流脈動噪聲為主要噪聲源，在寬頻帶上有一個或幾個突出的峰值。

（2）機(jī)械性噪聲：機(jī)械性噪聲是旋轉(zhuǎn)部件的平衡誤差、機(jī)械碰撞、動配合部件的摩擦以及結(jié)構(gòu)振動而產(chǎn)生的，并通過機(jī)械部件殼體向外輻射。

（3）管道振動噪聲：壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時會帶動其外接管線隨之振動，加之管道內(nèi)的介質(zhì)高速高壓運(yùn)動而共同引發(fā)的振動形成了管道與空氣摩擦振動，由此造成噪聲向外輻射。在空氣中傳播的管道振動噪聲以中、高頻為主，而管道振動頻率以低頻為主。

（4）電磁噪聲：電磁噪聲是由電動機(jī)產(chǎn)生的。電動機(jī)空隙中磁場脈動、定子與轉(zhuǎn)子之間交變磁引力、磁致伸縮引起電機(jī)結(jié)構(gòu)振動而產(chǎn)生噪聲。電磁噪聲的大小與電動機(jī)的功率和極數(shù)有關(guān)。

二、噪聲控制目標(biāo)與原則

2.1噪聲控制目標(biāo)

確保在不受其他噪聲源干擾的條件下，廠界環(huán)境噪聲值不得超過《工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB12348-2008）4.1.1條（表1）規(guī)定的排放限值。聲功能區(qū)根據(jù)環(huán)評報告確定。

2.2降噪原則

（1）嚴(yán)格執(zhí)行國家有關(guān)法律法規(guī)及標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。

（2）降噪設(shè)施不得影響壓縮機(jī)、空冷器及其配套設(shè)施的正常運(yùn)行，且滿足消防要求。

（3）降噪設(shè)施不得影響操作人員對壓縮機(jī)、空冷器及其配套設(shè)施的日常觀察、維護(hù)和檢修。

（4）降噪設(shè)備及材料應(yīng)具有防火、不燃（或阻燃）、無揮發(fā)性、無毒等安全特性。

三、降噪計(jì)算及降噪設(shè)計(jì)方案

3.1吸隔聲設(shè)計(jì)計(jì)算

（1）隔聲量計(jì)算公式

整體隔聲量=疊加總聲級-吸聲降噪量-距離衰減量-實(shí)體圍墻降噪量-降噪指標(biāo)+設(shè)計(jì)余量

（2）吸聲量計(jì)算

壓縮機(jī)廠房內(nèi)采取吸聲措施，墻體和屋面內(nèi)側(cè)為吸聲面，吸聲面設(shè)計(jì)吸聲系數(shù)≥0.85。室內(nèi)吸聲降噪量公式為：

（3）疊加總聲級

聲級疊加公式為：

（4）設(shè)計(jì)降噪指標(biāo)見表1;

（5）設(shè)計(jì)余量取3dB（A）;

（6）距離自然衰減量

從距離 r1傳播到距離r2 時，噪聲值衰減量計(jì)算公式：

（7）實(shí)體圍墻降噪量

實(shí)體圍墻具有聲屏障的降噪作用，根據(jù)以往類似降噪工程實(shí)測數(shù)據(jù)，實(shí)體圍墻降噪量約為6～10dB（A）。按保守估計(jì)，取6dB（A）。

將以上（2）-（7）確認(rèn)的數(shù)值帶入（1）得整體隔聲量。

3.2 降噪設(shè)計(jì)方案

（1）壓縮機(jī)房廠房降噪

廠房墻面和屋面安裝吸隔聲模塊，吸隔聲模塊的結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（2018 版）（GB50016-2014）的防火、防爆（泄爆）要求。隔聲模塊的面密度≤60kg/m2，由吸、隔聲不燃板材復(fù)合拼裝組成。同時，為了降低室內(nèi)低頻聲能，特在吸聲材料與墻體間設(shè)計(jì)預(yù)留100mm 厚的空氣腔體以最大程度地吸收低頻聲能。室內(nèi)采取吸聲處理的情況下，工作人員進(jìn)入壓縮機(jī)廠房佩戴可通訊的隔聲耳機(jī)來實(shí)現(xiàn)室內(nèi)接觸噪聲限值要求。

壓縮機(jī)廠房的大門和通行小門全部采用隔聲門，防爆型。所有門扇、門檻及門框間采用橡膠類隔墊，并包有摩阻對接絕緣體，避免關(guān)閉時產(chǎn)生火花。

壓縮機(jī)廠房屋頂采光帶，采用δ=2（瓦楞板）與δ=8（平板）雙層構(gòu)造。采光帶除了具有較高的隔聲性能外，還具有上人、防爆、阻燃、防結(jié)露等性能。

壓縮機(jī)廠房的室內(nèi)通風(fēng)形式采用下送風(fēng)上排風(fēng)形式，分別在底部進(jìn)風(fēng)通風(fēng)機(jī)和屋頂排風(fēng)通風(fēng)機(jī)處加裝消聲器，用于降低壓縮機(jī)及進(jìn)排風(fēng)通風(fēng)機(jī)的噪聲通過孔洞排出。

（2）空冷器降噪

在空冷器降噪棚和壓縮機(jī)廠房之間留出進(jìn)風(fēng)通道，單側(cè)進(jìn)風(fēng)，其他三面全部設(shè)置吸隔聲圍護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行封閉。空冷器降噪棚安裝隔聲門和隔聲采光窗。

為了保證有足夠的進(jìn)風(fēng)面積，通常情況下，要求空冷器與壓縮機(jī)廠房之間的凈距不低于7m。每臺空冷器上方設(shè)排風(fēng)導(dǎo)流消聲筒。在導(dǎo)流消聲筒下端與空冷器上端之間還需安裝擋風(fēng)板，擋風(fēng)板是導(dǎo)流消聲筒所必須的配套措施，以阻止排風(fēng)口的熱風(fēng)通過進(jìn)風(fēng)通道回流。為便于操作人員對散熱翅片的檢修，擋風(fēng)板留有檢修門。此方案有足夠大的進(jìn)風(fēng)面積，降低了空冷器設(shè)備的通風(fēng)壓力損失，能夠保證通其冷卻效率。無論是降噪效果還是進(jìn)風(fēng)效率上均獲得成功，同時還降低了投資。

四、結(jié)語

綜上所述，通過對壓縮機(jī)和空冷器采取上述噪聲控制措施后，在不受其他噪聲源干擾的條件下，各廠界噪聲值能夠達(dá)到《工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB12348-2008）中各類聲功能區(qū)的限值要求。

參考文獻(xiàn)：

[1]馬大猷主編.《噪聲與振動控制工程手冊》.機(jī)械工業(yè)出版社。

[2] 趙立丹.天然氣站場空冷器降噪的設(shè)計(jì)措施[J].規(guī)劃設(shè)計(jì)，第36卷第9期2017（9）：39～41。

作者介紹：張悅（1986.09.23），性別：女;籍貫：遼寧開原;民族：漢;學(xué)歷：本科、學(xué)士;職稱：中級工程師;職務(wù)：設(shè)計(jì)員;研究方向：給排水。