空分壓縮機(jī)廠房噪音治理防范策略

楊勇

(國能新疆化工有限公司新疆烏魯木齊市米東區(qū)甘泉堡工業(yè)園，新疆 烏魯木齊 831404)

0 引言

在化工行業(yè)中，隨著設(shè)備的使用越來越復(fù)雜，對環(huán)境產(chǎn)生了一定的影響。其中，空分裝置的壓縮機(jī)運(yùn)行會產(chǎn)生比較大的噪音，對現(xiàn)場生產(chǎn)人員和周邊居民造成負(fù)面影響?？辗盅b置噪聲危害極大，需要根據(jù)實(shí)際情況采取有效措施加以控制，避免空分裝置噪聲對人員身體健康造成影響。在以往的噪聲治理中，以優(yōu)化傳統(tǒng)治理方式為目的，采用綜合治理方式，強(qiáng)化治理效果，滿足生產(chǎn)需要。因此，應(yīng)對空分裝置的噪聲進(jìn)行分析，制定有效的控制措施，為化工生產(chǎn)提供良好的環(huán)境條件。

1 空分裝置噪聲特征

1.1 疊加反射造成噪聲污染嚴(yán)重

空分裝置包括除雜、空氣壓縮、空氣洗滌凈化、膨脹機(jī)制冷、空氣精餾、輸送儲存等系統(tǒng)。分析各系統(tǒng)特點(diǎn)，產(chǎn)生噪聲的設(shè)備、器具和管道較多。噪聲在遇到墻壁、天花板等障礙物時會相互疊加，產(chǎn)生聲波反射，在疊加和反射的作用下會加重噪聲污染。

1.2 空分裝置噪聲以線和面形式擴(kuò)散

空分裝置包括空氣壓縮機(jī)組、預(yù)冷水泵和凝結(jié)水泵、膨脹機(jī)、液氧泵、空氣過濾器等產(chǎn)生噪聲的設(shè)備和管路，這些設(shè)備產(chǎn)生的噪聲可通過門、窗、通風(fēng)口和系統(tǒng)未密封的開口向外輻射?？諝膺^濾器和空氣冷卻器一般安裝在露天環(huán)境，其設(shè)備產(chǎn)生的噪音會以線和面形式向外輻射。

1.3 多種噪聲混合

空分裝置的噪聲主要是機(jī)械噪聲和動態(tài)氣體噪聲?？諝鈮嚎s機(jī)產(chǎn)生的噪聲是壓縮機(jī)的吸排氣噪聲、機(jī)械部件的運(yùn)動噪聲和汽輪機(jī)在工作時的噪聲。水泵運(yùn)行時的噪聲為水泵噪聲和電機(jī)噪聲；膨脹機(jī)噪聲為氣動噪聲、機(jī)械噪聲；風(fēng)冷機(jī)噪聲為旋轉(zhuǎn)噪聲、渦流噪聲等；管道噪聲是流體流過管道或閥門時摩擦產(chǎn)生的流體動力噪聲。由此可見，空分裝置各組成部分都會產(chǎn)生這樣或那樣的噪聲，這些噪聲相互疊加在一塊容易產(chǎn)生更大的噪聲污染，也給防范和治理噪聲帶來更大的困難[1]。

2 空分裝置噪聲危害性

2.1 操作人員患職業(yè)病風(fēng)險增加

空分設(shè)備的操作人員在長期的工作過程中，容易受到噪音的傷害，患上與噪聲有關(guān)的職業(yè)病?？辗衷O(shè)備在運(yùn)行過程中，會產(chǎn)生噪聲問題的設(shè)備很多。例如，空分裝置中氣體壓力變化引起的氣流噪聲無處不在。機(jī)械設(shè)備在運(yùn)行過程中產(chǎn)生的振動、碰撞、齒輪轉(zhuǎn)動等機(jī)械噪聲。如果人員在這些環(huán)境中工作不采取有效的防護(hù)措施，噪聲會對工作人員的健康造成極大危害，甚至?xí)鹇犃ο陆?、頭暈、頭痛、內(nèi)分泌失調(diào)、胃腸功能紊亂、睡眠不佳、身體疲勞、反應(yīng)減弱、視力下降、高血壓、血糖、心跳加快等。在心理上，還會增加壓力、情緒低落，影響注意力和工作效率。

2.2 嚴(yán)重污染社會環(huán)境

空分裝置運(yùn)行最大的危害是噪音過大，因?yàn)樵谘b置投運(yùn)時，機(jī)組必須逐步升壓增壓，空氣逐漸排入下一個系統(tǒng)，多余的氣體要通過放空閥放空；當(dāng)氣體純度達(dá)不到規(guī)定值時，也應(yīng)放空；冷箱開始積液，塔吹掃時必須放空液體；氣體在正常生產(chǎn)階段根據(jù)工藝要求和用氣量隨時放空；分子篩凈化再生、系統(tǒng)加熱、冷風(fēng)吹時需放大量氣體；大量空氣、氧氣、氮?dú)獾纫矔懦觥Ｋ?，密封氣排放口不斷產(chǎn)生噪聲，如不加以控制和治理，將污染環(huán)境，危害人民群眾身體健康，成為社會公害[2]。

2.3 噪聲治理的重要性

為促進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)步，保障企業(yè)可持續(xù)發(fā)展，企業(yè)要對噪聲污染引起高度重視。目前，越來越多的化工企業(yè)已經(jīng)更加重視噪聲控制和防范治理工作。但是，噪聲作為工業(yè)生產(chǎn)中的伴生產(chǎn)物，也是不可避免的物理現(xiàn)象。因此，企業(yè)應(yīng)考慮到噪聲治理的需要，加大投入，改變只注重效益的傳統(tǒng)觀念?；て髽I(yè)需要建設(shè)噪聲治理專業(yè)人才隊(duì)伍，為治理工作提供支撐。在提高治理水平的背景下，通過應(yīng)用有效的技術(shù)手段，營造綠色生產(chǎn)環(huán)境，避免噪聲污染進(jìn)一步影響。

3 空分裝置噪音治理措施

3.1 壓縮機(jī)廠房內(nèi)噪聲治理措施

(1)在振動控制上，可以采用隔振器，使壓縮機(jī)與基礎(chǔ)之間形成彈性連接，可以有效降低振幅，達(dá)到隔振效果，保證處理效果。還需要使用抗震縫懸浮基礎(chǔ)，阻斷壓縮機(jī)振動向地面?zhèn)鬟f過程。也可采用地面淋雨，避免振動向地面?zhèn)鬟f，達(dá)到治理要求。

(2)對機(jī)體進(jìn)行控制?？刹捎么笮臀舾粢粽址忾]機(jī)體。壓縮機(jī)本身較大，拼裝模塊結(jié)構(gòu)可作為隔音罩，用螺栓和模塊采用螺栓固定，人員進(jìn)出位置開有隔音門，內(nèi)部裝有手動單梁起重機(jī)，方便設(shè)備維護(hù)。隔音罩上應(yīng)設(shè)置觀察窗，便于巡檢人員觀察設(shè)備。煙罩頂部可安裝排風(fēng)機(jī)，將煙罩內(nèi)的氣體排出，以降低設(shè)備溫度，控制內(nèi)外溫差。還需要在換氣扇上安裝消音器，避免二次污染，同時注意隔音罩與機(jī)體之間是否有剛性接觸。

(3) 檢查管道的噪聲?？紤]共振管的長度，當(dāng)空氣壓縮機(jī)的激磁頻率與配件系統(tǒng)的固有頻率相同而會發(fā)生共振時，可根據(jù)管子的長度，在管道的固定位置進(jìn)行彈性固定，防止振動傳遞到支架上。例如，壓縮氣體排放管線將穿過墻壁在墻壁與管道接觸的地方，使用布袋裝細(xì)沙或阻燃柔性材料，將管道緊緊包裹，將縫隙封住，可以起到有效的防控作用。也可在管道上包裹阻尼防震材料，這樣可以有效地控制管道的振動，使輻射噪音減少[3]。排氣管上可安裝阻性消音器，通過管道內(nèi)按一定方式排列吸聲材料，管道中傳播的噪聲受吸聲材料微孔內(nèi)氣流的影響而降低，聲能轉(zhuǎn)化為熱能消耗，起到有效的防噪作用。

(4)管道布置盡量取直。減少彎頭的使用，增加彎頭的抗震材料用量。對于不同口徑的管道和閥門，可采用消聲板作為盒式消聲蓋，同時應(yīng)考慮檢修時拆裝的方便性，可采用快拆扣，并采用彈性材料密封縫隙以確保其隔音效果。

3.2 廠房控制室噪聲控制措施

隨著技術(shù)的發(fā)展，可以實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備的遠(yuǎn)程操作?？辗衷O(shè)備操作人員在工作量大時可以在控制室內(nèi)操作，但低頻噪聲的傳播會延長距離減速度，容易繞過障礙物，導(dǎo)致控制室噪音超標(biāo)?？刂剖颐嫦蛟肼曉吹姆阑痖T可改為防火隔聲門，每扇隔聲門兩側(cè)均采用厚鋼板，并填充超細(xì)玻璃棉，門扇與門框連接處預(yù)留密封條槽，用密封條密封，但必須符合相關(guān)防火規(guī)定，可以控制傳聲，加強(qiáng)隔音效果。常規(guī)構(gòu)件保溫門重量在50 kg/m2以內(nèi)，厚度不超過8 cm。裝修時應(yīng)控制其重量，確保啟閉力矩在合理范圍內(nèi)。防火分區(qū)兩扇門之間保持一定距離，隔聲量可超過45 dB。改造面向噪聲源的鋁合金活動窗，改用固定式隔聲窗。雙層玻璃更能增加隔音效果，而三層玻璃不如雙層玻璃明顯?？梢?，只增加玻璃層數(shù)并不能顯著提高隔音效果，制造三層玻璃的成本也會增加。對于機(jī)房等噪聲嚴(yán)重場所可采取配備雙層玻璃窗，使其隔音達(dá)到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。還需要在控制室的內(nèi)壁安裝吸音板，在室頂安裝鹽棉吸音體吊頂。

3.3 利用噪聲模擬軟件優(yōu)化計算提高噪聲治理準(zhǔn)確性

在模擬計算過程中，可利用預(yù)測軟件模擬處理區(qū)的聲環(huán)境，作為采取防治措施的依據(jù)，預(yù)測分析噪聲防治的實(shí)際效果。噪聲模擬計算過程可以使用Cadna/A 軟件。該軟件是一款噪聲模擬預(yù)測與控制軟件。在國家環(huán)?？偩汁h(huán)境工程評價中獲得了相應(yīng)的認(rèn)證，能有效地發(fā)揮噪聲防治作用，為噪聲控制提供所需依據(jù)。通過該軟件的應(yīng)用，研究人員對生產(chǎn)、火電廠噪聲情況及噪聲治理效果進(jìn)行了仿真分析，為治理提供了參考。使用Cadna/A 軟件對空分裝置壓縮廠噪聲進(jìn)行預(yù)測后，從結(jié)果分析可以看出，它受到預(yù)測網(wǎng)格的影響，網(wǎng)格越細(xì)，預(yù)測結(jié)果越準(zhǔn)確。借助噪聲軟件模擬計算，可以有效反映噪聲污染防治措施的效果，提供良好的條件，進(jìn)而達(dá)到噪聲控制的目的[4]。

3.4 壓縮機(jī)廠房外噪聲治理措施

廠房外，可將普通窗戶換成共振吸聲窗，防止噪聲傳出窗外和廠房內(nèi)噪聲疊加。還要考慮綠化手段，借助樹木的屏蔽降噪作用，在室外植樹，實(shí)現(xiàn)對噪音的屏蔽，減少噪音對環(huán)境的影響。在氣體消耗量恒定的情況下，如排放廢氣、密封氣體、壓力氣體等，會產(chǎn)生強(qiáng)烈的噴射噪音，可在排氣管安裝膨脹減壓用的小孔噴嘴，加裝消聲器，用隔音減震材料包裹管道，以降低噪音。制作隔音屏障時，隔音板應(yīng)選用高效阻尼吸聲隔音板，使其符合使用要求，并明確各部分材料的特性。面板可采用鍍鋅鋼板或鋁板，吸音層填充符合處理標(biāo)準(zhǔn)厚度的材料，這樣可以起到有效地控制噪音的作用，滿足對中高頻聲波的吸收需要。阻尼層可與背板形成隔音件，可實(shí)現(xiàn)阻礙隔音板彎曲的作用，同時可提高吻合效應(yīng)區(qū)的隔音效果。雙面0.7 mm 厚鋼板和5.0 cm 厚巖棉板組成的鋼質(zhì)巖棉復(fù)合板，隔聲指數(shù)Ia=33 dB。兩側(cè)0.7 mm 厚鋼板和內(nèi)襯2.5 cm 厚巖棉板，中間留2.5 cm 空氣層，由復(fù)合板組成，隔聲指數(shù)Ia=42 dB。事實(shí)上，這種板還可以用于噪聲控制工程中的隔音室和隔音罩，特別是在高溫環(huán)境下。

3.5 使用降噪設(shè)備協(xié)助降噪

使用的降噪設(shè)備應(yīng)符合防治要求。在設(shè)計和選擇設(shè)備時，應(yīng)考慮設(shè)備的使用要求，并根據(jù)治理目標(biāo)發(fā)揮設(shè)備的作用。對隔音門，應(yīng)根據(jù)噪聲源的特點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計，采用多層材料復(fù)合結(jié)構(gòu)，填充高密度吸聲材料，并留有一定厚度的空腔層，可以消除腔內(nèi)的駐波諧振。隔音門板和背板使用柔性元件連接，以避免聲橋。門框周圍應(yīng)加裝墊片，避免漏音，提高隔音效果。在面板和背板的設(shè)計中，合理控制厚度，吸音材料的密度不小于：玻璃棉24 kg/m3，巖棉80 kg/m3，以保證使用效果。對消聲器，應(yīng)根據(jù)不同的噪聲特性選用，如片式孔板消聲器、阻性消聲器等，片式孔板消聲器應(yīng)用廣泛。對通風(fēng)空調(diào)消聲器，氣流速度比較低，風(fēng)量小的可采用管式，風(fēng)量大的可采用片式或聲流式。當(dāng)需要高風(fēng)速時，可達(dá)30 m/s，主要是利用低阻力損失的特點(diǎn)達(dá)到防噪效果[5]。

3.6 聲源控制

噪聲控制的實(shí)施需要聲源控制、傳播路徑控制和人員防護(hù)等方面的支持。在聲源控制過程中，可采用低噪聲設(shè)備，如在底部安裝減振裝置。在使用過程中需要定期進(jìn)行維護(hù)，以保證設(shè)備的噪音水平能夠保持在正常水平。在傳輸路徑的控制上，可以結(jié)合吸聲、隔聲和消聲來實(shí)現(xiàn)對傳輸?shù)目刂啤Ｔ趥€人防護(hù)上，需要減少接觸時間，可以佩戴降噪耳罩，減少噪聲源對受話器的影響。結(jié)合這些方面的特點(diǎn)分析，聲源的控制起著重要的作用，可以為噪聲控制提供可靠的條件，但對難以控制的噪聲，應(yīng)加強(qiáng)其他方面的控制。

在生產(chǎn)過程中，操作人員應(yīng)佩戴耳塞、隔音耳罩等，按要求進(jìn)入現(xiàn)場時，應(yīng)完善自身防護(hù)措施，符合相關(guān)規(guī)定。噪聲控制設(shè)施也應(yīng)與主體工程同時設(shè)計、同時施工，確保其合理性。在車間施工時，控制室應(yīng)按照聲噪分離原則與廠房隔開，利用噪聲在傳播過程中的自然衰減，避免對控制室人員產(chǎn)生有害影響。對于操作人員來說由于長時間和空分裝置打交道，很多時候噪聲會侵害大腦的聽力系統(tǒng)造成不可逆轉(zhuǎn)的傷害，甚至?xí)l(fā)很多職業(yè)病。因此，對于企業(yè)來說，就需要從根源上減少噪聲對人們的傷害，必要的防護(hù)裝備一定要準(zhǔn)備齊全。

4 結(jié)語

綜上所述，本文主要是從空分裝置的壓縮機(jī)廠房噪聲的特點(diǎn)進(jìn)行分析，然后通過分析噪聲產(chǎn)生的危害以及對環(huán)境污染帶來的巨大危害進(jìn)行闡述，提出從壓縮機(jī)廠房內(nèi)噪聲治理措施、廠房控制室噪聲控制措施、使用降噪設(shè)備協(xié)助降噪等措施，幫助企業(yè)減少噪聲污染，為企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供幫助，為化工生產(chǎn)改善帶來保障。