工業站場壓縮機和空冷器的降噪措施

摘要：為了使工業站場的廠界噪聲達到《工業企業廠界環境噪聲排放標準》（GB12348-2008）的要求，需要針對天然氣工業站場內主要噪聲源壓縮機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，進行吸隔聲計算，確定降噪技術方案及降噪材料的選用，最終使廠界處噪聲排放達到國家規定的排放標準，減少對周邊環境的影響。

關鍵詞：壓縮機;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和空冷器。以某儲氣庫集注站噪聲源為例進行噪聲源分析。壓縮機房內設2 臺天然氣壓縮機組，單臺壓縮機的噪聲值為100dB（A），2臺壓縮機疊加噪聲值為103 dB（A）。壓縮機配套空冷器區設置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）。

電驅壓縮機和空冷器機組的噪聲主要由空氣動力性噪聲、機械噪聲、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）機械性噪聲：機械性噪聲是旋轉部件的平衡誤差、機械碰撞、動配合部件的摩擦以及結構振動而產生的，并通過機械部件殼體向外輻射。

（3）管道振動噪聲：壓縮機運轉時會帶動其外接管線隨之振動，加之管道內的介質高速高壓運動而共同引發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產生的。電動機空隙中磁場脈動、定子與轉子之間交變磁引力、磁致伸縮引起電機結構振動而產生噪聲。電磁噪聲的大小與電動機的功率和極數有關。

二、噪聲控制目標與原則

2.1噪聲控制目標

確保在不受其他噪聲源干擾的條件下，廠界環境噪聲值不得超過《工業企業廠界環境噪聲排放標準》（GB12348-2008）4.1.1條（表1）規定的排放限值。聲功能區根據環評報告確定。

2.2降噪原則

（1）嚴格執行國家有關法律法規及標準規范。

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

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

（4）降噪設備及材料應具有防火、不燃（或阻燃）、無揮發性、無毒等安全特性。

三、降噪計算及降噪設計方案

3.1吸隔聲設計計算

（1）隔聲量計算公式

整體隔聲量=疊加總聲級-吸聲降噪量-距離衰減量-實體圍墻降噪量-降噪指標+設計余量

（2）吸聲量計算

壓縮機廠房內采取吸聲措施，墻體和屋面內側為吸聲面，吸聲面設計吸聲系數≥0.85。室內吸聲降噪量公式為：

（3）疊加總聲級

聲級疊加公式為：

（4）設計降噪指標見表1;

（5）設計余量取3dB（A）;

（6）距離自然衰減量

從距離 r1傳播到距離r2 時，噪聲值衰減量計算公式：

（7）實體圍墻降噪量

實體圍墻具有聲屏障的降噪作用，根據以往類似降噪工程實測數據，實體圍墻降噪量約為6～10dB（A）。按保守估計，取6dB（A）。

將以上（2）-（7）確認的數值帶入（1）得整體隔聲量。

3.2 降噪設計方案

（1）壓縮機房廠房降噪

廠房墻面和屋面安裝吸隔聲模塊，吸隔聲模塊的結構應滿足《建筑設計防火規范》（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、隔聲不燃板材復合拼裝組成。同時，為了降低室內低頻聲能，特在吸聲材料與墻體間設計預留100mm 厚的空氣腔體以最大程度地吸收低頻聲能。室內采取吸聲處理的情況下，工作人員進入壓縮機廠房佩戴可通訊的隔聲耳機來實現室內接觸噪聲限值要求。

壓縮機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，避免關閉時產生火花。

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

壓縮機廠房的室內通風形式采用下送風上排風形式，分別在底部進風通風機和屋頂排風通風機處加裝消聲器，用于降低壓縮機及進排風通風機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廠房之間留出進風通道，單側進風，其他三面全部設置吸隔聲圍護結構進行封閉。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風面積，通常情況下，要求空冷器與壓縮機廠房之間的凈距不低于7m。每臺空冷器上方設排風導流消聲筒。在導流消聲筒下端與空冷器上端之間還需安裝擋風板，擋風板是導流消聲筒所必須的配套措施，以阻止排風口的熱風通過進風通道回流。為便于操作人員對散熱翅片的檢修，擋風板留有檢修門。此方案有足夠大的進風面積，降低了空冷器設備的通風壓力損失，能夠保證通其冷卻效率。無論是降噪效果還是進風效率上均獲得成功，同時還降低了投資。

四、結語

綜上所述，通過對壓縮機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到《工業企業廠界環境噪聲排放標準》（GB12348-2008）中各類聲功能區的限值要求。

參考文獻：

[1]馬大猷主編.《噪聲與振動控制工程手冊》.機械工業出版社。

[2] 趙立丹.天然氣站場空冷器降噪的設計措施[J].規劃設計，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;學歷：本科、學士;職稱：中級工程師;職務：設計員;研究方向：給排水。