某海外項目海洋平臺噪音預測及降噪措施

楊 雪* 王亞瑩

（博邁科海洋工程股份有限公司）

0 引言

海上石油和天然氣平臺通常用于勘探和開發位于近海、深海的原油和天然氣。因局限在一個小空間內，且綜合油氣平臺的設計通常是復雜的組合生產設施，與生活樓彼此靠近，由于長時間暴露在噪音環境下，平臺上人員身體和精神健康受到嚴重影響，所以，海上油氣平臺安全、健康和環境(SHE)問題一直是油氣行業關注的首要問題。同時，在海洋油氣平臺上，噪聲問題對工程設計影響巨大，而在海洋平臺設計階段對設備進行合理布置，提出有效的降噪措施，有利于減少噪聲對人員的健康危害。

1 研究目的和計算方法

研究的主要目的是確保在平臺上的設備滿足噪音標準規范的前提下，通過在項目設計階段識別和消除潛在的噪音問題，使平臺上各工作區域噪音級別滿足項目噪音標準規范要求。利用噪音模擬分析軟件B&K Predictor-LimA，預測平臺上各個工作區域內的噪音水平，根據現有供應商提供的的設備噪音級別，確認是否達到平臺上各個區域、房間和設備噪音的限制要求，以此對平臺設施布置進行評估，提出合理化設備布置方案和降噪措施，避免平臺投產后環境噪音對平臺上的人員身心健康造成損害[1-3]。

計算方法主要基于UEG報告UR25《海上噪聲和振動控制-設計指南》，EEMUA 140 《噪聲程序規范》要求進行設計，同時根據ISO 9613-2《聲學 戶外聲傳播衰減 第2部分:計算的一般方法》進行理論計算。

2 輸入條件

2.1 噪音標準

根據項目標準規范要求，人員暴露在噪音環境下的噪音級別規定可見表1。從表1中可以看出，根據業主規范要求，避難間噪音級別限制為40 dB(A)，而一般在有人平臺生活樓上睡眠室規定的噪音值為40～45 dB(A)，本項目避難所噪音級別已經低于睡眠室的噪音級別。

表1 不同區域環境噪音級別的要求

2.2 噪音數據

本項目平臺含有四層甲板：鉆井甲板、中層甲板、生產甲板及底層甲板。中層甲板和生產甲板由防火墻隔開為兩個區域。防火墻區域以東是生產甲板層的設備間，上面布置避難所、不間斷電源間和電池間。預計對平臺噪音水平有影響的設備可見表2，設備噪音水平的預測是基于85 dB(A)@1 m橇邊的規格水平或供應商數據。

表2 主要設備噪音級別

3 模擬結果

選取對噪音影響最大的幾個設備，分幾種工況進行模擬，包含備用柴油發電機、吊機的啟動和未啟動工況，以及火炬冷放空、火炬應急泄壓幾種工況，對平臺各甲板布置的設備進行噪音分析，噪音源值基于表2數據進行模擬分析[4-6]。

3.1 鉆井甲板

鉆井甲板各工況預測的噪聲等值線如圖1所示。從圖1 a）中可以看出，當鉆井甲板上空氣壓縮機、暖通設備和泵工作時，大部分區域的噪音水平低于85 dB(A)，空氣壓縮機、暖通設備和泵周圍局部區域內噪音為85～87 dB（A）。

圖1 鉆井甲板預測的噪聲等值線

當備用柴油發電機與空氣壓縮機、暖通設備和泵同時運行時，噪音超過85 dB(A)以上的區域將會增加，靠近設備的噪聲水平將超過85 dB（A），如圖1 b）所示。

同樣，當平臺基座式吊機滿負荷運行時，靠近設備和起重機底座的甲板噪音水平將超過85 dB（A），機艙外的噪音水平將達到95 dB（A），如圖1 c）所示。當吊機處于空轉狀態時，機艙外的噪音水平大約為85 dB(A)，在滿負荷的情況下，起重機駕駛室的噪音水平可達到75 dB（A），但由于其吊機高于甲板，對一般平臺噪音水平的影響較小，并不需要采取特殊降噪措施進行處理。

3.2 其他甲板

圖2所示為其他甲板預測的噪聲等值線。從圖2 a），圖2 b）中可以看出中層甲板-和生產甲板的噪音水平一般在83 dB(A)以下，只有泵、液壓動力單元和井口控制盤周圍的局部區域的噪音水平在85 dBA（A）以上。

圖2 其他甲板預測的噪聲等值線

從圖2 c）中可以看出，正常平臺運行期間，底層甲板上的噪音水平低于83 dB（A），只有泵周圍的局部區域高于85 dB（A）。

3.3 火炬泄壓和冷放空

從圖3 a）中可以看出，在火炬冷放空過程中，平臺上的噪音水平將受到火炬放空和管道減壓閥產生的噪音影響，噪音水平可能接近115 dB（A）@1m，但隨著壓力及流量降低，噪聲水平將迅速降低，預計不會超過這個限制。

從圖3 b）中可以看出，在火炬泄壓過程中，噪聲水平預計不超過85 dB（A），并不需要特殊降噪措施進行處理。

圖3 火炬泄壓和冷放空的噪聲等值線

4 降噪建議

通過對上述噪音等值線圖進行分析后可知，部分設備噪音值超過標準規范及項目要求，所以，需要對噪音預測超標設備進行降噪處理，具體降噪措施如表3所示[7-8]。

表3 主要設備降噪措施

5 結論

本文利用Predictor-LimA軟件對海洋平臺進行了噪音模擬，得到了甲板上各區域噪音等值線圖，預測結果可靠性較高，得到了業主的認可。根據模擬結果進行了分析，并給出了各設備降噪建議和合理化措施，可用于今后的此類項目中對平臺噪音預測評估工作。