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1、天然气压缩机厂房降噪的设计措施相宇【摘 要】In order to make the noise emission of natural gas compressor plant meet the requirements of Emisson standard for industrial enterprises noise at boundary GB12348- 2008,measures should be taken for the compressor plant. After analyzing the noise sources and characteristics of n
2、atural gas compressor plant,according to the basic theory about noise reduction,light steel keel structure design contains multi-layer light sound insulation board,the multi-layer porous fiber sound-absorbing material layer is used in the walls and roofs of the compressor plant to isolate the full b
3、and noise,the noise enclosure device is used on the roof vent and exhaust ports to reduce noise for external radiation,the muffler is used in the air in-take and exhaust fan to achieve the silencing effect.These measures not only reduce the impact on the sur-rounding environment,but make the noise e
4、mission to meet the national requirements of standards.%:为使天然气压缩机厂房噪声排放达到工业企业 厂界环境噪声排放标准(GB 123482008)规范的要求，需要对压缩机厂房采取 有针对性的设计措施.通过对天然气压缩机厂房的噪声来源及特点进行分析,根据降 噪基本理论,对压缩机厂房的墙壁及屋顶采用内含多层轻质隔声板、多层多孔纤维 吸声材料层的轻钢龙骨结构设计隔断全频带噪声,对屋面排气口及排烟口四周加装 消声围护装置减弱噪音对外界的辐射,对进风及排风机加装消声器达到消声的效果. 通过以上降噪设计措施,可使噪声达到国家规定的排放标准,减少噪声
5、对周边环境的 影响.期刊名称】油气田地面工程年(卷),期】2017(036)006【总页数】4页(P39-42) 【关键词】 压缩机厂房;降噪;隔声板;玻璃棉;消声围护;消音器【作 者】 相宇【作者单位】 大庆油田工程有限公司【正文语种】 中 文我国天然气的后期开采中都建立了天然气压缩站。增压机广泛应用于天然气工业， 是增压站关键输送设备1。在天然气压缩机运作时，机体本身会产生噪声和震动， 对环境和人们的生活带来一定的影响。天然气压缩机组噪声控制技术在国内外研究 多年，一般以单台压缩机产生的噪声进行预测，然后进行降噪设计2。通过采取 相应的设计措施来控制噪声，实现环境保护和可持续发展。在实际工
6、程设计中，不 仅要解决噪声达标问题，还要考虑通风散热和维修空间等问题3-4。目前，由于我国尚无天然气压缩机噪声专项标准，天然气压气站或注气站作为工业企业固定生产设施一般执行工业企业厂界环境噪声排放标准(GB 123482008)。该标准第4.1.1条规定工业企业厂界环境噪声不得超过的规定值见表1 压缩机噪声分为空气运动摩擦噪声、机械运动噪声、物体振动噪声。噪声来源有以 下几种：由于压缩机在运行过程中，进气阀(排气阀)运行使气体产生压力脉动而 产生的噪音；冷却风扇在高速运转中与空气摩擦产生的噪声；固体设备进行周期运 动中产生的机械噪声；天然气爆燃时发出的噪声。以西二、西三线电驱站及燃驱站为例，主
7、要的噪声源及强度见表2。为了达到工业企业厂界环境噪声排放标准( GB 123482008)规范的要求， 各压气站或注气站均采取了一系列减噪措施，主要包括：将压缩机建于压缩机房内； 压缩机房设置隔声层，并设置双层门窗；对管道系统采用软包吸声等。上述降噪措 施可以明显降低天然气压缩机厂房的噪声水平。天然气压缩机噪声主要由空气动力性噪声、机械噪声及管道振动噪声等叠加而成， 其具有频带宽、低频声强的频率特性，总声压级较高。3.1 吸声降噪 吸声降噪降低反射声的声能，若忽略直达声的影响，吸声量增加1倍，噪声降低3 dB。室内平均吸声量计算公式为式中：AL为降噪量，dB ;a2、a1分别为吸声处理前、后的
8、室内平均无规入射吸 声系数。3.2 隔声降噪当墙上有门窗时，因门窗的隔声量比墙低，因此整体隔声量下降。组合墙体隔声量与墙和门的隔声量、面积有关。一般墙的隔声量比门的隔声量以最多高10 dB为 宜，因为即使墙体隔声量再高，由于门的隔声量的影响，组合隔声量也不会提高。 组合隔声量的计算公式为式中：T为组合墙的平均透射系数；TW为墙体的透射系数；Td为门的透射系数；Sw为墙的面积,m2;Sd为门的面积，m2。透射系数t和隔声量R的关系为3.3 消声降噪直管式消声器消声量主要与通道形式、长度和吸声材料的性能有关。消声量AL的计算公式为式中：申为消声系数，dB/m ; p为消声器通道截面周长,m;l为消
9、声器的长度，m ; S为消声器通道截面积，m2。消声管道内吸声系数越大，消声系数越大，消声量越高。增加长度，或增大通道周 长与截面积的比值，消声量增大。同样周长，圆形截面的周长与截面积的比值，要 比扁状的矩形小很多，因此，圆形截面的直管式消声器消声性能差。3.4 隔振降噪 将振动源与地基的刚性连接改为弹性连接，使振动尽可能远大于共振频率的 2 倍， 设计系统的固有频率应低于振动频率的5 10倍以上。振动通过共振区时还需增 大阻尼，防止短时激振。根据噪声源与厂界的位置关系、噪声源值大小、降噪目标值以及设备工艺要求等， 经过技术论证和计算分析，制定吸声、隔声、隔振和通风消声等噪声控制措施 5。4.
10、1 墙壁及屋顶的降噪 天然气压缩机厂房为甲类生产厂房，耐火等级为二级，厂房墙体及屋顶的结构设计 需满足相应的防火、防爆（泄爆）要求，厂房钢结构按照国家相关标准规范执行。 厂房墙体及屋顶采用现场复合的结构形式，采用轻钢龙骨结构，内含多层轻质隔声 板、多层多孔纤维吸声材料层和一层防火吸声布护面层，这种多层结构能有效地隔 断全频带噪声。试验表明，该结构有效避免了吻合谷的产生，从而增强了隔声效果。 厂房墙体和屋顶的结构见图1、图2。所有降噪材料均选用A级不燃型。为满足压缩机厂房泄爆要求，厂房墙体面密度必须在60 kg/说以内。主要材料材质要求如下：（1）轻质隔声板。密度不小于1 300 kg/m3，横
11、向抗折强度不小于18 MPa，纵 向抗折强度不小于15 MPa，螺钉拔出力不小于100 N/mm，导热系数不大于 0.16 W/（m2K）,干缩率不大于0.08%，湿胀率不大于0.2%，含水率不大于 3.5%，吸湿率（48 h）不大于7%，抗冻性不小于25次冻融循环（-25C下冻1.5 h,融0.5 h）,无起层、无龟裂，A级不燃。（ 2 ）超细玻璃棉。容重不小于48 kg/m3 ，含水率应不大于1% ，质量吸湿率应 不大于5%，憎水率应不小于98%；且应流阻适当，孔隙均匀，有较高的吸声性 能和化学稳定性。离心玻璃棉允许容重误差应不超过5%，含杂质量不大于3%， 吸声系数不小于0.90,纤维直
12、径小于6 pm,不含渣球，防潮、不吸水。(3 )铝质穿孔板。材质为穿孔铝合金板，厚度不小于0.6 mm，穿孔率为20% 23%，孑孔径为2.5 3 mm，表面静电粉末喷涂，涂层总厚度不小于80 pm(寿命 不低于15年)，A级不燃。根据压缩机厂房不同类型压缩机噪声源特性,结合计算所需降噪量,决定轻质隔声 板的材质及厚度,以及多孔纤维吸声材料的容重及厚度。整体降噪构造层数需集合 实际降噪量而定。4.2 燃驱压缩机厂房的进排风及排烟降噪 燃气轮机以天然气为燃料,带动离心压缩机组工作。燃气轮机所排出的废气通过排 气管道(烟囱)穿出厂房屋面至高空处排放。同时,燃气轮机工作时的设备噪声通 过排气管道向外
13、界辐射，该处噪声值可达到90-95 dB(A)。根据以往噪声治理经 验判断，排气管道(烟囱)应高出屋面约2-3 m。针对这一情况采取以下措施：在屋面排气口四周加装排气消声围护装置,该装置设 计消声量30 dB(A),顶部采用渐缩出口，底部与厂房屋面连为一体。排烟消声围 护构造见图3 。排烟维护结构所有材料均选用耐高温材料。降噪材料性能指标及降噪材料的选型同 墙壁及屋顶。4.3 空气进风及排风机的降噪根据输气管道工程设计规范(GB 502512015 )的要求，厂房内正常通风 频率不得少于8 h-1,事故通风频率不得少于12 h-1。按照事故通风量进行设计， 即可满足防火防爆要求。以往压缩机厂房
14、进、排风系统如图4所示。进、排风系统按照低进高排的原则进 行设计。厂房排风风机布置在屋面靠近屋脊处，风机采用轴流风机。厂房进风风机 安置在压缩机厂房南侧墙面外，风机与墙面连接，风机采用轴流风机，如有特别要 求也可采用离心风机。为了防止厂房内噪声通过进、排风系统泄漏至厂房外，对厂区及厂界声环境产生影 响，在进、排风机外分别安装进、排风消声器。消声器设计消声量根据厂房整体降 噪需求量及风机本体噪声量而定，外用钢板隔声，内插消声片，即可达到消声效果。消声器设计风速为8 m/s，可防止消声器产生气流再生噪声；消声器设计总流通面积小于墙体总面积的1%，可减少厂房墙体总隔声量受开孔面积的影响。 在进行压缩
15、机厂房进风、排风风机选型时应尽可能地选用低噪声设备。根据不同的 风机分析其噪声源频谱特性设计对应的消声器，消声器必须做好防腐、防水措施。 主要材料要求如下：（1）消声器外壳不小于1.2 mm厚镀锌板，镀锌量不小于120 g/m2，表面喷塑 处理，喷涂厚度不小于60 pm。（2 ）吸声护面层采用厚度不小于0.8 mm的镀锌穿孔板，穿孔率为20%23% , 孔径为2.5-3 mm。（3）离心棉性能指标同墙壁及屋顶。（4）包裹吸声材料的玻璃布应为平纹无碱憎水玻璃布，不允许有玻璃布堵塞吸声 孔的情况发生。根据噪声源特性，结合计算的所需降噪量决定隔声钢板的材质及厚度，以及多孔纤 维吸声材料的容重及厚度。
16、整体降噪构造层数需集合实际降噪量而定。（1）对于天然气压缩机厂房降噪的设计可以采用吸、隔声结构，消声器，以及选 用低噪声设备等措施。（2）根据噪声源特性，结合计算所需降噪量，决定降噪材料的选用参数。（3）对压缩机厂房进行降噪设计后，压缩机厂房噪声值可满足工业企业厂界环境噪声排放标准(GB 123482008 )的规定，可有效改善站场的工作环境及周边环境。【相关文献】1 陈小飞，华忠志，梁宁涛，等某集气站天然气压缩机噪声治理J.天然气工业，2011 , 31 (3)：89-912 唐仙，谢凌，罗兰婷天然气增压站噪声和振动治理效果分析J.油气田环境保护，2013 , 23 (5)：29-313 熊鸿斌，陈新燕，姜海城市天然气加气站噪声影响分
