海上固定平台噪声防控技术措施

欧阳隆绪 朴庆利 陶津徽

中海石油（中国）有限公司天津分公司

海上固定平台空间有限，大型设备多并布置集中，靠近生活楼区域，设备产生的噪声影响人员作业及休息。噪声超过85dB（A）影响人员正常作业，导致工作效率降低，带来安全生产隐患［1］。长期处于高噪声环境中，易引起噪声性耳聋［2－3］，平台大型设备［4］产生的噪声通过空气及振动严重威胁平台作业人员身心健康。对渤海湾某海上固定平台作业现场及人员接触噪声值进行检测，发现部分场所及工种噪声值超过国家规定的标准值。结合平台实际工况环境条件，通过噪声源、传播途径、受音者［5－6］3个方面对噪声进行治理，提出对大型设备噪声源加装隔声罩、隔声屏障、减振等改造技术措施；对无法改造的声源设备，给出在不同环境条件下人员佩戴不同的防护用品建议；对生活楼房间加装吸隔声材料、老化胶条及损坏布风器的更换等措施。

1 海上固定平台噪声源区域划分

海上固定平台是一个整体化的复杂钢结构，作业区域和生活区域同处于一个平台上。作业区域分布有大量的生产设备，如透平发电机、天然气压缩机、空气压缩机、原油外输泵、注水泵、主锅炉等，大型设备在工作状态产生高达111.6dB（A）的噪声，对定时巡检、长期处于该环境下的工作人员的听力产生极大影响。另外，由于平台的钢结构，易于振动噪声的传播［7］，处于顶层甲板的生活楼易受振动噪声影响，严重影响人员的休息。根据某医院对渤海湾某平台现场工作人员的检测报告，发现操作伴生气岗、操作原油岗、操作井口岗、机修工、仪表工、电工、发电工、污水岗操作、水手、电脱岗操作等10类工种个体接触噪声水平超标过国家标准。

1.1 透平发电机区域

透平是燃气轮机的做功部分，气流在透平中流动的通道由静叶和动叶交替排列而成，动、静叶组成逐渐收缩的通道，使高温高压的燃气在通道中膨胀做功。该区域噪声组成主要受燃气轮机发电机体噪声、进、排风管道辐射噪声和冷却风机噪声叠加而成。利用QUEST 2900积分式声级计对燃气轮机发电机进气管道噪声进行检测，噪声值达111.6dB（A）；排气管道总声级达96.1dB（A）。该区域噪声源呈现宽频带，低频噪声成分较高。

1.2 天然气压缩机区域

天然气压缩机一般位于海上平台中层甲板，呈L状分布，2台运行1台备用，该区域中、低频噪声表现突出。同样使用QUEST 2900积分式声级计对压缩机设备噪声值进行检测，在距离设备2m处，噪声达99dB（A），超过国家规定标准［8］及中华人民共和国能源部2010年颁布的海上固定平台安全规则（试行）的要求。对长期在附近工作的人员如机修工、电工等工种造成听力伤害。

1.3 空气压缩机区域

空压机区域.空压机位于平台的下甲板位置，共4台，其中3台集中布置在1个空压机室内，另1台备用放置于空压机室后方的集装箱内。本区域噪声除了空压机本体中、低频噪声外，还附有进、排风机产生的噪声叠加，总声级达101.2dB（A）。

1.4 生活楼房间区域

生活楼位于平台东侧上甲板区域，共分为3层，顶部为飞行甲板，生活楼高度10.7m，长度33m，宽度14.5m。生活楼西侧正对透平区域，距透平直线距离15m，受透平区域噪声直接影响严重。房间门窗属于气阻型窗玻璃胶条，由于时间长及老化开裂，导致声音的传入，成为薄弱环节。房间安装的布风器是气体流通的主要通道，布风器的损坏造成气流噪声，上述3个方面及振动［9］影响导致房间噪声超标，影响人员休息。

2 海上平台噪声防控技术研究

2.1 海上平台噪声源的防控措施

2.1.1 透平区域降噪

海上平台作业空间有限，设备布置紧凑，在设计改造时，应首先考虑消防、荷载及今后的维护多方面因素，在条件允许的情况下，采取改造措施。透平设备体型庞大，且噪声多由管道向外辐射。因此，在进排气系统中安装消声器，用于降低燃气轮机罩外的气流进排气噪声。在透平与生活楼之间加装隔声屏障，该屏障有效阻挡直达声的传播，减少噪声的外辐射。

2.1.2 天然气压缩机降噪

天然气压缩机现场条件复杂，工艺管线繁多，为防止可燃气体集聚，该区域主要是设计声屏障进行降噪处理。隔声屏障能对声影区范围内起到良好降噪，而无法保护声影区以外空间，但平台上其他设备布置非常紧凑，在声波传播过程中这些设备将会对声波产生隔断、反射等物理效果而让声波无法传播得更远。在该区域设备周围设置声屏障，屏障高度3～3.5m。隔声屏障吸隔声体具有吸声和隔声双重作用，吸声侧面板为穿孔铝板，穿孔率23%，隔声侧面板为镀锌喷塑钢板，中间填充吸声材料为玻璃棉，荷载为30kg／m2。

在设备过道侧通长设置降噪门：为方便平台工作人员日常工作和设备检修，将设备过道侧通长设置降噪门。设备仪表位置的降噪门上布置观察窗，保证工作人员在屏障外能观察仪表的数据显示；对需要检修的位置设置检修降噪门，门上方门梁应为可拆卸结构，设备检修时能将其快速拆卸，以便设备能顺利吊出。屏障立柱与原有结构采取可靠连接—柱底布置通长H型钢底梁，横梁与甲板焊接牢固，屏障柱用螺栓与底梁连接；柱顶与原有结构应采取可靠连接；钢柱之间应设置钢梁，柱间支撑等构件，使整个结构形成一个空间受力体系，增强其整体稳定性。

2.1.3 空气压缩机降噪

空压机位于下层甲板的空压机室内，由于空压机室未做噪声处理，导致该区域噪声偏高。为有效降噪，对空压机室采取降噪治理。在空压机室内部墙体增设吸声阻尼层，减小空压机室内部混响声，并通过阻尼作用消耗噪声声能，从而减少噪声的向外辐射。吸声阻尼层结构组成为：轻钢龙骨＋阻尼板＋吸声材料（玻璃棉）＋孔板。将原有风机取消，在屋顶增设低噪声降噪型排风风机，并配设风机消声器。采取上述2种降噪措施后，能有效降低空压机运行噪声的向外辐射，噪声预测可降低15～20dB（A）。

2.2 海上固定平台生活楼房间的降噪措施

平台上的生活楼一般设置在顶层甲板，并距离透平区域较近，易受透平高频噪声影响，受下层甲板的天然气压缩机中低频振动噪声的影响。另外，由于海上平台的环境条件，生活楼受环境影响严重，随着时间的延长，生活楼墙壁的隔声材料易受影响，不能保证原先设计效果。因此，为能全面保护生活楼里面房间，在生活楼墙体内加装复合共振吸隔声模块，加装隔声模块，能够有效提高低频共振噪声隔声量，同时对高频段噪声也有良好的隔声性能。对时间长、老化的胶条进行更换，减少空气噪声传播；对于房间内损坏的布风器及时替换，减少气流噪声影响。

2.3 海上固定平台人员噪声防护

听力保护是保护暴露在噪声环境中工人听力的有力措施［10－12］。海上固定平台设备噪声源分布广、位置分散，对于一些噪声源在施加改造后，易引起后期的消防、检修、工艺等不便，为安全带来隐患。针对此类噪声源，应考虑人员的噪声防护及在设备噪声源处的滞留时间。对于不同噪声环境，给出所应佩戴的劳动防护用品建议。在95dB（A）以下噪声环境，建议佩戴经常使用的连线耳塞，如1110子弹形带线耳塞、E.A.RTM 311—1101Classic圆柱形带线耳塞、E.A.RTM 311—1250Earsoft高降噪子弹形带线耳塞、E.A.RTM 311—1126Classic Superfit带标记圆柱形带线耳塞、E.A.RTM 318—1005Push INS免揉搓泡棉带线耳塞等。在100dB（A）以下噪声环境，建议佩戴预成形耳塞，如E.A.RTM 340—4004Ultrafit圣诞树形带线耳塞、Tri－SealTM高级耳塞10005607。在105dB（A）以下噪声环境，建议佩戴左右系列头盔式防噪音耳罩、HPE高舒型头盔式防噪音耳罩、H7P3E挂安全帽式耳罩。

3 改造措施及效果分析

海上平台施工作业复杂，设备产品要求高，为了能够治理平台噪声，主要的改造措施是对生活楼房间的改造治理。结合渤海湾某平台的实际工况环境条件，对其生活楼噪声超标的有代表性的2个房间进行施工改造应用进行分析。

3.1 房间墙壁吸隔声处理

海上固定平台长期受潮湿、日照、腐蚀等因素影响［13］，使平台生活楼房间墙壁原有隔声效果降低。为更好的阻碍空气噪声及振动噪声的传播，针对房间的墙壁提出改造处理。生活楼房间的吸隔声内墙壁如图1所示，墙壁的隔声效果不佳。对于该类房间的墙壁，选用符合中国船级社规定的吸隔声材料，如图2所示。对于噪声超标代表性房间进行现场施工改造，改造现场图如图3所示。

图1 生活楼房间内墙壁绝缘装饰板图

图2 吸隔声材料图

图3 改造施工现场图

3.2 房间舷窗胶条处理

平台生活楼房间布有400mm×560mm规格的气阻型钢质窗，房间原有气阻型窗玻璃胶条老化开裂，漏声严重，其现场如图4所示。对于此类状况，可将房间舷窗用耐候隔声胶条替换原有老化胶条。密封胶条的选用应符合现场门窗的实际要求，具有阻燃、防火能力，如图5所示。

图4 生活楼房间气阻窗胶条图

图5 隔声密封胶条图

3.3 房间通风布风器的处理

布风器是海上固定平台生活楼房间通风的基本设施，但由于布风器的长期使用，导致布风器损坏，使平台房间通风时，产生气流噪声，造成房间噪声过高，如图6所示。针对此类房间的布风器，给出具体形式的布风器产品，对其进行更换处理，从而降低房间气流噪声值，产品形式如图7所示。

图6 房间损坏的布风器图

图7 符合要求的布风器图

3.4 应用效果分析

对海上固定平台噪声超标的有代表性的房间通过上述措施进行整改，整改后的噪声值明显下降。第1个房间的原有噪声值为58dB（A），改造后值为50dB（A），降噪量为8dB（A）；第2个房间的原有噪声值为63.3dB（A），改造后值为46.4dB（A），降噪量为16.9 dB（A），使得房间噪声值达到国家规定要求，为员工提供了一个良好的作业环境。

4 结论

1）对于透平、天然气压缩机、空气压缩机等设备提出加装隔声罩、隔声屏障、减振等技术措施，降低设备处噪声值，减少巡检作业人员的接触值。

2）对于生活楼噪声超标的房间，提出在房间墙壁加装满足船级社规定的吸隔声材料，对于老裂化胶条及损坏的布风器，提出符合要求的产品进行替代。

3）对于不适宜改造的噪声源，提出在不同噪声环境下，应佩戴不同的劳动防护用品的建议方法，以更好地保护人员的听力，保障作业安全，减少职业病的发生。

在房间改造后，降噪效果明显，能够满足国家规定的要求，为员工提供良好的作业休息环境。

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