文昌8-3B平台员工寝室噪音来源分析与解决方案初探

张海荣

(中海石油(中国)有限公司 湛江分公司，广东 湛江 524057)

海洋平台

文昌8-3B平台员工寝室噪音来源分析与解决方案初探

张海荣

(中海石油(中国)有限公司 湛江分公司，广东 湛江 524057)

文章通过对文昌136油田8-3B平台员工寝室噪音来源进行分析，探讨影响员工寝室噪音的解决方案，最终实现既能保证员工身心健康，又能实现设备安全运行的双赢。

海上平台；变压器；噪音；风机

文昌136油田8-3B平台(简称文昌8-3B平台)位于海南省文昌市以东约140 km海面上，该平台自2013年试生产以来，生活楼内员工寝室长期被高噪音所困扰，部分房间(见表1)噪音超过《国家噪音标准》规定的居住、商业、工业混合区不超过60 dB的标准，以及《海上固定平台安全规则》规定的人员住所和医务室噪音一般不应超过55 dB的限值。

因此对该平台生活楼内员工寝室的噪音来源进行分析，探究消除该噪音的方案，为员工创造一个舒适的工作、生活环境，对体现中海油“以人为本”的管理理念和关爱员工有着非常重要的现实意义。

表1 员工寝室噪音表 dB

1 噪音来源分析

对生活楼内员工寝室周围20 m半径范围内所属设备进行一一排查，以确定影响员工休息的噪音来源。最终经仪器检测发现:位于员工寝室下层甲板的主变压器间的轴流式通风机，是引起员工寝室高噪音的根源(见表2)。

表2 主变压间噪音值表 dB

1.1主变压器间与生活楼员工寝室垂直位置图

主变压器间与生活楼员工寝室垂直布置图见图1。

图1 主变压器间与生活楼员工寝室垂直位置图

1.2主变压器间风机的作用

文昌8-3B平台主变压器的风机，是3组轴流式通风机,其主要作用是将外界低温低湿的空气送入主变压器间，促使主变压器间内外气体进行湿热交换,保证设备的正常运转和平台用电安全，其主要参数详见表3。

表3 主变压器间风机参数表

2 主变压器间降噪方案初探

从文昌8-3B平台主变压器间一进一出共6台轴流式通风机噪音产生的源头出发，探索适合解决员工寝室噪音超标的方案。

2.1轴流式风机与离心式风机噪声比较

通常而言，轴流式通风机运转时噪声很大，离心式通风机一般噪声较小[1],就相同性能轴流式风机与离心风机相比较，则轴流风机的噪音强度比离心风机高，因为轴流式风机的叶片数往往比离心风机多2倍以上，转速也比离心风机高，因此轴流风机的噪音频率位于较高的频程频带。

既然如此，在满足海上变压器间通风换气次数要求、以及安装位置允许的条件下，将该变压器间原6台轴流式通风机，更换为噪音小的离心式通风机，则是解决影响员工寝室噪音超标的不二选择；但离心式风机相比轴流式风机转速有所下降，风速没有轴流式风机强劲，因此采用噪音小的离心式风机通风的同时，辅助以空调降温冷却，以应对极端炎热的天气。

2.2离心式风机风量计算

2.2.1 离心式风机风量计算

主变压器间换气次数一般每小时按大于30次，变压器间散热量宜按安装容量的5‰计算，则变压器间单位时间内的散热量计算公式如下:

Q=N×0.85×0.005×1 000，

(1)

式中：Q为1 s内单台设备的散热量，J/s；N为变压器容量，KVA。

目前，文昌8-3B平台主变压器间,已经布置8台400 KVA和1台3150 KVA共9台变压器，则变压器间所有变压器散热量按照公式(1)计算如下：

1台400 KVA的变压器1 s内散热量Q1=400×0.85×0.005×1 000=1 700 J/s，

(2)

8台400 KVA的变压器1 s内散热量Q2=8Q1=8×1 700=13 600 J/s,

(3)

1台3 150 KVA的变压器1 s内散热量Q3=3 150×0.85×0.005×1 000=13 390 J/s，

(4)

同时，主变压器间单位时间内设备总的散热量可按如下公式计算：

Q总=∑Q，

(5)

式中：Q总为1 s内设备总的散热量，J/s；Q为1 s内单台设备的散热量，J/s。

将式(2)、式(3)、式(4)中1 s内单台设备散热量，代入式(5)可得，1 s内设备总的散热量Q总为26 990 J/s。

同时，通风机风量可按下面公式进行计算：

(6)

式中：V为通风量，m3/h；Q总为1 s内设备总的散热量，J/s；Δt为室内外温差，一般取5 ℃。

将公式(5)中总的散热量Q总代入公式(6)，可得通风机风量约为16 116 m3/h。

2.2.2 离心式风机特殊性能要求

在海洋石油平台中，变压器间属于2类危险区，即在正常运行时，不出现爆炸性气体环境，如果出现也是偶尔发生并且仅是短时间存在的场所[2];同时，在海洋石油平台中，即使在非危险区域，要求用于加压的风机应有100%的备用，备用风机在值班风机发生故障时，能够随时投用；接触室外空气的风机的叶轮应具有防腐性，所有加压风机的外壳应用镀锌钢板制作，位于2类危险区的风机除了高于非危险区域风机的备机和材质要求外，还应选用适应可燃气环境的II类电气设备性能要求[2]。

2.3辅助空调制冷量计算

通过计算，在满足主变压器间每小时30次通风换热的前提下，仅选用噪音相对较小的离心式风机，即可满足通风换热的需求；考虑到南海夏季持续时间长的现实，及从设备可靠性出发，在主变压器间预增加辅助空调，作为辅助降温设备；此外，电气设备间应尽量避免采用水冷型空调柜机[3]，故按直接蒸发式空调制冷量公式计算：

Q冷=1.1Q总，

(7)

式中：Q冷为1 s内空调的制冷量，J/s；Q总为1 s内设备总的散热量，J/s。

将公式(5)中，1 s内设备总的散热量Q总为26 990 J/s代入公式(7)可得：辅助空调单位时间内制冷量Q冷为29 689 J/s。

3 结束语

通过对文昌8-3B平台员工寝室噪音来源进行分析，探讨解决高噪音的方案，在满足主变压器间每小时30次通风换热的前提下，提出仅通过选择噪音相对比较小的离心式风机，即可满足该要求；考虑到我国南海夏季持续时间长的现实,并从提高设备可靠性出发，预增加3台风冷式、制冷量为29 689 J/s的空调，采用“两用一备”的运转模式，作为辅助制冷设备,以应对极端炎热的天气。这不仅解决了影响员工寝室长期被高噪音困扰的难题，同时也保障了员工寝室下层甲板主变压器间设备正常运转，取得了良好的效果。

[1] 赵世春.离心式与轴流式通风机的工作原理及特性比较[J].太原科技，2006(8):54-58.

[2] 陈亮，冷鸿震，王树达，等.浅谈海洋石油平台防爆电气设计[J].科技信息，2011(9)：406-407.

[3] 康为夏，陈安杨.浮式生产储油船(FPSO)电气设备舱的HVAC设计[J].船舶，2007( 1)：48-51.

In this article,the sources and affection of the noise are analysed and discussed on the platform of WENCHANG 8-3B oilfield,which is solved ultimately by a win-win situation for both the employees' health and the safety of the equipments.

offshore oil platform;transformer;noise;fan

张海荣(1984-)，男，陕西咸阳人，助理工程师，学士，主要从事采油设备管理和维护检修工作。

TE952

10.13352/j.issn.1001-8328.2015.03.015

2015-02-15