工业站场压缩机和空冷器的降噪措施

摘要：为了使工业站场的厂界噪声达到《工业企业厂界环境噪声排放标准》（GB12348-2008）的要求，需要针对天然气工业站场内主要噪声源压缩机和空冷器采取有效的降噪措施。通过对噪声源的特性分析，了解其噪声值，进行吸隔声计算，确定降噪技术方案及降噪材料的选用，最终使厂界处噪声排放达到国家规定的排放标准，减少对周边环境的影响。

关键词：压缩机;空冷器;噪声源;降噪;吸隔声模块

一、噪声源分析

天然气站场的主要噪声源为压缩机和空冷器。以某储气库集注站噪声源为例进行噪声源分析。压缩机房内设2 台天然气压缩机组，单台压缩机的噪声值为100dB（A），2台压缩机叠加噪声值为103 dB（A）。压缩机配套空冷器区设置2 台空冷器，单台空冷器的噪声值为90dB（A）， 2台空冷器的叠加噪声值为93 dB（A）。

电驱压缩机和空冷器机组的噪声主要由空气动力性噪声、机械噪声、管道振动噪声及电磁噪声等叠加而成，其具有频带宽、低频声强的频率特性，总声压级较高。

（1）空气动力性噪声：由气流脉动噪声和涡流噪声共同作用、相互混杂的结果。其中以气流脉动噪声为主要噪声源，在宽频带上有一个或几个突出的峰值。

（2）机械性噪声：机械性噪声是旋转部件的平衡误差、机械碰撞、动配合部件的摩擦以及结构振动而产生的，并通过机械部件壳体向外辐射。

（3）管道振动噪声：压缩机运转时会带动其外接管线随之振动，加之管道内的介质高速高压运动而共同引发的振动形成了管道与空气摩擦振动，由此造成噪声向外辐射。在空气中传播的管道振动噪声以中、高频为主，而管道振动频率以低频为主。

（4）电磁噪声：电磁噪声是由电动机产生的。电动机空隙中磁场脉动、定子与转子之间交变磁引力、磁致伸缩引起电机结构振动而产生噪声。电磁噪声的大小与电动机的功率和极数有关。

二、噪声控制目标与原则

2.1噪声控制目标

确保在不受其他噪声源干扰的条件下，厂界环境噪声值不得超过《工业企业厂界环境噪声排放标准》（GB12348-2008）4.1.1条（表1）规定的排放限值。声功能区根据环评报告确定。

2.2降噪原则

（1）严格执行国家有关法律法规及标准规范。

（2）降噪设施不得影响压缩机、空冷器及其配套设施的正常运行，且满足消防要求。

（3）降噪设施不得影响操作人员对压缩机、空冷器及其配套设施的日常观察、维护和检修。

（4）降噪设备及材料应具有防火、不燃（或阻燃）、无揮发性、无毒等安全特性。

三、降噪计算及降噪设计方案

3.1吸隔声设计计算

（1）隔声量计算公式

整体隔声量=叠加总声级-吸声降噪量-距离衰减量-实体围墙降噪量-降噪指标+设计余量

（2）吸声量计算

压缩机厂房内采取吸声措施，墙体和屋面内侧为吸声面，吸声面设计吸声系数≥0.85。室内吸声降噪量公式为：

（3）叠加总声级

声级叠加公式为：

（4）设计降噪指标见表1;

（5）设计余量取3dB（A）;

（6）距离自然衰减量

从距离 r1传播到距离r2 时，噪声值衰减量计算公式：

（7）实体围墙降噪量

实体围墙具有声屏障的降噪作用，根据以往类似降噪工程实测数据，实体围墙降噪量约为6～10dB（A）。按保守估计，取6dB（A）。

将以上（2）-（7）确认的数值带入（1）得整体隔声量。

3.2 降噪设计方案

（1）压缩机房厂房降噪

厂房墙面和屋面安装吸隔声模块，吸隔声模块的结构应满足《建筑设计防火规范》（2018 版）（GB50016-2014）的防火、防爆（泄爆）要求。隔声模块的面密度≤60kg/m2，由吸、隔声不燃板材复合拼装组成。同时，为了降低室内低频声能，特在吸声材料与墙体间设计预留100mm 厚的空气腔体以最大程度地吸收低频声能。室内采取吸声处理的情况下，工作人员进入压缩机厂房佩戴可通讯的隔声耳机来实现室内接触噪声限值要求。

压缩机厂房的大门和通行小门全部采用隔声门，防爆型。所有门扇、门槛及门框间采用橡胶类隔垫，并包有摩阻对接绝缘体，避免关闭时产生火花。

压缩机厂房屋顶采光带，采用δ=2（瓦楞板）与δ=8（平板）双层构造。采光带除了具有较高的隔声性能外，还具有上人、防爆、阻燃、防结露等性能。

压缩机厂房的室内通风形式采用下送风上排风形式，分别在底部进风通风机和屋顶排风通风机处加装消声器，用于降低压缩机及进排风通风机的噪声通过孔洞排出。

（2）空冷器降噪

在空冷器降噪棚和压缩机厂房之间留出进风通道，单侧进风，其他三面全部设置吸隔声围护结构进行封闭。空冷器降噪棚安装隔声门和隔声采光窗。

为了保证有足够的进风面积，通常情况下，要求空冷器与压缩机厂房之间的净距不低于7m。每台空冷器上方设排风导流消声筒。在导流消声筒下端与空冷器上端之间还需安装挡风板，挡风板是导流消声筒所必须的配套措施，以阻止排风口的热风通过进风通道回流。为便于操作人员对散热翅片的检修，挡风板留有检修门。此方案有足够大的进风面积，降低了空冷器设备的通风压力损失，能够保证通其冷却效率。无论是降噪效果还是进风效率上均获得成功，同时还降低了投资。

四、结语

综上所述，通过对压缩机和空冷器采取上述噪声控制措施后，在不受其他噪声源干扰的条件下，各厂界噪声值能够达到《工业企业厂界环境噪声排放标准》（GB12348-2008）中各类声功能区的限值要求。

参考文献：

[1]马大猷主编.《噪声与振动控制工程手册》.机械工业出版社。

[2] 赵立丹.天然气站场空冷器降噪的设计措施[J].规划设计，第36卷第9期2017（9）：39～41。

作者介绍：张悦（1986.09.23），性别：女;籍贯：辽宁开原;民族：汉;学历：本科、学士;职称：中级工程师;职务：设计员;研究方向：给排水。