摘 要:文章介绍了某冶炼厂制氧站32000m3/ h空气透平压缩机组的噪声治理,采用组合式隔声罩隔音降噪,静压腔和消声器箱结合进行进风消声,低噪轴流风机排风和消声器进行排风消声等措施,选用合适的吸声材料,隔音降噪效果明显.
工业噪声是噪声污染的主要来源,噪声对人体的影响和危害一般可分两方面,一方面指危害人的身体健康,导致各种疾病的发生;另一方面指干扰环境安静,影响人们正常的工作和生活.噪声对人体健康危害主要表现在:损伤听力,造成噪声性耳聋;导致大脑皮层兴奋和平衡失调,脑血管功能损害,导致神经衰弱;损伤心血管系统,引发消化系统失调,影响内分泌.噪声干扰人们正常的生活,休息,语言交谈和日常的工作学习,分散注意力,降低工作效率.高强度的噪声还能造成建筑结构和建筑物的破坏.
控制噪声污染的根本途径是降低机器本身的噪声,同时可采用吸声,消声,隔声,隔振和阻尼等多种方法防治噪声污染.
1 概 况
某冶炼厂制氧站配套装有沈阳鼓风机厂制造的空气透平压缩机2台,转速为12 000 r/ min ,输送介质为空气,风量为32 000 m3/ h.该透平空压机运转时产生高达106分贝的刺耳噪声,直接对操作岗位职工的身心健康构成危害.为此,2003年公司作为隐患治理项目对制氧站空气透平压缩机进行隔音降噪治理,取得了良好效果.
2 噪声源调查与分析
211 机房布局及其影响
制氧站透平空压机房为一幢二层砖混结构厂房,总建筑面积约2 000 m2,其中机房面积约800 m2,值班室,办公室等200 m2.制氧站处于冶炼生产区东南向边沿,距居民生活区有足够距离,对居住环境不构成影响,但该车间范围内及邻近的场所均受到不同程度的声污染.
机房内二楼2台透平空压机安装于厂房东侧, 厂房西侧安装有2台氧压机,控制仪表均置于值班室,2台透平空压机和2台氧压机均采用了简易隔声屏围了起来(无顶板),办公室与机房有过道相通, 值班室与机房采用了建筑隔离,机房所有采光和视窗均未做隔声处理;机房一楼主要是2台透平空压机和2台氧压机的水冷器部分,以及其他泵类设备和工艺管道等.一,二楼因设备及相关道管安装需要,部分位置相互贯通,因此噪声亦经这些通道传播而造成影响.机房操作人员除在值班室的仪表监控外,必须经常进入机房进行巡视检查,完全暴露在高噪声环境下.据调查反映,在此岗位连续工作3年以上操作人员,均有不同程度听力下降症状.
212 噪声源监测与分析
对空压机系统噪声现场监测结果进行分析如下:
11机房二楼平面2台透平空压机隔声围板外1m处各测点A声级为9317～9614 dB ,1号空压机隔
声围板内为10617 dB(A),空压机隔声围板内的测点频谱分析表明:透平空压机的噪声特性呈明显的
宽频特性,即从500～8 000 Hz的噪声值均超过N85的评价值标准,其峰值出现2 000 Hz达96 dB(A)和104 dB(A).
21二楼平面安装的2台氧压机虽也采用了隔声围板处理,从其围板外1 m处各测点A声级值在9113
～9415 dB ,其西端的测点噪声值仍达9012 dB.因此可以判定二楼平面的2台透平空压机和2台氧压机的运转噪声,是构成二楼平面噪声的声源,在机房内形成混响并且互为影响.从各测点声级强度比较1号空压机西的测点与之相邻的2号氧压机东的测点的噪声值分别为9415 dB(A)和9412 dB(A)极为接近,而2号氧压机西的测点为9115 dB(A),机房西侧的测点为9014 dB(A),呈明显的递减趋势.因此,机房4台机器噪声以2台透平空压机的噪声为主.
31机房一楼因2台透平空压机和2台氧压机的水冷器都是通过楼面通道安装到一楼,并且工艺管道主要布置在一楼.一楼噪声主要是二楼噪声由楼层间通道传播和连接管道传递而形成,并混有一楼泵类产生的噪声而共同构成.一楼平面空压机水器围边各测点噪声A声级为9615～10315 dB(A),明显高于二楼平面各测点,因此二楼平面噪声测试因隔声围板阻隔作用为非直达声源,而是经隔声围阻隔折射和穿透之噪声,而一楼平面各测点噪声主要为楼面通道(安装孔)直接传播噪声.
213 噪声成因分析
调查分析认为:空压机进气噪声因配置了相应进气滤清器已具有良好的消声降噪效果;空压机基础设计合理,基本符合减振要求,振动引起的噪声不大;另外放空噪声排放位置偏僻不构成大的影响.
根据该空压机系统噪声现场监测及噪声成因分析,构成空压机系统噪声的主要噪声源是:(1)空压
机排气噪声及输送管道噪声;(2)空压机本机噪声.
21311 排气噪声
透平空压机工作时高速旋转的叶轮压缩空气作功, 使吸入的外界空气介质在瞬间发生激烈的分子碰撞,进而提升空气介质压力,在此过程中相当部分能量转化为热能和声能借助机壳和输送管道向周围环境幅射.现场监测结果表明,在距机器1 m处(隔声围板内)其噪声值高达10617 dB(A),即使在二楼平面隔声围板外的各测点噪声亦在9317～9614 dB(A),一楼平面各测点噪声在9615～10315 dB(A),该噪声源是直接构成机房操作人员危害最大的噪声.
21312 空压机本机噪声
本机噪声是空压机运行时的固有噪声,它包括机器运转时许多部件撞击摩擦而产生的机械性噪声和电动机旋转时产生的电磁噪声.透平空压机是高速空压机,其转速达12 000 r/ min ,所产生的机械性噪声很强烈.
3 治理方案
根据噪声成因分析,工艺条件和操作要求,采用的治理方案如下:
311 透平空压机主机部分隔声消声
拆除原废旧隔声围板,安装带排风消声的新型半自动监控组合式隔声罩(带隔声门,窗)进行隔声处理;设置2台SF7 G - 6N低噪轴流排风机,风量为22 000 m3/ h ;设置2台T KP - 960排风消声器,风量为22 000 m3/ h.轴流排风机由半自动电控控制,确保排风换气.
312 水冷器部分隔声消声
利用原有构筑墙,将原大铁门更换高效隔声门(组合隔声墙)进行隔声处理,并设置2组(T KJ -60,T KJ - 600)进风消声和静压腔进行进风消声处理,对阀门管道采用隔声箱隔声处理等.
313 机房内空压机排气管路隔声
对机房内空压机排气管路采用吸声材料和柔性材料包扎进行阻尼隔声处理,以消除管道传递噪声.
4 治理效果
项目实施后,透平空压机系统噪声明显降低,监测数据见表1,表2和图1 ,其中机房底层最大噪声为91 dB(A),符合职工每工作日巡检2 h的要求;尖叫刺耳的高频噪声获得了大幅度的削减,达到《工业
企业噪声控制设计规范》(GBJ 87 - 1985)和《工业企业设计卫生标准》(GBZ1 - 2002)的要求.
表1 工作场所噪声治理效果dB(A)
项 目 作 业 场 所
二楼机房机房底层操作休息室
风机隔声罩
标准限值909370(设计降噪)15125
治理前93199916701510617
治理后87169166128716
83湖南有色金属第22卷
表2 噪声源频谱分析dB(A)
项 目 中 心 频 率/ Hz
3115631252505001K2K4K8K16K
治理前7881899598102104968573
治理后391762117214781778108115831282147014
图1 噪声源频谱分析
1 -治理前;2 -治理后
5 结 语
11消除空压机噪声的危害,必须坚持"预防为主"和"防治结合"的方针.一方面要选用低噪声设备;另一方面对厂房车间的设计,建筑,布局以及辐射强烈噪声的机械设备的设计,制造,安装同时考虑,坚持噪声控制设施与主体工程同时设计,同时施工,同时投入使用原则.
21企业应为进入高噪声作业场所的工人配置耳罩,帽盔等个人防护用品,以降低噪声危害.
参考文献:
[ 1 ] 盛美萍,王敏庆,孙进才1噪声与振动控制技术基础[ M ]1北京:科学出版社,20051
[2 ] 黄其柏1工程噪声控制学[ M ]1武汉:华中科技大学出版社, 20021
93第2期彭新平,等:制氧车间透平空压机系统噪声治理
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