聲屏障在化工行業的應用

呂玉恒，馮苗鋒，黃青青，姚玉明

(1.中船第九設計研究院工程有限公司，上海 200063；2.上海佳櫚環保設備有限公司，上海 200233)

聲屏障在化工行業的應用

呂玉恒1，馮苗鋒1，黃青青1，姚玉明2

(1.中船第九設計研究院工程有限公司，上海 200063；2.上海佳櫚環保設備有限公司，上海 200233)

化工行業噪聲源多，聲級高，防火、防爆、防腐、防風險等要求特別嚴格。采用常規噪聲控制措施受到許多限制，而采用隔聲吸聲屏障降噪有一定效果。本文以上海幾個化工企業為例，論述了隔聲吸聲屏障的設計、應用及效果。

化工行業;隔聲吸聲屏障;降噪;效果

1 前言

近年來化工行業發展迅速，在總體規劃上雖然化工企業相對集中，盡量遠離居民住宅等敏感目標，但眾多老化工企業由于歷史的原因，距居民住宅較近，化工設備又往往是日夜不停地運行，其噪聲給周圍環境帶來污染，使廠界或居民住宅區噪聲超標，成為急待解決的問題之一。

化工企業噪聲治理的設計咨詢、施工安裝、測試驗收等工作，需針對化工行業的特點，主要采取安裝隔聲吸聲屏障、管道隔聲包扎、小型設備加裝隔聲罩等技術措施，可取得較滿意的效果。

2 化工行業噪聲治理的特點和難點

（1）化工行業的設備體積較高大，有的甚至可達數層樓房高，噪聲源多，聲級高，往往呈立體分布，情況比較復雜?；ぴO備大多為敞開安裝，因而設備本身難以采取降噪措施。

（2）化工行業對防火、防爆、防腐、防水、防潮、防霉、防蛀、防凍等要求特別高。必須采用與常規噪聲治理措施不同的結構和材料，噪聲治理難度大。

（3）化工行業多數采用管道輸送物料，管道、料倉、支架等均為鋼結構，都是剛性聯接，動力發聲設備通過這些結構產生的固體傳聲十分強烈，低頻聲很豐富，難衰減，在很遠的地方就能聽到“嗡嗡嗡”的低頻管道噪聲。

（4）化工行業對防腐蝕、防塵、防二次污染要求嚴格，多數采用不銹鋼、玻璃鋼、無纖維散落的隔聲吸聲材料，成本高、難加工。

（5）化工行業動力設備（多數為發聲設備）的通風散熱要求較高，通風裝置、電氣裝置要求防火、防爆。設備檢修也比較頻繁，安全措施周全。噪聲控制裝置最好是可以拼裝的結構，大修時可拆去，大修完成后可再拼裝，性能不應變化。

（6）化工行業在總圖布置上往往將輔助生產設備（如冷卻塔、水泵房、變電站、鍋爐房等）安裝于廠邊處，距廠界噪聲考核驗收點很近，這也給噪聲控制帶來困難，若移位，幾乎不可能，若治理，費用很高。

3 聲屏障設計簡介

針對化工行業噪聲治理的特點，較難采用常規的隔聲、吸聲、消聲、隔振、阻尼減振的方法進行控制，而采用在噪聲傳播途徑上設置聲屏障，使敏感點處于聲屏障的聲影區，就成為化工行業降噪的主要技術措施之一。

在自由聲場中，隔聲吸聲屏障的降噪量R（dB）可按下式進行計算：

R=10lgN+13

式中：N=2/λ（A+B-d）；

N—菲聶爾數（無量綱）；

A—聲源至屏障頂端的距離（m）；

B—屏障頂端至接受者的距離（m）；

d—聲源至接受者之間的直線距離（m）；

λ——聲波波長（m）。

也可參照國家環保部行業標準《聲屏障聲學設計和測量》（HJ/T90-2004）給出的計算公式進行設計計算。

4 聲屏障典型案例

4.1 上海某丙烯酸有限公司大型隔聲吸聲屏障

該案例為公司技術改造項目，配置了8臺大型冷卻塔，一字排列于廠區北圍墻邊，其中4臺為混凝土特大型機力冷卻塔，單臺冷卻水量為4000t/h，另外4臺為鋼結構冷卻塔，單臺冷卻水量為1900t/h，總冷卻水量為23,600t/h。8臺冷卻塔外形尺寸長×寬×高約為95×17×16（m）。冷卻塔距北廠界圍墻只有8m。冷卻塔噪聲傳至北廠界圍墻處為76dB（A）。

該公司在北廠界處還安裝了一套丙烯酸裝置，這套裝置由各種儲罐、水泵、真空泵、壓縮機、蒸餾塔、鋼平臺、鋼支架、各種管道等組成，整套裝置長×寬×高約為100×35×15（m），距北廠界圍墻約15m。丙烯酸裝置晝夜運行，其噪聲傳至北廠界處高達75dB（A）。

按規定本地區執行國家標準《工業企業廠界環境噪聲排放標準》（GB-12348-2008）3類區規定，要求廠界圍墻處晝間噪聲≤65dB（A），夜間噪聲≤55dB（A）。大型冷卻塔使北廠界晝間噪聲超標11dB（A），夜間超標21dB（A）。丙烯酸裝置使北廠界晝間噪聲超標10dB（A），夜間超標20dB（A）。

治理方法為在北廠界原磚砌圍墻的內側設置了兩段大型隔聲吸聲屏障。其中一段設在大型冷卻塔和北圍墻之間，隔聲吸聲屏障長×高約為120×7（m），距原磚砌圍墻約0.5m。該段聲屏障設置好后，在北圍墻處屏障聲影區內的噪聲由治理前的76dB（A）降為58dB（A），降噪18dB（A）。

另一段大型隔聲吸聲屏障設置在丙烯酸裝置和北圍墻之間，隔聲吸聲屏障長×高約為132×7（m），距原磚砌圍墻約0.5m。

該公司設備及聲屏障平面布置如圖1所示。大型隔聲吸聲屏障的實景照片如圖2所示。

4.2 上海某溶劑有限公司兩段隔聲吸聲屏障

圖1 上海某丙烯酸有限公司冷卻塔和丙烯酸裝置噪聲治理（聲屏障）平面示意

圖2 上海某丙烯酸有限公司大型隔聲吸聲屏障實景照片

該公司以汽油、煤油、柴油為原料生產脫芳烴環保溶劑產品，年產量6萬t。生產裝置長×寬×高約為72×42×40（m），全敞開結構，噪聲源有熱煤爐、熱油泵、緩沖罐、機泵、壓縮機、調節閥、空冷裝置等。在距該套裝置20m范圍內為防火區，不得安裝任何阻擋物。生產裝置距南廠界約40m，距西南角廠界約80m，廠界外20m處有大片二層樓居民住宅。本地區也系3類區（即工業區）。

在南廠界原有磚砌圍墻的內側設置一段長×高約為60×5.5（m）的隔聲吸聲屏障，距南圍墻約0.5m。在西南廠界原有磚砌圍墻的內側設置一段長×高約為（27+36）×5.5（m）的隔聲吸聲屏障，距圍墻約0.5m。

在設置隔聲吸聲屏障的同時，對調節閥、緩沖罐、蒸餾塔進行工藝調整，對空冷裝置、機泵等進行維修、保養、潤滑處理，對明露的管道進行隔聲包扎，在調節閥處加裝小型隔聲罩，這樣使聲源處的噪聲降低了8 ～10dB（A）。

經綜合治理，南廠界處噪聲由治理前的67dB（A）降為53.2dB（A），降噪13.8dB（A）。西南角廠界處噪聲由治理前的69dB（A），降為53dB（A），降噪16dB（A）。晝夜均達到了3類區標準規定。該項目已于2009年7月通過了清潔生產審核驗收。治理前北廠界噪聲為63dB（A）。聚醚車間泵房長×寬×高約為32×20×12（m），距南廠界約15m，未治理前南廠界噪聲為69dB（A）。

在東廠界處設置了一段“一”字型大型隔聲吸聲屏障，長×高約為60×7（m）。在屏障外花格圍墻處實測冷卻

圖3 某溶劑有限公司聲屏障位置示意

圖4 上海某溶劑有限公司隔聲吸聲屏障照片

該溶劑有限公司隔聲吸聲屏障平面示意圖如圖3所示，安裝就緒后的聲屏障照片如圖4所示。

4.3 上海某聚氨酯事業部三段隔聲吸聲屏障

該事業部將輔助生產設備冷卻塔、消化裝置、聚醚車間泵房等置于廠區東、北、南廠界處，2臺1500t/h冷卻塔外形尺寸長×寬×高約為20×10×16（m），距東廠界約15m，未治理前東廠界處噪聲為67dB（A）。一套消化裝置外形尺寸長×寬×高約為40×20×20（m），距北廠界約20m，未塔噪聲影響，已由治理前的67dB（A）降為54dB（A），降噪13dB（A）。

在北廠界處設置了一段“┌”型隔聲吸聲屏障，長×高約為（10+220）×4.5（m）。在屏障外砌磚圍墻上進行測試，消化裝置噪聲對北廠界的影響已由治理前的63dB（A）降為55dB（A），降噪8dB（A）。

在南廠界處設置了一段“一”字型大型隔聲吸聲屏障，長×高約為70×4.5（m），對水泵加裝隔聲罩。在屏障外花格圍墻處測試，聚醚車間泵房噪聲對南廠界的影響已由治理前的69dB（A）降為56dB（A），降噪13dB（A）。按規定進行背景噪聲影響修正后，該事業部廠界噪聲晝夜均達到了3類區標準規定。該項目已正常運行，用戶比較滿意。

圖5為該聚氨酯事業部三段隔聲吸聲屏障平面布置示意圖。圖6為廠區東側立于冷卻塔與綠化帶之間的聲屏障照片。

5 結語

（1）在化工行業采用大型隔聲吸聲屏障降噪措施，對原有設備性能無影響，符合防火、防爆要求，也方便設備的操作、維修和保養，較受歡迎。

圖5 上海某聚氨酯事業部三段隔聲吸聲屏障平面布置示意

圖6 立于冷卻塔與綠化帶之間的聲屏障

（2）隔聲吸聲屏障的長度和高度，應根據監測點（敏感點）的降噪要求，通過計算確定。一般5～7m高的隔聲吸聲屏障在聲影區有8～15dB（A）的降噪效果。

（3）隔聲吸聲屏障所用材料的選擇，應滿足室外耐候性以及化工行業的特殊要求。聲屏障的型鋼立柱、橫梁、支架、地腳、混凝土基礎等應滿足抗風（臺風）載荷、抗地震等要求。

[1] 馬大猷. 噪聲與振動控制工程手冊[M]. 北京：機械工業出版社，2002.

[2] 呂玉恒，王庭佛. 噪聲與振動控制設備及材料選用手冊[M]. 北京：機械工業出版社，1999.

[3] 周澄，呂玉恒，馮苗峰. 特大型機力冷卻塔降噪設計及效果[J].中國電廠設備，2008（6）.

Abstract:There are many noise sources with high sound level in chemical industry. In chemical industry, fire-proof, explosion-proof, corrosion-proof, anti-risk and so on is strictly requested. Regular noise control measures are limited. The noise reduction by adopting the noise isolation and absorption barrier shows a certain effect. By taking Shanghai several chemical companies as examples, the paper discusses the design, application and effect of noise isolation and absorption barrier.

Key words:chemical industry; noise isolation and absorption barrier; noise reduction; effect

Application of Noise Barrier in Chemical Industry

LV Yu-heng1, FENG Miao-feng1, HUANG Qing-qing1, YAO Yu-ming2
(1.China Shipbuilding NDRI Engineering Co., Ltd, Shanghai 200063; 2.Shanghai Jialv Environmental Protection Equipment Co., Ltd, Shanghai 200233, China)

TB535

A

1006-5377（2010）08-0055-04