某浮式生產儲油裝置中央空調風道降噪改造

趙海鑫 蘇斌

某浮式生產儲油裝置中央空調風道降噪改造

趙海鑫 蘇斌

中海石油（中國）有限公司湛江分公司

文昌油田群海洋石油116自投產以來，一直存在房間內噪聲較大的問題，監測發現部分房間噪聲超標，致使一些員工睡眠質量不佳，聽力下降。油田采取技術改造，增大送風管的截面積，降低靜音箱進風口的壓差和風速；安裝具有消音功能的波紋軟管；采用新型靜音箱，安裝調節風閘平衡溫度。改造之后，噪聲明顯降低，環境得以明顯改善。

穩態噪聲靜壓箱波紋軟管消音棉風阻

1概述

文昌油田群海洋石油116自投產以來，一直存在房間內噪聲較大的問題，致使一些員工睡眠質量不佳，嚴重影響到工作和生活。油田2008年投產，2008年和2009年職工體檢中，未發現人員聽力受損的案例，2010年職工體檢時，發現有一名員工聽力有輕微下降的趨勢，2011年的職工調查中，中控和動力值班室均反應噪聲較大，無法集中精力工作，部分員工噪聲較大睡眠困難。

海洋石油生產制度特殊，工人每天工作12h，休息12h，連續工作28天。根據《工業企業職工聽力保護規范》、《深海石油作業職業衛生管理辦法》《海上固定平臺安全規則》規定，海上平臺各處所的噪聲應控制在一定范圍內，限值見表1。

表1中海油平臺房間噪聲限值

油田委托北京市疾病預防中心及湛江市南海西部石油職業衛生技術服務中心聯合對生活樓各房間進行了檢測，發現部分房間超過海上《固定平臺安全規格》。

2 噪聲源分析

房間內的噪聲主要形成于兩部分：中央空調系統產生的噪聲和背景噪聲。

2.1中央空調系統噪聲

中央空調系統噪聲是由氣動噪聲、機械噪聲及電磁噪聲三大部分組成。

1）氣動噪聲。氣動噪聲主要來源于風機噪聲和管道噪聲。

風機噪聲：風扇產生的較大的氣體混流聲，以空氣動力性噪聲為主，該噪聲主要包括旋轉噪聲和湍流噪聲，旋轉噪聲是由于風機的葉輪在旋轉時與空氣質點相互作用引起的空氣脈動而產生的，旋轉噪聲的強度與風機片數，葉片的形狀、尺寸、風機葉輪的轉速、風機內風速及流量、靜壓等諸因素有關，其噪聲呈寬頻帶的低、中頻性。據研究表明，旋轉噪聲與葉輪的圓周速度的10次方成比例。渦流噪聲的頻率取決于葉片的形狀及葉片與氣體的相對速度，渦流噪聲與葉輪圓周速度的6次方（或5次方）成比例[2]。在風機葉輪直徑一定的情況下，轉速是影響軸流風扇噪聲的重要因素，轉速越高，噪聲越大。渦流噪聲與風扇電機的轉速和排風量有關。

管道噪聲：高速氣流在流動中沖刷管道，激發管壁并使之發生震動，形成“發生器”后經管壁向四面發射，管道的彎頭、變徑、風閘以及風口等部位因渦流、渦阻現象嚴重，從而引發這些部位劇烈震動產生噪音。渦流噪聲的頻率峰值一般在2000～4000Hz，屬中高頻噪聲[1]。

2）機械噪聲。機械噪聲是空調系統壓縮機、電機及風扇本身工作產生振動和噪聲，并會激發與之相連的部件產生機械振動，并通過風管向外輻射噪聲。

3）電磁噪聲。風扇電機多采用交流電機，交流噪聲也是一主要的噪聲源。

2.2背景噪聲

海洋石油116是集生活和生產的綜合處理油輪，生活樓建于機泵艙上層，風機、泵類、壓縮機等設備運轉不可避免產生大量噪聲，這些噪聲穿過隔音墻等隔音設施，到達居住房間和辦公室，形成背景噪聲。

2.3房間內的噪聲源確定

經檢測及調研，確定房間內的噪聲主要來自中央空調風道及布風器產生的穩態噪聲和背景噪聲（主要來源于工藝區和機泵艙設備運轉產生的穩態噪聲），其中布風器產生的穩態噪聲為主要噪聲來源[3]。

中央空調機組的冷氣經過離心風機加壓提速，經過風道，進入靜音箱，最后進入房間。風道內壓縮、高速氣流由較小管線進入靜音箱，壓力釋放，產生較大噪聲。原靜音箱結構過于簡單，消聲能力較差，造成房間噪聲超標。原風道布風口的布風器裝有消聲靜音箱，規格：350mm×250mm×150mm，原靜音箱結構見圖1。

圖1原靜音箱結構圖

3改造方案

針對中央空調風道及布風器產生的噪聲，選擇超標的辦公場所和所有起居室風道進行結構改造，對布風器采用新型消音技術[4]的綜合處理方法。

3.1改造進風管道系統

通過變徑接頭增大進入各房間的原送風管的截面積，降低進入靜音箱的壓差和風速，減小噪音。靜音箱進風口安裝具有消音功能的波紋軟管（圖2）。

圖2靜音箱進口波紋軟管

圖3改造后靜音箱結構圖

3.2采用新型靜音箱

將原靜音箱改為700mm×450mm×250mm的靜音箱，并在靜音箱的內部做四層隔板，使氣流迂回流過靜音箱，降低風速。增加消音棉厚度，由20mm增厚至30mm（圖3），低速氣流迂回經過厚厚的消音棉后噪音大大地減小。增加調節風閘，通過對各房間風閘的調

6結論

學校建筑尤其是中學，建筑功能多樣，不同功用的建筑使用時間也不一樣且存在明顯的錯峰現象，因此在設計空調系統時應優先選擇集中式冷熱源，這樣不僅能減少裝機容量，提高機組運行效率，而且也大大減少了設備初投資及運行管理費用。學校冷熱源的設計還應當考慮到各建筑的同時使用系數以及寒暑假問題。

對于本項目來說，周邊缺少市政熱力條件，但具有較大的用地空間，冬夏季用熱用冷量比較均衡，采用地源熱泵系統雖然初投資較高，但運行費用低、節能效果好、能長期高效地運行而且從長遠來看具有很高的經濟效益，符合國家節能減排的政策。

在進行地源熱泵系統的設計時，一定要重視熱物性測試結果，這對地下換熱器的設計至關重要。同時也應當注意地下換熱器是否能達到冷熱平衡，如果失衡比較嚴重應當采取相應的輔助措施。

[1]馬最良,呂悅.地源熱泵系統的設計與應用[M].北京:機械工業出版社,2007

[2]刁乃仁,方肇洪.地埋管地源熱泵技術[M].北京:高等教育出版社,2006

[3]杜嶺嶺.對校園建筑采用土壤源熱泵系統的分析研究[D].邯鄲:河北工程大學,2011

[4]Caneta Kesearch Inc.地源熱泵工程技術指南[M].北京:中國建筑工業出版社,2001

Re form a bout Air Conditioning Duc t Nois e Re duc tion of FPSO116

ZHAO Hai-xin,SU Bin
Zhanjiang Branch of China National Offshore Oil Corporation

Due to the design defects,the rooms of FPSO116 have been a noise problem.The monitoring date displayed that part of rooms’noise exceeded the standard,which resulted in some staff’poor sleep quality and hearing losing. Oilfield carry out the technology transformations:increasing the cross-sectional area of the wind pipe to lessen the differential pressure and wind speed of the static sound box’s entrance;installing corrugated hose with silencing function;adopting new-style static sound box and installing adjusting air brake to balance temperature.After the transformation,the rooms’noise was reduced obviously,and the environment was improved significantly.

steady-state noise,static sound box,corrugated hose,silencing cotton,windage

1003-0344（2014）05-095-3

2013-6-26

趙海鑫（1981～），男，本科，工程師；北京市朝陽區望京西園四區426樓811室（100102）；E-mail:zhhx8232@163.com