天然氣壓縮機降噪工藝探討

慕進升

（長慶油田采氣三廠，內(nèi)蒙古鄂爾多斯 017399）

天然氣壓縮機降噪工藝探討

慕進升

（長慶油田采氣三廠，內(nèi)蒙古鄂爾多斯 017399）

天然氣壓縮機作為一種往復活塞式機械設備，具有眾多優(yōu)點，因而被廣泛應用在天然氣領域。但是天然氣壓縮機在應用過程中存在噪聲較大的問題，在節(jié)能、減排已成為全球所共同關(guān)注的背景下，對天然氣壓縮機的降噪工藝進行了分析與探討。

天然氣；壓縮機；噪聲；降噪工藝

天然氣壓縮機在天然氣的開采、運輸及應用中都起著非常重要的作用，而其在使用過程中噪聲較大的問題不僅不符合國家節(jié)能減排的重要戰(zhàn)略目標，同時還會對周邊環(huán)境造成污染，影響人們的身心健康。因此，采取有效的措施降低天然氣壓縮機的噪聲，使其達到國家相關(guān)規(guī)定的標準具有非常重要的意義。

1 天然氣壓縮機簡述

天然氣壓縮機作為一種往復活塞式機械設備，主要包括運動機構(gòu)、工作機構(gòu)、機體三大部分。其中運動機構(gòu)和工作機構(gòu)又分別由多個構(gòu)件組成，其中運動機構(gòu)由：曲軸、聯(lián)軸器、軸承、十字頭、連桿等組成；工作機構(gòu)由汽缸、氣閥、活塞等組成。另外，天然氣壓縮機中還具有調(diào)節(jié)系統(tǒng)、潤發(fā)系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)等輔助系統(tǒng)［1］。

2 天然氣壓縮機降噪工藝探討

2.1 消聲器的選擇

2.1.1 工業(yè)型消聲器

工業(yè)型消聲器的設計原理是聲波在截面突變位置發(fā)生反射，從而使得聲波衰減。工業(yè)型消聲器主要是利用轉(zhuǎn)移聲能的方法來降低天然氣壓縮機噪聲。工業(yè)型消聲器是一種多節(jié)擴張式抗性消聲器，主要由聲波管道和4個腔室組成，工作原理是利用截面積突變來反射聲波，從而降低聲波在管道中傳播時的聲能。天然氣壓縮機類型和降低噪聲要求不通，其腔室尺寸也會發(fā)生變化。工業(yè)型消聲器對于寬頻消聲降噪能起到較好的效果，但是低頻消聲降噪效果則不太理想，若是頻段低于25Hz那么基本起不到消聲降噪效果。

2.1.2 降噪型消聲器

降噪型消聲器是基于工業(yè)型消聲器改良而成，其原理與工業(yè)型消聲器相同。降噪型消聲器與工業(yè)型消聲器兩者在重量、外形、尺寸方面有所不同，降噪型消聲器是針對天然氣壓縮機不斷提高的降噪要求應運而生，在根本上沒有太大的改變，所起到的降噪效果也沒有根本性的突破。

2.1.3 寬頻型消聲器

寬頻型消聲器與工業(yè)型消聲器的原理大致相同，但是在設計時參考了阻性因素。寬頻型消聲器將聲能轉(zhuǎn)換為熱能，是一種阻性與擴張室復合的消聲器。寬頻型消聲器作為復合型的消聲器，包含了高、低兩種頻段，具有兩種不同的降噪手段，其中阻性主要針對高頻降噪，擴張室主要針對低頻降噪。寬頻型消聲器采用內(nèi)筒套外筒形式的結(jié)構(gòu)，采用這樣的結(jié)構(gòu)能夠有效降低噪聲聲波。相較于上述兩種類型的消聲器，寬頻型消聲器在體積、結(jié)構(gòu)方面都有了較大的變化，消聲降噪效果也更好。

2.1.4 阻抗復合新型消聲器

阻抗復合新型消聲器是一種具有針對性設計的新型消聲器，其原理就是對排氣管和消聲器進行消聲降噪處理，從而進一步達到衰減噪聲的目的。

第一，排氣管匯消聲。考慮排氣管匯結(jié)構(gòu)及特點，用阻性消聲的措施對排氣管匯進行消聲，采用這種方式不僅能起到較好的消聲效果，還能起到良好的隔聲、隔熱效果。阻性消聲的原理是聲波在吸聲材料中傳播時會產(chǎn)生摩擦，通過不斷摩擦能夠?qū)⒙暷苻D(zhuǎn)換為熱能，從而促使聲能逐漸衰減，最終實現(xiàn)消聲降噪的目的。

第二，消聲器消聲。在進行消聲器消聲時，重點是降低中、低頻噪聲，其次是降低高頻噪聲。設計消聲器時充分考慮抗性、阻性相復合所起到的消聲降噪效果。抗性消聲設計為不同的擴張室，壓縮機在運行過程中，其發(fā)動機會產(chǎn)生大量的高溫廢氣，這些高溫廢氣通過排氣管進入到消聲器中，大量的高溫廢氣會使消聲器的容積增大，而消聲器氣孔較小，這些廢氣大量聚集在一起就會膨脹，使得氣流排出速速降低，從而使得噪聲逐漸衰減。由于在各擴張室中設置了隔板，當這些氣流流經(jīng)擴張室后，氣流就只能從隔板上的導流管通過，導致氣流被壓縮，致使聲能衰減，從而達到消聲降噪的目的。所以設計阻性消聲器時，應考慮多種因素，例如吸聲材料消聲系數(shù)、截面周長、有效長度、通道面積等因素。

2.2 修建降噪廠房

天然氣壓縮機是一個綜合噪聲源，不僅影響周邊人民群眾的身心健康，還會污染周邊環(huán)境，因此，修建專門的降噪廠房十分有必要。天然氣壓縮機降噪廠房主要由三個方面組成，分別是輕鋼結(jié)構(gòu)、消聲結(jié)構(gòu)和夾心彩鋼板。修建降噪廠房，將天然氣壓縮機放置在其中，能夠有效降低壓縮機產(chǎn)生的噪聲。

2.3 合理選擇壓縮機安裝位置

在安裝壓縮機時，為了確保安全，應將壓縮機組安裝在距離井口裝置20m以外的位置，距離儀控值班室25m以外，距離輔助生產(chǎn)廠房15m外，由于井場大小有規(guī)定限制，通常壓縮機安裝在井場邊緣處。此外，應合理選擇增壓場站，并對增壓規(guī)模和增壓形式進行預測，以便合理選擇壓縮機安裝位置。

2.4 其他方面

天然氣壓縮機由眾多活動部件組成，其基礎裝配質(zhì)量直接影響著壓縮機低頻振動，所以，提高壓縮機基礎裝配質(zhì)量也是降低壓縮機噪聲的重要手段之一。另外，結(jié)合天然氣壓縮機作業(yè)現(xiàn)場實際情況，如果有必要或條件允許的話，還應該在壓縮機周圍修筑隔聲墻，并設置振動緩沖帶，通過這些措施能夠有效降低壓縮機噪聲。

3 結(jié)束語

綜上所述，本文從消聲器選擇（工業(yè)型消聲器、降噪型消聲器、寬頻型消聲器、阻抗復合新型消聲器）修建降噪廠房、合理選擇壓縮機安裝位置以及其他方面對天然壓縮機降噪工藝進行了分析與探討，具有非常重要的意義，不僅有效降低了壓縮機噪聲，保護了周邊環(huán)境以及民眾的身心健康，還有助于促進我國天然氣行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

［1］ 賈宇，張巍.天然氣壓縮機降噪工藝研究［J］.油氣田環(huán)境保護，2011，（1）.

Discussion on Noise Reduction Technology of Natural Gas Compressor

Mu Jin-sheng

As a reciprocating piston-type machine，the natural gas compressor has many advantages，so it is widely used in the fi eld of natural gas.However，there are noisy problems in the application of natural gas compressor.In the context of energy conservation and emission reduction，the noise reduction technology of natural gas compressor has been analyzed and discussed in the context of the common concern and pursuit of global human.

natural gas；compressor；noise；noise reduction technology

TB535

B

1003-6490（2016）07-0088-02

2016-07-06

慕進升（1974—），男，甘肅慶陽人，工程師，主要從事天然氣開發(fā)集輸方面的工作。