黃日成
【摘要】原油外輸泵房、高壓注水泵房是高噪聲場所,如果不能有效治理,極易誘發噪聲聾職業病。本文通過對聯合站、注水站泵房噪音監測分析,針對設備、液流產生的噪音進行了物理法治理,取得了很好的效果,有效保護了勞動者健康。
【關鍵詞】油水泵站;噪音分析;治理措施
某采油廠是勝利油田最早成立的采油單位,轄區面積230平方千米,管轄著勝坨、寧海、王莊3個油田,有油氣聯合站7座、注水泵站15座、注聚站2座、污水處理站7座。聯合站外輸油泵、污水外輸泵是多級離心泵,注水站、注聚站主要設備是DF系列耐腐蝕高效離心泵和5FZB153、3DS-25/16柱塞泵。
1噪聲源分析
1.1機械噪聲
它是由設備的運動件相對于固定件的周期作用力所激發的噪聲,最簡單的周期力是轉動軸飛輪等傳動系統的靜、動態不平衡所引起的偏心力,這種作用力正比于傳動系統的質量和靜、動態的合成偏心距,當周期性作用力的頻率高到一定程度而受力零部件表面又足夠大時,則受迫振動噪聲突出。
1.2電磁噪聲
在定子、轉子之間的氣隙有電磁力起作用,而且具有旋轉式脈動的動力波特性,其電磁力使定子鐵芯磁軛伸縮產生振動變形,電磁噪聲的大小與電機功率、轉速密切相關。
1.3泵的噪聲
柱塞泵是液體傳輸系流中的動力源,它能產生兩類噪聲,一類是液體動力性噪聲,一類是機械噪聲。柱塞泵工作時,連續出現動力壓強脈沖,從而激發泵體和管路系統的閥門、管道等部件振動,由此而輻射噪聲。動力壓強脈沖可分解成兩分量,直流壓強分量和壓強高次諧波分量,壓強的直流分量迫使液體不斷通過泵體注入管路。壓強的諧波分量,則作用于泵體的壁面并通過流體傳遞到管路系統中。泵的機械噪聲源于泵體內傳遞壓力的不平衡運動形成部件間的沖擊力或摩擦力,從而引起結構振動發聲。
1.4管路噪聲
泵房內設備周圍布滿管線,且泵房內無任何降噪隔聲措施,流體流經過流斷面時,雷諾數判別真流態,當雷諾數Re<1200時,流體呈層流狀態,當Re>2400時,則呈湍流狀態。實際上絕大多數管路中的流體均處于Re>2400的湍流狀態,可以說,自身就處于很“吵”的狀態,當經過管路中具有不規則形狀或不光滑表面時,就與這些阻礙流體通過的部分相互作用,產生噪聲。
1.5室內混響聲
泵噪聲疊加后泵房內噪聲混響嚴重,一是物體和墻壁反射,二是減振方式的激發,會增加聲能的密度,聲波入射到房間內表面,一部分被反射,一部分被吸收的多少取決于室內表面積的吸聲系數。
2泵房噪聲治理措施
2.1治理思路
(1)泵房頂面高效吸聲體。
(2)泵房墻面安裝多頻離子吸聲板。
(3)泵房內加裝高效隔聲窗。
(4)泵房排風風機、電機安裝排風消聲裝置。
(5)泵房內柱塞泵周圍加裝可移動隔聲屏或隔聲房。
2.2治理措施
2.2.1泵房頂部鋪設600×600頂部吸聲板
吸聲板采用特殊工藝制成,具有厚度薄、質量輕、防火、防水、耐腐、吸聲性能穩定、耐候性能好等優點。吸聲板完全具備玻璃棉、巖棉、礦棉所具備的全部優點,而且還克服了玻璃棉、巖棉、礦棉的全部缺點,便于彎曲加工和清洗,有很好的裝飾效果。
2.2.2墻面安裝多頻離子吸聲板
根據噪聲頻譜特性,特制孔徑、沖孔率的金屬穿孔板,使其共振頻率與85 dB(A)以上噪聲的頻率相近,增強吸聲效果。為增大離子吸音板的吸聲頻帶寬度和吸聲系數,在安裝微穿孔板之前先填充一定纖維直徑和密度的多頻離子吸音棉。吸音板背面涂阻尼漆并粘貼透氣性良好的無堿玻璃絲布,以避免吻合效應影響吸聲效果。噪聲穿過5種不同特性的吸聲材料,經過反復吸收將大幅度降低。吸聲材料的平均吸聲系數α≥0.9,并能滿足防火、防潮、耐腐蝕等特殊環境需求。在各種薄板上穿孔并在板后設置一定深度的密閉空腔,即構成穿孔板共振吸聲結構。當板后加襯多孔性吸聲材料時,可以展寬穿孔板的吸聲頻帶。通常穿孔板的穿孔率超過20%時,穿孔板將不起共振吸聲作用,此時的穿孔板可視為僅起保護后襯吸聲材料的罩面板。
2.2.3加裝隔聲窗。隔聲窗框架為“80”塑鋼型材,玻璃厚度為5+9+7mm的雙層中空玻璃,隔聲窗安裝后四周用密封膠密封。安裝牢固且美觀大方,推拉靈活,潔凈明亮。
2.2.4電機噪音治理
(1)安裝消聲器
電機在運轉中產生的噪聲常常成為影響員工身體健康和干擾環境噪聲的源頭,安裝消聲器,適于泵房的通風散熱和設備正常運行。
(2)在電機處設置隔聲屏
據現場勘查及頻譜曲線分析得出,泵房內噪聲超標頻率位于0.25K-2K波段,屬于寬頻噪聲,并且在電機運轉過程中產生大量的熱能,需要有較好的散熱效果,針對電機噪聲的產生及熱量的散發等問題,在運行的泵周圍設置YJ-P-02可移動式隔聲屏,不影響工作人員正常巡檢。
YJ-P-02型可移動式隔聲屏是針對油田泵房噪聲治理項目定制產品,并獲得國家專利(專利號:z1200820187774.X),在實際使用中隔聲效果顯著。
2.2.5安裝隔聲房。根據現場情況,針對高壓柱塞泵房噪聲治理,采取對每臺泵安裝隔聲房的措施。隔聲房包含隔聲房制作安裝和進排風散熱系統。
隔聲房結構:①使用100×100×3mm熱鍍鋅方管制作隔聲房框架。②使用1.2mm厚熱鍍鋅鋼板制作隔聲房外墻面,墻面內涂刷阻尼漆。③使用lmm厚鍍鋅孔板制作隔聲房內墻面。④內外墻面中間填充多頻離子吸音棉,吸音棉兩側用玻璃絲布包裹。
3治理效果
通過治理,聯合站外輸油泵房、外輸污水泵房、注水泵站和注聚站,經專業檢測機構檢測,噪音在78.9~82.8 dB(A),低于接觸限值標準。