天然氣壓縮機(jī)降噪工藝探討

潘金華 張振寧 謝建軍

摘要：天然氣壓縮機(jī)設(shè)備是通過利用活塞原理進(jìn)行做功，其在天然氣生產(chǎn)運(yùn)輸過程中有著十分重要意義。它有著較高的生產(chǎn)效率以及較強(qiáng)適應(yīng)性等優(yōu)勢(shì)，使得其在天然氣生產(chǎn)中得到廣泛運(yùn)用。實(shí)際天然氣壓縮機(jī)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)當(dāng)中，會(huì)產(chǎn)生很大的噪音及振動(dòng)，給周邊民眾以及企業(yè)職工帶來噪音滋擾。在經(jīng)濟(jì)發(fā)展趨于低碳節(jié)能的背景下，筆者就天然氣壓縮機(jī)噪音工藝進(jìn)行簡(jiǎn)要探討。

關(guān)鍵詞：天然氣；壓縮機(jī)；噪聲；降噪工藝

前言

隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，天然氣作為重要清潔能源，其發(fā)展得到了巨大發(fā)展。天然氣壓縮機(jī)作為天然氣生產(chǎn)運(yùn)輸中主要設(shè)備，為天然氣發(fā)展提供重要基礎(chǔ)保障，其在實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，有著極大的噪音污染，與國家節(jié)能減排政策相違背，并且將給人們工作生活帶來極大不便。為此，本文針對(duì)當(dāng)前天然氣壓縮機(jī)設(shè)備噪音較大問題，深入探究分析其降噪工藝，為天然氣發(fā)展提供綠色保障。

1關(guān)于天然氣壓縮機(jī)簡(jiǎn)介

天然氣壓縮機(jī)是一種依靠往復(fù)運(yùn)動(dòng)的活塞來變更壓縮腔里部容積的機(jī)械設(shè)備，主要由運(yùn)動(dòng)和工作機(jī)構(gòu)以及機(jī)體三個(gè)部分組成。其中曲軸、軸承連桿以及聯(lián)軸器等多個(gè)部件組合而成運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，汽缸、活塞以及氣閥等部件組成了工作機(jī)構(gòu)。除此之外天然氣壓縮機(jī)內(nèi)還會(huì)有相應(yīng)的冷卻、潤(rùn)發(fā)以及調(diào)節(jié)等一些輔助系統(tǒng)來輔助運(yùn)轉(zhuǎn)。

2天然氣壓縮機(jī)噪聲分析

通常情況下，天然氣壓縮機(jī)產(chǎn)生的噪聲主要有如下幾種：第一，在日常工作環(huán)節(jié)，由于進(jìn)氣閥與排氣閥不間斷的啟閉，在吸入與排出氣體環(huán)節(jié)由于壓力而出現(xiàn)噪聲；第二，在往復(fù)運(yùn)用活塞桿以及飛輪設(shè)備時(shí)因?yàn)闄C(jī)械膨脹而產(chǎn)生噪聲；第三，在冷卻系統(tǒng)中，空氣和風(fēng)扇發(fā)生摩擦而產(chǎn)生噪聲；第四，由于燃料氣爆燃而導(dǎo)致爆鳴噪聲的出現(xiàn)。

3天然氣壓縮機(jī)降噪技術(shù)分析

3.1分析消聲器的種類

3.3.1關(guān)于工業(yè)型消聲器

工業(yè)型消聲器主要是利用聲波在截面突變的地方發(fā)生反射而使聲波減弱的原理進(jìn)行設(shè)計(jì)的。其主要是將聲能進(jìn)行有效地轉(zhuǎn)移來降低開然氣壓縮機(jī)的噪音。工業(yè)型消聲器由聲波管道和腔室組合而成，主要是運(yùn)用截面積的突變來進(jìn)行聲波的反射，以此來降低聲波在其管道內(nèi)傳播過程中的聲能。不同種類天然氣壓縮機(jī)其降低噪音的要求也有所不同，壓縮機(jī)的腔室的尺寸也會(huì)隨之而發(fā)生相應(yīng)的變化。工業(yè)型消聲器主要針對(duì)一些寬頻的消聲具有良好的效果，而對(duì)于低頻的消聲其使用效果較差，聲頻一旦小于25Hz就完全失去了消聲的作用。

3.1.2關(guān)于降噪型消聲器

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(shè)計(jì)時(shí)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(kuò)張室（抗性）復(fù)合的消聲器。寬頻降噪型消聲器是在工業(yè)型消聲器的基礎(chǔ)上進(jìn)行改良的，它的工作原理和工業(yè)型消聲器一樣都是通過改變截面突變的地方發(fā)生反射進(jìn)而使聲波減弱的。兩種消聲器不論是在外觀、重量還是尺寸上都各不相同。降噪型消聲器主要是為了迎合天然所壓縮機(jī)對(duì)降噪要求的不斷提升而進(jìn)行改良的，它們并沒有本質(zhì)上的區(qū)別，其降噪效果也并沒有取得進(jìn)一步的突破。

3.1.3關(guān)于寬頻型消聲器

在天然氣壓縮機(jī)設(shè)備降噪技術(shù)當(dāng)中，寬頻型消聲裝置是一種復(fù)合型消聲設(shè)備，其有著高低兩個(gè)頻段，針對(duì)不同情況采用不同的降噪方式，利用阻性實(shí)施高頻降噪管理，利用擴(kuò)張室進(jìn)行低頻降噪管理。當(dāng)前，寬頻型消聲設(shè)備主要以內(nèi)筒套外筒結(jié)構(gòu)形式為主，此方式有著更好的降噪水平。與工業(yè)型消聲器、降噪型消聲器相比，寬頻型消聲設(shè)備優(yōu)化了體積與結(jié)構(gòu)，因而有著更好的降噪水平。

3.1.4關(guān)于阻抗復(fù)合型消聲設(shè)備

所謂阻抗復(fù)合消聲設(shè)備，它通過有效降低排氣管與消聲器噪音的方式，進(jìn)而達(dá)到減低噪音，以下主要有兩方面：1）排氣管匯消音；結(jié)合排氣管匯實(shí)際結(jié)構(gòu)，通過利用阻性方式進(jìn)行排氣管匯消音處理，此措施有著極強(qiáng)的消音水平，同時(shí)有著極好的隔音與隔熱水平。2）消聲器；利用消聲器實(shí)施消音工作時(shí)，其主要針對(duì)中低頻進(jìn)行降噪，另外也可對(duì)高頻進(jìn)行降噪。在進(jìn)行消聲器設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)考慮抗性、阻性相復(fù)合，此方式能更好的到達(dá)理想降噪。就抗性消聲器而言，關(guān)鍵在于不同擴(kuò)張室，實(shí)際壓縮機(jī)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，由于自身產(chǎn)出很多高溫廢氣，將它們經(jīng)排氣管到達(dá)消聲設(shè)備，這些進(jìn)來的高溫氣體使得消聲器容積變大，此時(shí)大量廢氣集聚逐漸膨脹起來，如此大大降低排出速度，進(jìn)而達(dá)到降低噪音的目的。

實(shí)際阻性消聲器設(shè)計(jì)工作中，必須進(jìn)行全面考慮，包括吸聲材料系數(shù)、、有效長(zhǎng)度以及通道截面等等方面，如此才能更好的達(dá)到降噪效果。

3.2修筑降噪車間

天然氣壓縮機(jī)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)噪音給周邊民眾帶來較大滋擾，除了不斷增強(qiáng)設(shè)備自身噪音控制水平外，還需修筑降噪廠房車間，以此進(jìn)一步有效降低設(shè)備噪音水平。在天然氣壓縮機(jī)所安裝的廠房，需要搭建由輕質(zhì)鋼材結(jié)構(gòu)、降噪結(jié)構(gòu)以及夾心彩鋼板等修筑而成的廠房。同時(shí)在該廠房還需合理增設(shè)通風(fēng)設(shè)備，配備抽流風(fēng)機(jī)；另外，在其進(jìn)氣通道處增設(shè)隔音措施，以此構(gòu)建一個(gè)房頂進(jìn)排風(fēng)以及強(qiáng)制通風(fēng)系統(tǒng)。通過不斷優(yōu)化完善降噪車間建設(shè)，以此進(jìn)一步控制設(shè)備噪音水平，確保生產(chǎn)過程中總體噪音水平在5至10dB（A）之間，為周邊民眾以及廣大職工提供一個(gè)良好環(huán)境。

3.3科學(xué)規(guī)劃設(shè)備安裝位置

出于安全方面考慮，天然氣壓縮機(jī)設(shè)備安裝過程中，需注意把設(shè)備安置到位于井口設(shè)備20米開外，以及距離儀控中心25米開外，同時(shí)與輔助生產(chǎn)車間相距15開外，根據(jù)天然氣井區(qū)相關(guān)規(guī)范要求，一般都需將壓縮機(jī)設(shè)備安置到井區(qū)邊緣。另外，為了更好的保障壓縮機(jī)設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)，還需科學(xué)規(guī)劃增壓場(chǎng)站，并就其增壓規(guī)模與增壓方式展開檢測(cè)。以爭(zhēng)取確定增壓場(chǎng)站的具體位置。在對(duì)增壓戰(zhàn)場(chǎng)位置進(jìn)行正確選擇的基層上科學(xué)確定安裝天然氣壓縮機(jī)的位置，能夠?qū)⒙暡ǖ木嚯x衰減特征有效利用起來，最大限度的降低廠界噪聲。

3.4關(guān)于其它部分

天然氣壓縮機(jī)有著許多活動(dòng)組件構(gòu)成，它們相互裝配是否可靠穩(wěn)定關(guān)系著天然氣壓縮機(jī)的總體質(zhì)量，尤其是壓縮機(jī)低頻振動(dòng)問題；因此，加強(qiáng)天然氣壓縮機(jī)設(shè)備總體裝配質(zhì)量能有效控制其噪聲水平。同時(shí)，為了更好的降低天然氣壓縮機(jī)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)轉(zhuǎn)噪音水平，根據(jù)實(shí)際需求及現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境情況，可修建隔音墻體，以及增設(shè)壓縮機(jī)振動(dòng)緩沖區(qū)，如此一來將進(jìn)一步高效控制壓縮機(jī)噪音。

4結(jié)束語

綜上所述，在科技創(chuàng)新發(fā)展的新時(shí)代背景下，天然氣壓縮機(jī)設(shè)備技術(shù)得以日新月異，這將進(jìn)一步有效降低設(shè)備噪音問題，給人們的生產(chǎn)、生活帶來了舒適與寧靜的環(huán)境，也將促使天然氣壓縮機(jī)在天然氣行業(yè)中得以廣泛應(yīng)用，并以此推動(dòng)我國天然氣行業(yè)創(chuàng)新發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]相宇.天然氣壓縮機(jī)廠房降噪的設(shè)計(jì)措施[J].油氣田地面工程，2017，36（6）：39-43.

[2]冒文輝，丁坤.蘇里格氣田集氣站天然氣壓縮機(jī)噪音治理探索[J].工程技術(shù)：全文版，2016（9）：00209-00209.

[3]相宇.天然氣壓縮機(jī)廠房降噪的設(shè)計(jì)措施[J].油氣田地面工程，2017，36（6）：39-43.