摘要:海洋石油中心处理平台是海上采油、油气水处理、发电机、生活共同的场地,相关的主发电机、压缩机、泵等设备都会产生高分贝噪声,这些噪声会对海上作业人员的身心健康及平台的正常运转产生不利的影响。为此阐述了高噪声设备紧邻海上平台生活楼情况下,生活楼的降噪处理技术,提出控制空气传声、控制结构传声、隔离降噪3项措施,以及采取相应措施后的建模及噪音分析情况与分析结果,并通过理论分析降噪结果与实际降噪效果对比,验证了降噪处理措施的应用效果,为今后海上平台生活楼和工作间降噪提供参考依据。
关键词:海洋平台生活楼噪音分析降噪措施
海洋石油中心处理平台是集海上采油、油气水处理、发电机、生活共同的场地,相关的主发电机、压缩机、泵等设备都会产生高分贝噪声。这些噪声会对海上作业人员的身心健康及平台的正常运转产生不利的影响。《海上固定平台安全规则》对海洋平台各区域的噪声声压级提出强制性要求[1],设计阶段遵循该要求开展降噪设计。
1海洋平台生活楼降噪设计实例
某海洋平台主机距离生活楼只有3m,主机为250型工业透平机,发电功率达到25MW,为海洋平台所用最大的透平机组,设置3台,与生活楼平行布置,其中一台与生活楼间距仅3m。为预防生活楼可能发生的噪声超标,需考虑采取一定的降噪措施,再结合组块和生活楼噪音定量分析情况进行降噪设计,给出合理的降噪手段,满足《海上固定平台安全规则》的要求,见表1。
1.1控制空气传声的措施
噪声最主要的传播途径是空气传播,主机作为大噪声设备,与生活楼之间的间距如果可以拉大,对降噪是最有利的。通过与主机厂家的反复沟通交流,充分考虑主机的操作和维护需求,将3台主机的间距尽量缩小,将相距最近的一台主机到生活楼的距离加大为4m。
1.2控制结构传声的措施
海洋平台主体为钢结构,各部分主要通过焊接的方式连接为一个整体。噪声来源于机器的运转,机器除对空气辐射噪声外,还因为其振动对周围甲板产生影响,从而通过结构传递能量,产生噪声。因此,考虑将支撑主机的结构规格加大到与主结构梁相同,以此降低设备振动传递到生活楼房间的噪声。
1.3隔离降噪措施
鉴于平台面积紧张,主机与生活楼之间间距已无法进一步加大,通过在主机和生活楼之间增加一道隔声墙的方式,降低噪声从空气传播到生活楼房间的声压级。
2噪声分析
海洋平台噪声控制需首先找出平台超标舱室分布、超标原因,才可由此提出合理的平台舱室噪声控制方法。因此,准确进行海洋平台噪声预报是平台噪声分析及声学优化设计的关键。
2.1噪声预报分析方法
本分析不考虑背景噪声影响,以平台整体为研究对象,分平台设备振动+噪声激励载荷、振动激励载荷及噪声激励载荷3种情况,分别对生活楼房间在不同工况下的噪声水平进行预报。
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海洋平台噪声预报不仅需建立海洋平台的噪声预报模型,还需获得燃气透平发电机组及进气风机、泵、压缩机、风机、空调、吊机、电机等众多噪声源设备的平台激励载荷。为此,本研究拟通过设备激励载荷分析技术,获得海洋平台噪声源设备对平台的激励载荷;再以设计阶段详细的平台结构图、舾装图等资料,通过模型简化技术,建立海洋平台的噪声预报计算模型,从而实现海洋平台噪声预报。
2.2海洋平台生活楼噪声预报模型
平台噪声预报模型主要根据图纸资料及噪声分析的要求进行建立,预报模型的建立步骤如下:平台几何模型建立→有限元离散→FEM/BEM模型建立、平台几何模型建立→有限元离散→FE/BEM、SEA模型建立。再根据舾装材料数据,对生活楼房间的围壁结构进行声学处理,即在房间围壁和内部间隔表面敷设声学材料,可以达到吸声、隔声的目的,见图1。
2.3海洋平台生活楼噪声预报分析
分析发现生活楼房间有不满足降噪要求的,位置在主机进气口临近处。将这几个房间的舾装隔声材料升级为高隔声板后,再次分析表明,各房间预报结果可以满足《海上固定平台安全规则》的要求。噪音预报结果与实测对比分析见表2、图2。
3结论
将生活楼噪声预报分析结果和《职业病危害控制效果评价报告》中的实测值相比较,可以发现:忽略背景噪声影响,仅考虑设备振动激励载荷作用时,生活楼房间噪声均满足平台噪声评价指标的要求。实测噪声值与预报噪声值水平相当,印证了降噪措施的有效性和预报分析的准确性,但预报噪声值较实测噪声值普遍低1~3dBA,应是预报分析忽略了背景噪声的原因。因此,预报分析的噪声结果建议向上修正3dBA,确保实际降噪效果。——论文作者:薛春芳1,吴磊2,高荣俊1,杨光1,张棣1
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