中石化石油工程设计有限公司新疆分公司 新疆库尔勒 841000
摘要：本次设计为压缩机房的降噪设计；通过对压缩机房的降噪处理，使其满足厂界噪声排放值达到《工业企业厂界环境噪声排放标准》（GB12348-2008）3类区域标准的限值要求，即昼间不高于65dB（A），夜间不高于55dB（A）。
关键字：压缩机房降噪设计；
一、设计资料：
本次设计为压缩机房的降噪设计，压缩机房的平面尺寸为长为46.22m，宽为13.08m，其中压缩机室建筑高度为8.3m，其它房间建筑高度为5.7m。室内地面为混凝土地面，压缩机室内设置三台压缩机。压缩机室共设置三扇门，门尺寸分别为1.5mx2.7m及3mx2.7m，窗户数量合计为13扇，窗户尺寸分别为宽x高=3mx2.7m及4mx1.0m，室内墙面设置进风口5处，尺寸分别为宽x高=0.8mx0.8m及2.1mx0.8m。
根据工艺提供资料，压缩机房内有3台原油负压脱硫（稳定）压缩机，每台原油负压脱硫（稳定）压缩机噪音为85dB（A）。本次将采取降噪措施对压缩机房内噪声进行控制，达到国家《工业企业噪声卫生标准》和《工业企业厂界环境噪声排放标准》GB12348-2008的要求。
二、吸声降噪设计原则
（1）先对声源进行隔声，消声等处理，如改进设备、加隔声罩、消声器或建隔声墙、隔声间等。
（2）当房间平均吸声系数很小时，采取吸声处理才能达到预期效果。压缩机室面积较大，宜采用空间吸声体、平顶吸声处理；声源集中在局部区域时，宜采用局部吸声处理，同时设置隔声屏障；噪声源较多且较分散时的压缩机房宜作吸声处理。
（3）若噪声高频成分很强，可采用多孔吸声材料；若中、低频成分很强，可采用薄板共振吸声结构或穿孔板共振吸声结构；若噪声中各个频率噪声都很强，可选用复合穿孔板或微穿孔板吸声结构。通常要把几种方法结合，才能达到最好的降噪效果。
三、降噪设计
1、噪声源
1）因为建筑内强度较低噪声源发出的的设备噪声会很被建筑所阻隔，对外界没有明显影响，尤其是周边有其它高噪设施的情况下。因此本次研究不会单独考虑强度在70dB以下的室内声源。本次压缩机房内噪声源为3台负压稳定压缩机。
机械噪声分析：机械噪声主要是摩擦和机构间力的传递不均匀产生的。主要有转子及其装配件的不平衡、转子啮合、转子转速波动引起的冲击噪声；电动机轴和轴承之间的相互作用形成电动机的机械噪声；轴承的振动和噪声。机体外部包括机壳、支乘结构和底座的振动和噪声；油分离器、增发器、冷却系统的振动噪声。
空气动力性噪声：在螺杆压缩机中，由于排气孔口处的内压、外压不同引起了基元容积在与排气孔口连通瞬时，发生气体的定容积膨胀和压缩，而使流动损失加大，从而引起附加能量损失，这些附加能量损失有一部分转化成声能，随着排气孔口周期性的相通和切断，产生了强烈的周期性排气噪声。
2）虽然相对于厂界的距离，每个噪声源都可以当做是点源，但对于声源众多、分布复杂的建筑来说，仅用单一的点源做预测，源强是明显偏小的。因此对于内部声源众多、分布复杂的有门、窗及洞口的建构筑物，根据其分布及相对于厂界的距离将内部的噪声源分层等效为位于门、窗及洞口处的立面源或点源，声源设置如下图
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压缩机房噪声源设置示意图1 压缩机房噪声源设置示意图2
2、吸声材料
吸声材料是指材料的平均吸声系数在125HZ、250HZ、500HZ、1HZ、2HZ、4HZ这6个中心频率倍频带吸声系数的算术平均值大于0.2的材料。目前，主要的吸声材料包括玻璃棉、棉麻植物纤维、泡沫铝以及陶土吸声砖等。多孔吸声材料主要吸收中高频噪声，对低频声的吸声性能一般较差。多孔材料的吸声性能与材料的厚度、容重、背后空气层的厚度以及入射声波的频率有关。多孔材料的吸声系数一般随着频率的增大而增大，在一定的频率下大致要达到固定值，若将多孔材料装置在离刚性壁一段距离处，即在其间留有一定厚度的空气层，则他的吸声系数就会增大。
根据能量守恒和转换定律，可得吸声系数：
E入=Er+Et+EA
吸声系数a=（EA+Er）/E入=（E入-Er）/E
当a=0，材料不吸声。
当a=1，入射声能完全被吸收。
声波入射至多孔材料表面上时，大部分声波将通过材料的筋络或纤维之间的微小空隙传至材料内部，由于空气分子之间的粘滞力、空气与筋络之间的摩擦作用以及孔隙内空气媒质的涨缩，使部分声能转化为热能耗散掉。
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3、消声器的设计
1）消声器的设计原则
根据噪声源所需要的消声量（A声级和倍频程声压级）、空气动力性能要求、空气动力设备管道中的防潮、耐油、防火、耐高温等要求，选择消声器的类别。
A、对以低、中频率为主的噪声源（如离心通风机等），可以采用阻性或阻抗复合式消声器；
B、对宽带噪声源（如高速旋转的鼓风机、燃气轮机等），可以采用阻抗复合式消声器或微穿孔板式消声器；
2）为了降低消声器的阻力损失和气流再生噪声，保障消声器的正常使用，必须降低消声器和管道中的气流速度。有消声要求时，主管道中和消声器中流速应限制在10m/s以下。鼓风机、压缩机、燃气轮机进、排气消声器的气流速度应限制在30m/s以下。
本次压缩机厂房设置片式进风消声器和弧形低流阻进风消声器，进风形式为自然进风，设计消声量≥30dB（A），且满足事故通风要求。
4、降噪软件设计
Cadna/A系统是一套基于ISO9613标准方法、利用WINDOWS作为操作平台的噪声模拟和控制软件。Cadna/A软件广泛适用于多种噪声源的预测、评价、工程设计和研究，以及城市噪声规划等工作，其中包括工业设施、公路和铁路、机场及其它噪声设备。该软件理论基础与《环境影响评价导则一声环境》要求相一致，且功能强，界面友好，操作方便，可直观展现噪声源的分布、项目的建筑特征和地形特征及预测结果，作为我国声环境影响评价可选的工具软件之一，最初多用于交通噪声预测，因其操作界面友好、计算模拟功能较强，近年在工业企业噪声预测中的应用也逐渐增多。
（1）、压缩机房所属厂区噪声预测及分析
1）地形参数的选择
本次预测部位厂区地形较为平坦，为减少建模和预测时间，本次研究中地面全部按0m取值。
（2）主要设施模型建立
根据站场的主要建构筑物的平面和剖面设计参数，建立涪陵增压站平面图纸所确定的所有可能对噪声源的分布和传播产生影响的设施模型，厂界按设置2.5m高铁栅栏进行设定。
（3）地面吸收
软件默认的地面吸收G值为1，相当于柔软的地面，对于工业企业，内部用地多为建筑物和硬化的场地、路面所占，因此本次预测将总体的G值取0，厂内单独的大片绿地和厂外地面可根据实际情况取0—1间的值。
5、噪声预测评价
（1）计算网格
由于绘制水平声场时，原理实际为计算一系列的网格点，而后将计算所得的数据以图形方式显示。因此这里的设置可分别输入横向（dx）或纵向（dy）的网格间距，距离越小，则计算点越多，画出的图形也越光滑，越精确。因本次噪声地图模型较复杂，若计算点过多，计算时间过长，故本次模拟采用dx=5m，dy=5m的网格间距进行计算。
（2）模拟高度
本次模拟预测高度取值为1.20m；
从以上预测结果可知，塔河油田三号联压缩机房噪声治理前，部分厂界及敏感点存在超标情况，在采取降噪措施后，各厂界及敏感点噪声排放全部满足《工业企业厂界环境噪声排放标准》（GB 12348-2008）中的Ⅲ类标准限值：昼间Leq≤65dB（A）、夜间Leq≤55dB（A）。
参考文献：
1 《工业企业设计卫生标准》GBZ1-2010
2 《工业企业厂界环境噪声排放标准》GB12348-2008
3 陈长征、赵慧、高一波等。螺杆压缩机振动噪声的控制【J】.沈阳工业大学学报，2009，，3（2）。
4 韩丽娟。大型螺杆压缩机降噪设计与应用【J】.压缩机技术，2009（6），29-31。
5 任文堂、祝存钦.厂矿企业噪声和环境噪声控制【M】.冶金工业出版社，1983；（6），165-166。