石油化工企业噪声治理技术路线及方案

一、噪声污染传播方式和控制方法
1、声音的产生和分类
　　声音是由物体振动产生，正在发声的物体叫声源。声音以声波的形式传播。声音只是声波通过固体或液体、气体传播形成的运动。声波振动内耳的听小骨，这些振动被转化为微小的电子脑波，它就是我们觉察到的声音。
　　声音的本质是波动。受作用的空气发生振动，当震动频率在20-20000Hz时，作用于人的耳鼓膜而产生的感觉称为声音。声源可以是固体、也可以是流体（液体和气体）的振动。声音的传媒介质有空气﹑水和固体，它们分别称为空气声、水声和固体声等。噪声监测主要讨论空气声。
　　从物理现象判断，一切无规律的或随机的声信号叫噪声；噪声的判断还与人们的主观感觉和心理因素有关，即一切不希望存在的干扰声都叫噪声，例如，在某些时候，某些情绪条件下音乐也可能是噪声。噪声污染是发声体做无规则振动引起空气局部压力变化，并通过空气的波动传播至人耳处从而被人听到这样一个完整的过程。针对这一过程，噪声的控制主要从声源、传播途径、接受点三个环节采取技术措施。如下图所示：
二、噪声控制的基本方法路线
　　根据上述图示，噪声治理的基本技术路线如下:
1、声源控制：工业生产的机器和交通运输的车辆是环境噪声的主要噪声源。消除 噪声污染的根本途径是减少机器设备和车辆本身的振动和噪声，可通过选择低噪声的设备和改进生产加工工艺，提高机械设备加工精度和设备的安装技术，使发声体变为不发 声体或者降低发声体辐射的声功率，从根本上解决噪声的污染或者大大简化传播途径上 的控制措施；
2、传播途径：由于技术上和经济上的原因，无法从声源上控制噪声，需从传播途 径上加以考虑，即在传播途径上阻断和屏蔽声波的传播，或使声波传播的能量随距离衰 减等。要求在总体规划上尽可能做到合理布局。除以上控制措施外还可以采取局部的声学技术措施如消声器、隔声、吸声、隔振、阻尼减震等增加其在传输途径中的声能损失；
3、对接受者的防护：如在声源和传播途径上无法采取措施，或采取了声学措施仍达不到预期的效果是，就需要对噪声环境中进行操作的工人进行个人防护。让工人佩戴个人防噪用品，以使其感受声级降低到允许水平。

三、噪声治理的基本技术
　　基于上述的噪声治理的基本方法路线，根据噪声类型采用相应的治理技术，建议噪声治理工程中采用以下基本技术：
1、隔声技术
　　隔绝空气声往往采用木板、金属板、墙体等固体介质阻挡并减弱在空气中声波的传播，这些专门用来隔绝声波的固体介质称为隔声材料。在噪声治理工程中，为了提高隔声效果，常将隔声材料与其他声学材料如吸声材料、阻尼材料或空气层复合在一起组成隔声构件。复合式的隔声构件在每个介质分界面处，由于两侧材料的声阻抗不匹配使得声波在每个分界面处均会发生反射，相比于同种材料的隔声件大大提高了隔声量。隔声构件可以组装成不同形式和用途的隔声结构，如隔声室、设备隔声罩和隔声屏障等。对露天和半露天布置的噪声源设置必要的建筑隔声结构时，必须对隔声量进行相应的声学匹配。
2、消声技术
　　消声原理是将吸声材料和护面材料以及隔声材料设计成一定结构，如消声器就是降低噪声的一种方法。对所有空气动力性噪声，噪声源采取消声治理后，要求既要有适宜的消声量（即声学性能），同时对设备的运行不能有明显的影响（即良好的空气动力性能）。消声器是一种既能使噪声得到有效衰减又能保证气流正常通过的一种设备。
3、吸声技术
　　利用吸声处理在噪声传播途径上进行控制是一种传统常用而且有效的方法。当室内声源发出的声音遇到墙面、顶棚、地坪以及其他物体表面时，都会发生反射现象。声波在传播过程中遇到各种材料时，都会发生一部分声能被反射，一部分声能在材料内部传播并被吸收，一部分声能透过材料继续向外传播。在噪声源周围设置了隔声围护结构的内侧壁面上做必要的吸声处理，不但可有效增强隔声围护结构的隔声量，而且可降低室内的混响声达3~8dB（A），同时改善操作人员的操作环境，起到一定的劳动保护作用。
4、阻尼减振降噪技术
　　在薄板隔声围护结构的隔声背板上涂刷特殊配比的阻尼材料能有效增加隔声结构的内阻尼，它能使隔声构件的动能转化为热能，从而减小了构件的振动，因而阻尼对提高隔声构件尤其是薄板隔声结构的隔声量有明显的作用，特别是低频共振时的隔声量。

　　　　隔音技术组件　　　　　　　　　　消音技术组件　　　　　　　　吸音技术组件

四、石油化工企业主要噪声源
石油化工企业一般有以下几种噪声源：
1、机泵噪声：机泵在每个生产装置中大量使用。有的成行布置管廊下，形成一个很强的噪声带；有的置于泵房内，产生一个混响声场。机泵噪声主要产生于电机一端，噪声的大小主要与电机功率、转速等多种因素有关。生产中所使用的电机大多在30 千瓦以上，所产生的噪声大多超过90 分贝。
2、加热炉噪声：加热炉噪声是炼油厂中主要声源之一，噪声产生的原因主要是燃料燃烧气流噪声，空气（或雾化蒸汽）与燃料产生的射流噪声以及燃烧时炉膛内产生的共振噪声等。其噪声大小与热负荷大小、燃烧介质、炉的结构形式等多种因素有关。加热炉噪声目前尚无较精确的估算方式。
3、风机噪声：各类风机在炼油厂中广为应用，例如气体压缩机、鼓风机、空冷风机等。催化裂化装置三机的噪声尤为突出，主风机噪声在距其1 米左右处高达100dBA以上。各类风机噪声值的估算公式很多，在此不再赘述。
4、空冷风机噪声：为了节约用水，炼油厂中空冷器应用很广。由于空冷风机多台成组安装于冷换设备框架上，声音处于自由或半自由空间状态传播，其频谱特性又以低频为主，所以其噪声影响范围很大。可以通过公式计算。
5、放空噪声：蒸汽或空气的放空，在炼油厂中虽然不像其他声源那样为连续噪声，但气体排放时可产生高达110dB(A)左右的噪声。放空口一般在较高位置，传播较远。
除上述几种主要强噪声源外，还有其他一些声源，例如各种压力调节阀、内部运输火车等发出的噪声也不容忽略。

四、石油化工企业噪声治理方案简述
1、基本原则
1）、精准定位，事半功倍
前述的分析可以看出，厂区内主要的声源均为大型的设备设施，实际上对噪 声问题贡献较大的往往是其中的部分关键位置，而非处处皆是强噪声源。例如大型机械中的运动部件往往是噪声的主要来源。因此在噪声治理方案制定前，需要对各处的噪声场利用声学成像仪进行声源的精准定位，然后首先对主要的声源点进行针对性治理，而非直接从整个结构上入手，就可以达到事半功倍的效果。举一个形象的例子，封闭的房间内杂乱地分布着上百个不同音响，其中只有部分音响在播放噪音，此时最优的治理方法应该是首先找出是哪些音响在播放噪音，然后对这些音响采取降噪措施，相较于不加区别地对所有音响采取降噪措施，很明显前一种方法用更小的代价达到了同样的效果，这就是精准定位的意义所在。
2）、由点及面，统筹兼顾
在一个复杂声场中，每个噪声源均会对空间某一点处产生一定的噪声贡献值，这就意味着仅仅对某一处噪声源采取治理措施，往往很难直接达到最终的治理目标。各声源之间互相可以视为一个个独立的点，所有声源共同组成一个面，厂区内的复杂声场就是这样一个面。在制定针对各处的声源治理方案前，需要首先从总体降噪目标（一级目标）出发按照不同声源对测试点处的贡献度不同，进行治理目标的进一步细分，细分的结果就是每处声源均需要达到各自的二级目标。根据实际条件，治理目标可以进一步细分。如此一来，每处声源的治理方案均是有目标可循的。当某处声源由于各种实际条件限制无法达到既定降噪目标时，相应的其他声源则需要进行补偿从而使得总体降噪目标仍旧能够达成。
2、噪声源的选择
1）、优先治理噪声源的确定
每一个炼化企业都具有很大的规模。厂区占地面积数平方公里，生产装置都是几十套，各种噪声源成千上万。全厂主要噪声源确定，应按照分贝值分为多个等级，按照对环境影响大小制定响应的优先治理方案。测量点的多少由用户确定，尽量选择重要的噪声污染源。优先治理噪声源的治理，目的在于能
在短时间内将重点噪声污染源治理成功，迅速降低石油化工企业的边界的噪声水平，满足国家规定的噪声排放标准。
2）、全厂噪声源的测试和治理
全厂噪声源的测试和治理目的在于降低厂区主要设备的噪声等级，满足新噪声法和工业企业厂界噪声排放标准的规定。同时也给员工提供一个相对“安静” 的工作环境。
3、噪声源检测条件和目标
1）测量过程中，除地面反射不可避免外，不得有非被测量声源部分的遮挡体或反射体位于传感器阵列测量范围之内；
2）测量必须在被测设备稳定运转的工况下进行，测量环境中应无巨大干扰；
3）受仪器测量原理的关系，如被测量物体距离测量仪器太远，声压信号微弱，需适当缩短测量距离，调整测量角度，直到找到最佳测量位置。
4）检测目标：定位最大噪声源位置、噪声频带分布、声压分贝值等。
4、检测仪器说明及要求
检测所用仪器为我司研究开发的声学成像仪，测量时需要将仪器的阵列一端对准待测对象的所在方位，然后根据操控界面上显示的实时频谱，选择当前待测对象噪声分布较为集中的频段，然后该设备可以较准确的定位到待测对象表面噪声能量最大的区域，此即噪声源所在位置。
声学成像仪采用大屏幕液晶显示的方式，具备频谱分析、频带过滤、实时声学成像、声压级计算、自动测量存储、截图录像，全触控操作等特点，方便易用，在工业噪声检测、高压气体泄漏、局部放电等工业场景中具有较好的效果，可广泛应用于石油化工、轨道交通、高压输电等行业领域。
　　声像仪定位噪声源图例：

5、测量项目和数据
1）生产区设备近场测试，主要测试设备噪声源表面所辐射的声压级大小以及最大噪声源位置。
2）生产区远端测试，主要获取生产区噪声传播到远端（如家属院、居民小区等）的噪声声压级大小。
3）本次测量的数据包括当前声源的主频带、设备表面辐射噪声的声压级、定位结果云图、定位过程视频等信息。
通过对选择噪声源的检测，获得厂区内冷却塔、风机、循环水泵、泵房等主要和重要噪声污染源在正常生产工况下产生的声音。很多炼化企业的相关设备会产生90-100dB以上的低频噪声，噪声频带表现为0-15kHz全频带，根据以往的检测经验，噪声能量主要集中在4kHz以下范围内，并且厂区周围空间空荡，噪声传播到远处居民楼附近衰减较小，因此对周边部分居民生活区带来噪声影响。通过对以上测量数据进行理论分析以及工厂周边环境的实际考量，得出检测报告。
生产区远端测试，主要获取生产区噪声传播到远端（如家属院、居民小区等）的噪声声压级大小。
测量的数据包括当前声源的主频带、设备表面辐射噪声的声压级、定位结果云图、定位过程视频等信息
5、测量项目和数据
1）生产区设备近场测试，主要测试设备噪声源表面所辐射的声压级大小以及最大噪声源位置。
2）生产区远端测试，主要获取生产区噪声传播到远端（如家属院、居民小区等）的噪声声压级大小。
3）本次测量的数据包括当前声源的主频带、设备表面辐射噪声的声压级、定位结果云图、定位过程视频等信息。
6、详细噪声治理方案的形成。
7、材料设备的制作。
8、方案的实施。