蔡教民¹ 张建勋² 马治钦²

（ 1.河南省中原大化集团有限责任公司，河南濮阳  457004；

2.濮阳绿宇新材料科技股份有限公司 河南省噪声控制技术工程研究中心，河南濮阳  457004）

 

摘 要：随着化工动力装置大型化发展，装置环保噪声污染问题日益突出，化工动力装置噪声治理已成为化工能源行业高质量发展必须面对的重要问题。本文旨在探讨大型动力装置噪声的来源、影响以及有效的治理方法，并通过实际案例说明治理措施的应用效果。

关键词：化工装置；噪声治理；噪声源；噪声控制；应用案例

中图分类号：R134；TE687 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2024）13-0008-03

  

0引言

随着工业现代化进程不断加快，我国化工动力装置大型设备的数量不断增加，规模日益扩大，化工行业在国民经济中的地位越来越重要。然而，这些设备在运行过程中，由于机械振动、气体排放、液体流动等多种因素，会产生高强度的噪声。工业企业车间噪声大多在75～102dB（A），部分设备噪声高达110～130dB（A）^[1]。这些噪声严重影响现场工作人员的健康和生产效率，还影响到现场巡检质量和突发事件处置效率。因此，化工动力装置噪声治理已成为化工能源行业高质量发展必须面对的重要问题。

1化工动力装置噪声来源及影响

化工动力装置噪声主要来源于以下几个方面。

（1）机械噪声。一般指在机械运动中产生的摩擦、冲击和碰撞噪声及设备的运动件相对于固定件的周期作用力所激发的噪声，包括泵、风机、压缩机等旋转设备和往复设备的噪声。最简单的周期力是转动轴飞轮等传动系统的静、动态不平衡所引起的偏心力。这种作用力与转动系统的质量和静、动态的合成偏心距成正比，与转动角速度的平方成正比。当转动系统转速达到其临界转速时，则该系统自身便产生极大的振动，并将振动力传递到与其相连的其他机械部分，激起强烈的机械振动和噪声。周期力的作用还由于机械缝隙导致强度不足或磨损严重而增大，进一步增强撞击和磨擦而激发更强的机械振动和噪声。若机械转数不高，则周期力的变动频率也不高，但这种低频的周期力能激发较高频率的振动。当受迫振动零件的固有频率等于周期频率的整倍数时，则会使其产生强烈的共振，从而产生高强噪声，当同期性作用力的频率高到一定程度而受力零部件表面又足够大时，则受迫振动噪声突出。

（2）流体噪声。由于介质流动、冲击、涡流等引起的噪声。流体流经过流断面时，雷诺数判别其流态。当雷诺数Re＜1200时，流体呈层流状态；当Re＞2400时，则呈湍流状态。实际上，绝大多数管路中的流体均处于Re＞2400的湍流状态，即自身就处于很“吵”的状态。当经过管路中具有不规则形状或不光滑表面时，就与这些阻碍流体通过的部分相互作用而产生噪声。

（3）空气动力性噪声。空气压缩机、通风机等设备的排气噪声，是由流体流动过程中的相互作用，或气体和固体介质之间的相互作用而产生的噪声。这种噪声主要由旋转噪声（气压脉动）和涡流噪声（紊流噪声）组成。从噪声产生的机理来看，主要包括喷射噪声、涡流噪声、旋转气流噪声。

（4）阀门噪声。通常是由于阀门内部流体流动、机械振动或部件撞击等因素产生的声音，常见的有调节阀噪声、溢流阀噪声、高压阀等噪声。

化工装置噪声对人员、环境和生产的影响主要表现在以下方面。

（1）对人员的影响。长期在噪声环境下工作，会对人体的生理健康产生不良影响。噪声会导致血压升高、心跳加快、呼吸急促等，增加心血管疾病的风险。在严重的情况下，甚至可能引发神经衰弱、失眠等心理疾病。长时间在90dB以上噪声环境下工作还会导致听力下降。当噪声达到115dB时伴有眼睛对光亮适应度下降及有色判断能力削弱等健康问题^[2]。

（2）对环境的影响。化工装置噪声会对周边环境产生影响，不仅会干扰人们的正常生活和工作，还会影响动物的行为和生态平衡。此外，噪声还会引起建筑物的振动，对建筑物造成损害。

（3）对生产的影响。噪声过大可导致设备故障率增加，影响生产效率，增加生产安全风险。

2化工动力装置噪声治理方法

化工动力装置噪声传播与控制原理，简单来说就是要阻止或降低噪声从源头传播到接收者。根据化工装置噪声的特点和来源，一般采取以下治理步骤。

识别噪声源。首先要明确化工装置中哪些设备或操作是主要的噪声源，通常包括压缩机、泵、风机、破碎机、球磨机等^[3]。

噪声分类。根据噪声传播媒介的不同，可以将化工机械噪声分为气体传播、固体传播和液体传播。此外，还可以根据声音的频率分为低频、中频和高频噪声。

源头控制。通过改进设备设计、优化工艺流程、调整参数、采用低噪声材料或安装减振装置等方法，直接降低噪声源的声级。例如，对于电机等高频率振动设施，可以从声音源头进行切断。

传播途径控制。采用隔声、吸声、消声、隔振等措施，阻断或降低噪声的传播，这是最常用的方法。通过在噪声传播途径上设置隔声屏障、吸声材料或消声器等，降低噪声的传播效率。例如，对于空气传播的噪声，可以采用吸音或隔音手段削弱噪声的传播。

接收点控制。为工作人员提供耳塞、耳罩等防护用品，减少噪声对人体的影响。

噪声治理的具体措施如下。

（1）隔声屏障。用于阻挡声波传播的大型结构物，可以有效降低噪声的传播。

（2）吸声材料。如矿物棉、纺织材料等，能够吸收声波并将其转化为热能，从而降低噪声的声级。

（3）消声器。安装在通风管道或排气口等位置，通过内部结构使声波在传播过程中逐渐减弱。

（4）减振装置。用于减少机械设备振动产生的噪声，如橡胶垫、弹簧等。

3化工动力装置噪声治理应用案例

以下以陕西榆林能源集团横山煤电动力锅炉房噪声治理为例，介绍噪声治理措施的应用效果^[4]。

3.1案例背景

根据业主提供的资料和现场勘察结果，汽机房、锅炉房设备运行时噪声超出《工业企业设计卫生标准》规定的（GBZ1—2010）噪声标准，对工作环境造成较大影响，不仅危害员工身心健康，而且在噪声超标区域无法实施人员沟通造成安全生产隐患^[5]。为了解决噪声集中区域人员通话效果差的问题，公司预先针对1号锅炉房进行噪声治理。1号锅炉噪声数据见表1。

表1 噪声测量数据

检测位置	噪声值dB（A）
一号锅炉A一次风机出口管线处	108.1
一号锅炉A一次风机20米管线处	105.1
一号锅炉A送风机出口管线处	107.6
一号锅炉B送风机20米管线处	104.69
一号锅炉引风机A出口管连接处	99.30
一号锅炉引风机B出口管连接处	102.25
一号炉密封风机出口管线处	103.45

图1 1号锅炉噪声频谱图

实测噪声频谱显示，1号锅炉房在中高频突出。如图1所示，自由声场叠加噪声3-6dB（A），最高声压级达111-114dB（A）。主要噪声源是多台套设备产生的中低频噪声，叠加多条高通量风管产生的高频噪声，在大容积厂房内墙面屋顶反射，形成的巨大混响空间噪声^[6]。

3.2治理依据标准

3.2.1《中华人民共和国环境噪声污染防治法》

3.2.2《工业企业厂界环境噪声排放标准》（GB 12348—2008）

3.2.3《声环境质量标准》（GB 3096—2008）

3.2.4《中华人民共和国国家职业卫生标准》（GB Z38—2006）

3.2.5《中华人民共和国国家职业卫生标准工作场所物理因素测量第8部分：噪声》（GBZ/ T189.8—2007）

3.3治理措施

（1）在锅炉一次风机、二次风机、引风机机体、风道分别包覆200mm模块化、轻量化胺基透气吸声体，外护与原设备颜色、材质一致的彩钢薄板，可重复拆卸使用。分层施工，各层间错缝，防止漏声，胺基透气吸声体吸隔声量不小于15-24dB（A）。

（2）胺基透气吸声体按照设备尺寸进行模切，保证吸声模块与设备表面契合。吸声模块厚度200mm，隔声量15-24dB（A）。

（3）胺基透气吸声体采用搭扣链接，方便拆装，每个模块原则上不小于1平米。模块面密度＜5kg，防火B1级，环保E1级，憎水性98%，满足厂房使用要求。

（4）风机房局部墙壁敷设100mm白色装饰性轻量化胺基吸声板，与墙面颜色统一。降低墙面反射噪声3-5dB（A），混响时间从8s降至3s以下，大幅提高语言清晰度。

（5）省煤器泵设置拼装式隔声房（附带照明、通风散热系统）。降低泵源噪声15-20dB（A）。

（6）加强日常管理和维护，确保降噪设施的稳定运行。通过定期检查、维修和更新降噪设施，确保降噪效果的持久性和稳定性。

3.4治理效果

该工程经第三方检测机构现场检测，并出具检测报告。从检测报告数据来看，效果显著，将1号锅炉房噪声由113.6dB降低至81-85dB（A），完全实现了治理后锅炉房达到85dB以下的合同要求。经过项目管理人员走访座谈，现场职工们评价1号锅炉房声学环境明显改善，降噪效果显著。第三方安全环保检查专家对此给予高度评价，并作为亮点点评^[7]。综上所述，该工程工期、进度、质量管控优良，实现了既定目标，具有较好的绿色工厂评价作用。

（1）治理后检测情况

根据合同约定，按照《中华人民共和国国家职业卫生标准工作场所物理因素测量第8部分：噪声》（GBZ/T 189.8—2007）和《工业企业厂界环境噪声排放标准》（GB 12348—2008），聘请具有CMA资质国家噪声检测认证的第三方进行实地检测（如图2所示），出具验收评价报告。报告显示：各项指标合格。

（2）治理效果评价

经现场询问岗位工作人员，对现场噪声主观评价。现场岗位职工认为效果明显，一是噪声明显降低，二是说话交流从趴在耳朵旁喊话都听不清转变为距离二米可随时正常对话。

经第三方光远检测公司监测结果可得，各点位噪声排放值均达到国家职业卫生标准《工作场所物理因素测量噪声》（GBZ 189.8—2007）规定，治理区域声压级85dB（A）。

4结语

化工装置噪声治理是一个复杂而重要的问题。通过源头控制、传播途径控制和个体防护等措施的综合应用，可以有效降低化工装置噪声对人员、环境和生产的影响。同时，加强日常管理和维护是确保降噪效果持久稳定的关键。在实际应用中，应根据具体情况选择合适的治理方法，并结合实际情况进行优化和改进。

 

参考文献

[1] 王福军,王国庆,牟学军.工业企业噪声污染现状及治理措施[J].黑龙江环境通报,2001(3):41-42,45.

[2] 陈永生,武萍.噪声防治技术在化工装置中的研究应用[J].油气田环境保护,2009,19(S1):43-44,85.

[3] 刘晓群.化工装置的噪声治理技术研究及应用[J].环境保护与循环经济,2012(12):3.

[4] 吴艳东.现代煤化工空分装置噪声污染防治技术研究[J].中国煤炭,2022(8):48.

[5] 李建平.空分装置噪声控制技术的研究与应用[J].化工管理,2020(22):2.

[6] 郭浩.化工装置噪声控制技术简析[J].广州化工,2016, 11(10):185-187.

[7] 刘珊.化工装置调节阀的噪声预测[J].石油化工自动化, 2023,59(5):15-20.

 

作者简介：蔡教民（1972—），男，湖南益阳人，高级工程师，研究方向：化学工程与工艺。

 

Study on Noise Control of Chemical Power Plant

CAI Jiaomin¹,ZHANG Jianxun²,MA Zhiqin²

(1.Henan Central Plain Dahua Group Co., Ltd., Puyang  Henan  457004;

2.Puyang Luyu New Material Science and Technology Co., Ltd., Henan Engineering Research Center of Noise Control Technology, Puyang  Henan  457004)

Abstract:With the large-scale development of chemical power plant, environmental noise pollution of plant is becoming increasingly prominent. This paper discusses the source, influence and effective control method of noise in large power plant, and illustrates the application effect of control measures through practical cases.

Key words:chemical plant;noise control;noise source;noise control;application cases