CNG液壓式加氣子站降噪治理

邢憲鋒+++王青+++沈蘇

摘 要：文章簡(jiǎn)述噪聲治理基本方法及CNG液壓式加氣站子站產(chǎn)生噪聲的原因。并以1座CNG液壓式加氣子站的噪聲治理為例，在聲音傳播途徑進(jìn)行噪聲控制，通過(guò)改進(jìn)隔聲結(jié)構(gòu)、安裝方式、消聲設(shè)計(jì)，增加隔聲罩防爆口頂板設(shè)計(jì)、通風(fēng)系統(tǒng)集成設(shè)計(jì)等措施，為加氣子站液壓橇外部設(shè)計(jì)新建了隔聲降噪房。經(jīng)治理前后現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的對(duì)比表明，噪聲排放值符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，可為同類及其它類加氣站的噪聲治理提供參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：液壓；加氣子站；噪聲；治理

天然氣具有良好的熱值及環(huán)保等性能，被作為車用燃料廣泛應(yīng)用。CNG液壓式加氣子站因其占地小、設(shè)備集成度高、安裝方便、自動(dòng)化程度高等特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)，在無(wú)管道氣源地區(qū)得到積極推廣。

隨著全社會(huì)環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，CNG液壓式加氣子站因其工藝特點(diǎn)及設(shè)備運(yùn)行等原因產(chǎn)生的噪聲問(wèn)題，也引起了各方的關(guān)注。針對(duì)CNG液壓式加氣子站噪聲治理的特點(diǎn)和難點(diǎn)，進(jìn)行實(shí)際降噪效果分析研究，可以為其它類型加氣站噪聲治理提供借鑒。

1 噪聲治理基本方法

噪聲治理是依據(jù)聲學(xué)理論和實(shí)際情況，綜合利用噪聲治理技術(shù)、建筑合理的構(gòu)筑物等手段，切斷噪聲傳播途徑，經(jīng)濟(jì)有效地控制噪聲源，將噪聲控制在允許的范圍內(nèi)[1]。噪聲治理技術(shù)主要是用技術(shù)手段控制噪聲的產(chǎn)生、傳播及接收，主要有3種基本措施：對(duì)聲源進(jìn)行控制、對(duì)傳播途徑進(jìn)行控制和對(duì)接收者采取保護(hù)措施。

2 CNG液壓式加氣站噪聲主要來(lái)源

CNG液壓式加氣站的主噪聲源為處于工作狀態(tài)下的CNG液壓子站泵，其本身有一個(gè)罩殼，為了隔絕其噪聲污染，在原有罩殼的外部又安裝了一個(gè)彩鋼板結(jié)構(gòu)的罩殼，并配備有兩扇隔聲門(mén)和兩處通風(fēng)百葉，殼體內(nèi)壁粘貼安裝了波浪狀PU海綿吸聲材料。

另一處噪聲源為連接CNG槽車的加氣軟管在加氣過(guò)程中，上述設(shè)備發(fā)生了較劇烈的振動(dòng)，通過(guò)地面踏板，向外有效輻射噪聲。

3 CNG液壓式加氣子站降噪實(shí)踐

3.1 噪聲源分析及測(cè)試點(diǎn)計(jì)算

某CNG液壓式加氣子站設(shè)有液壓撬一套，撬內(nèi)設(shè)置CNG液壓油泵兩臺(tái)及液壓油過(guò)濾泵一臺(tái)。噪聲主要來(lái)自液壓撬體工作時(shí)發(fā)出的噪聲。

CNG液壓子站泵正常工作狀態(tài)下，因散熱的需要，內(nèi)外罩殼的門(mén)處于打開(kāi)狀態(tài)，距離外部罩殼1米處測(cè)得的噪聲水平為90.3dBA（聲音測(cè)試頻譜如圖1）。

噪聲能量主要集中在中低頻段，對(duì)應(yīng)CNG液壓子站泵的工作噪聲頻率，周圍居民位置距離加氣站CNG液壓子站泵距離約60米，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，90.3dBA噪聲傳遞到住戶處噪聲衰減到大約65.0dBA，超出居住區(qū)噪聲標(biāo)準(zhǔn)值（一類區(qū)晝間要求55dBA以下）。

3.2 噪聲治理方案

為了降低CNG液壓子站泵產(chǎn)生的噪聲，解決噪聲擾民問(wèn)題，又不影響該設(shè)備的正常運(yùn)行和維護(hù)。綜合考慮原有隔聲罩的弊端，主要在傳播途徑進(jìn)行控制[2]，改進(jìn)方案如下：

3.2.1 隔聲結(jié)構(gòu)改進(jìn)

原有隔聲罩殼采用0.5mm彩鋼板夾心100mm玻璃棉的主要結(jié)構(gòu)，隔聲罩內(nèi)部再掛接吸聲板或PU吸聲海綿，因使用時(shí)間較長(zhǎng)，吸聲材料長(zhǎng)時(shí)間在潮濕環(huán)境下已經(jīng)塌陷，吸聲效果衰退明顯。

新隔聲罩主體隔聲板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[3]，為2mm金屬隔聲結(jié)構(gòu)+75mm玻璃棉+25mm高效無(wú)纖維防潮吸聲材料+百葉型穿孔防護(hù)面板（見(jiàn)圖2），從外到內(nèi)各層功能如下：

（1）2mm金屬隔聲結(jié)構(gòu)：具有較高的傳聲損失，有效降低輻射到隔聲罩外的噪聲。

（2）25mm高效無(wú)纖維防潮吸聲材料：能夠?qū)⒏袈曊謨?nèi)的噪聲有效吸收。

（3）75mm玻璃棉：選用75mm玻璃棉是為了配合前面的25mm吸聲材料以加強(qiáng)低頻噪聲的吸收效果，同時(shí)外部憎水的高效吸聲材料還可以防止水進(jìn)入內(nèi)部的玻璃棉材料，以保證整體結(jié)構(gòu)壽命。

（4）最內(nèi)側(cè)（直接面對(duì)噪聲源）的百葉型穿孔護(hù)面板：保證噪聲能夠通過(guò)百葉孔盡可能多地進(jìn)入吸聲層從而被吸收，同時(shí)又能保證油污能夠向下流淌而不至于污染內(nèi)部的吸聲材料。

3.2.2 安裝結(jié)構(gòu)形式

原隔聲罩采用金屬結(jié)構(gòu)焊接方式，隔聲板鑲嵌到金屬結(jié)構(gòu)上，隔聲板鑲嵌到金屬結(jié)構(gòu)上，更換隔聲板時(shí)需要?jiǎng)踊鹱鳂I(yè)。

新隔聲罩采用螺栓連接，安裝過(guò)程中不需要?jiǎng)踊饎?dòng)電，給安裝作業(yè)帶來(lái)安全和便利。

3.2.3 消聲器設(shè)計(jì)

原隔聲罩設(shè)置了兩個(gè)消聲器，置于隔聲罩內(nèi)，隔聲罩內(nèi)部空間狹窄，且消聲器全部采用穿孔板結(jié)構(gòu)，噪聲直接穿透孔板輻射到隔聲罩外，消聲效果欠佳。

新隔聲罩采用高效超大通風(fēng)量消聲器，將消聲器設(shè)置在隔聲罩頂部，增大了隔聲罩內(nèi)部的空間，保證消聲量效果。

3.2.4 隔聲罩防爆口頂板設(shè)計(jì)

把隔聲罩頂部設(shè)計(jì)成帶防爆口的頂板。在隔聲罩內(nèi)壓力非正常急速增加時(shí)，防爆頂板被壓力彈開(kāi)泄壓，并設(shè)有鏈條定位，以防止傷人。頂板和消聲器傾斜式設(shè)計(jì)，雨水自動(dòng)滑落，不會(huì)在屋頂集聚。隔聲側(cè)板插入頂板檐下，雨水不會(huì)倒灌進(jìn)隔聲罩內(nèi)。

3.2.5 隔聲罩通風(fēng)系統(tǒng)集成設(shè)計(jì)

在消聲器上預(yù)裝防爆風(fēng)機(jī)，并配有帶溫度傳感器的控制柜，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，當(dāng)隔聲罩內(nèi)溫度高于設(shè)定值時(shí)，風(fēng)機(jī)自動(dòng)啟動(dòng)，當(dāng)罩內(nèi)溫度低于設(shè)定溫度，風(fēng)機(jī)自動(dòng)停止。

該設(shè)計(jì)一是提高了設(shè)備運(yùn)行的安全性，二是有效地解決的之前隔聲罩內(nèi)溫度過(guò)高隔音門(mén)不能關(guān)閉，導(dǎo)致噪聲外泄的問(wèn)題。

3.2.6 針對(duì)CNG槽車連接高壓軟管

對(duì)于另一處噪聲源-CNG槽車的剛性小管道和柔性粗管道，采用專用材料對(duì)該管道進(jìn)行隔聲包裹[4]，降低對(duì)外輻射噪聲。

3.3 降噪結(jié)果

3.3.1 噪聲治理測(cè)試結(jié)果分析

現(xiàn)場(chǎng)在CNG液壓子站泵撬周圍布置了5個(gè)測(cè)點(diǎn)[5]，距離撬體外部罩殼約1米。

分別在原罩殼工作時(shí)、拆除后和新罩殼安裝完成后，采用專用聲學(xué)測(cè)試裝置（聲望BSWA308/309聲級(jí)計(jì)）進(jìn)行了3次噪聲水平及能量分布的測(cè)量（橫坐標(biāo)為聲音頻率，縱坐標(biāo)為能量值，人耳能辨別的多為中高頻段，紅框內(nèi)標(biāo)示頻段區(qū)域，低頻和高頻的能量變化與人耳感覺(jué)得聲音大小關(guān)系不大，故所謂降噪實(shí)指降低紅框內(nèi)的聲音能量值），具體結(jié)果和分析，以測(cè)試點(diǎn)3為例（見(jiàn)圖3）：

改造前后測(cè)試數(shù)據(jù)對(duì)比結(jié)果如下（聲音能量值每增加或降低3dB，意味著增加1倍或減少1半的能量）：

綜上所示，排除背景和交通噪聲的影響，改造后，到周邊用戶的噪聲按照計(jì)算模擬滿足GB12348-2008《工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)》I類地區(qū)晝間55dBA要求；在改造前噪聲能量主要分布在200-3150Hz三分之一倍頻帶內(nèi)，改造后主要分布在200-1250Hz三分之一倍頻帶內(nèi)。新隔聲罩，隔聲能力分布均勻，將人耳比較敏感的高頻噪聲部分有效隔除（1250-3150Hz頻段聲音能量得到了大幅降低）。

3.3.2 結(jié)構(gòu)對(duì)比

原有隔聲罩殼采用彩鋼板夾心玻璃棉的主要結(jié)構(gòu)，隔聲罩內(nèi)部再掛接吸聲板或PU吸聲海綿，易受油污污染或脫落，新隔聲罩選用百葉型穿孔護(hù)面板不僅有效地保護(hù)降噪材料不受油污污染，而且美觀，且方便清洗油污（見(jiàn)圖4）。

4 結(jié)束語(yǔ)

經(jīng)降噪改造后，該節(jié)能CNG液壓式加氣子站設(shè)備運(yùn)行噪聲源降噪工程實(shí)施后，滿足了GB12348-2008《工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)》I類標(biāo)準(zhǔn)要求，滿足日常操作要求。

同時(shí)，建議設(shè)備生產(chǎn)單位優(yōu)化隔聲及吸聲屏障設(shè)計(jì)，降低或避免使用單位的后續(xù)改造投資。

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