空分压缩机厂房噪音治理防范策略

杨勇

(国能新疆化工有限公司新疆乌鲁木齐市米东区甘泉堡工业园，新疆 乌鲁木齐 831404)

0 引言

在化工行业中，随着设备的使用越来越复杂，对环境产生了一定的影响。其中，空分装置的压缩机运行会产生比较大的噪音，对现场生产人员和周边居民造成负面影响。空分装置噪声危害极大，需要根据实际情况采取有效措施加以控制，避免空分装置噪声对人员身体健康造成影响。在以往的噪声治理中，以优化传统治理方式为目的，采用综合治理方式，强化治理效果，满足生产需要。因此，应对空分装置的噪声进行分析，制定有效的控制措施，为化工生产提供良好的环境条件。

1 空分装置噪声特征

1.1 叠加反射造成噪声污染严重

空分装置包括除杂、空气压缩、空气洗涤净化、膨胀机制冷、空气精馏、输送储存等系统。分析各系统特点，产生噪声的设备、器具和管道较多。噪声在遇到墙壁、天花板等障碍物时会相互叠加，产生声波反射，在叠加和反射的作用下会加重噪声污染。

1.2 空分装置噪声以线和面形式扩散

空分装置包括空气压缩机组、预冷水泵和凝结水泵、膨胀机、液氧泵、空气过滤器等产生噪声的设备和管路，这些设备产生的噪声可通过门、窗、通风口和系统未密封的开口向外辐射。空气过滤器和空气冷却器一般安装在露天环境，其设备产生的噪音会以线和面形式向外辐射。

1.3 多种噪声混合

空分装置的噪声主要是机械噪声和动态气体噪声。空气压缩机产生的噪声是压缩机的吸排气噪声、机械部件的运动噪声和汽轮机在工作时的噪声。水泵运行时的噪声为水泵噪声和电机噪声；膨胀机噪声为气动噪声、机械噪声；风冷机噪声为旋转噪声、涡流噪声等；管道噪声是流体流过管道或阀门时摩擦产生的流体动力噪声。由此可见，空分装置各组成部分都会产生这样或那样的噪声，这些噪声相互叠加在一块容易产生更大的噪声污染，也给防范和治理噪声带来更大的困难[1]。

2 空分装置噪声危害性

2.1 操作人员患职业病风险增加

空分设备的操作人员在长期的工作过程中，容易受到噪音的伤害，患上与噪声有关的职业病。空分设备在运行过程中，会产生噪声问题的设备很多。例如，空分装置中气体压力变化引起的气流噪声无处不在。机械设备在运行过程中产生的振动、碰撞、齿轮转动等机械噪声。如果人员在这些环境中工作不采取有效的防护措施，噪声会对工作人员的健康造成极大危害，甚至会引起听力下降、头晕、头痛、内分泌失调、胃肠功能紊乱、睡眠不佳、身体疲劳、反应减弱、视力下降、高血压、血糖、心跳加快等。在心理上，还会增加压力、情绪低落，影响注意力和工作效率。

2.2 严重污染社会环境

空分装置运行最大的危害是噪音过大，因为在装置投运时，机组必须逐步升压增压，空气逐渐排入下一个系统，多余的气体要通过放空阀放空；当气体纯度达不到规定值时，也应放空；冷箱开始积液，塔吹扫时必须放空液体；气体在正常生产阶段根据工艺要求和用气量随时放空；分子筛净化再生、系统加热、冷风吹时需放大量气体；大量空气、氧气、氮气等也会排出。所以，密封气排放口不断产生噪声，如不加以控制和治理，将污染环境，危害人民群众身体健康，成为社会公害[2]。

2.3 噪声治理的重要性

为促进生产技术进步，保障企业可持续发展，企业要对噪声污染引起高度重视。目前，越来越多的化工企业已经更加重视噪声控制和防范治理工作。但是，噪声作为工业生产中的伴生产物，也是不可避免的物理现象。因此，企业应考虑到噪声治理的需要，加大投入，改变只注重效益的传统观念。化工企业需要建设噪声治理专业人才队伍，为治理工作提供支撑。在提高治理水平的背景下，通过应用有效的技术手段，营造绿色生产环境，避免噪声污染进一步影响。

3 空分装置噪音治理措施

3.1 压缩机厂房内噪声治理措施

(1)在振动控制上，可以采用隔振器，使压缩机与基础之间形成弹性连接，可以有效降低振幅，达到隔振效果，保证处理效果。还需要使用抗震缝悬浮基础，阻断压缩机振动向地面传递过程。也可采用地面淋雨，避免振动向地面传递，达到治理要求。

(2)对机体进行控制。可采用大型吸音隔音罩封闭机体。压缩机本身较大，拼装模块结构可作为隔音罩，用螺栓和模块采用螺栓固定，人员进出位置开有隔音门，内部装有手动单梁起重机，方便设备维护。隔音罩上应设置观察窗，便于巡检人员观察设备。烟罩顶部可安装排风机，将烟罩内的气体排出，以降低设备温度，控制内外温差。还需要在换气扇上安装消音器，避免二次污染，同时注意隔音罩与机体之间是否有刚性接触。

(3) 检查管道的噪声。考虑共振管的长度，当空气压缩机的激磁频率与配件系统的固有频率相同而会发生共振时，可根据管子的长度，在管道的固定位置进行弹性固定，防止振动传递到支架上。例如，压缩气体排放管线将穿过墙壁在墙壁与管道接触的地方，使用布袋装细沙或阻燃柔性材料，将管道紧紧包裹，将缝隙封住，可以起到有效的防控作用。也可在管道上包裹阻尼防震材料，这样可以有效地控制管道的振动，使辐射噪音减少[3]。排气管上可安装阻性消音器，通过管道内按一定方式排列吸声材料，管道中传播的噪声受吸声材料微孔内气流的影响而降低，声能转化为热能消耗，起到有效的防噪作用。

(4)管道布置尽量取直。减少弯头的使用，增加弯头的抗震材料用量。对于不同口径的管道和阀门，可采用消声板作为盒式消声盖，同时应考虑检修时拆装的方便性，可采用快拆扣，并采用弹性材料密封缝隙以确保其隔音效果。

3.2 厂房控制室噪声控制措施

随着技术的发展，可以实现机械设备的远程操作。空分设备操作人员在工作量大时可以在控制室内操作，但低频噪声的传播会延长距离减速度，容易绕过障碍物，导致控制室噪音超标。控制室面向噪声源的防火门可改为防火隔声门，每扇隔声门两侧均采用厚钢板，并填充超细玻璃棉，门扇与门框连接处预留密封条槽，用密封条密封，但必须符合相关防火规定，可以控制传声，加强隔音效果。常规构件保温门重量在50 kg/m2以内，厚度不超过8 cm。装修时应控制其重量，确保启闭力矩在合理范围内。防火分区两扇门之间保持一定距离，隔声量可超过45 dB。改造面向噪声源的铝合金活动窗，改用固定式隔声窗。双层玻璃更能增加隔音效果，而三层玻璃不如双层玻璃明显。可见，只增加玻璃层数并不能显著提高隔音效果，制造三层玻璃的成本也会增加。对于机房等噪声严重场所可采取配备双层玻璃窗，使其隔音达到设计标准。还需要在控制室的内壁安装吸音板，在室顶安装盐棉吸音体吊顶。

3.3 利用噪声模拟软件优化计算提高噪声治理准确性

在模拟计算过程中，可利用预测软件模拟处理区的声环境，作为采取防治措施的依据，预测分析噪声防治的实际效果。噪声模拟计算过程可以使用Cadna/A 软件。该软件是一款噪声模拟预测与控制软件。在国家环保总局环境工程评价中获得了相应的认证，能有效地发挥噪声防治作用，为噪声控制提供所需依据。通过该软件的应用，研究人员对生产、火电厂噪声情况及噪声治理效果进行了仿真分析，为治理提供了参考。使用Cadna/A 软件对空分装置压缩厂噪声进行预测后，从结果分析可以看出，它受到预测网格的影响，网格越细，预测结果越准确。借助噪声软件模拟计算，可以有效反映噪声污染防治措施的效果，提供良好的条件，进而达到噪声控制的目的[4]。

3.4 压缩机厂房外噪声治理措施

厂房外，可将普通窗户换成共振吸声窗，防止噪声传出窗外和厂房内噪声叠加。还要考虑绿化手段，借助树木的屏蔽降噪作用，在室外植树，实现对噪音的屏蔽，减少噪音对环境的影响。在气体消耗量恒定的情况下，如排放废气、密封气体、压力气体等，会产生强烈的喷射噪音，可在排气管安装膨胀减压用的小孔喷嘴，加装消声器，用隔音减震材料包裹管道，以降低噪音。制作隔音屏障时，隔音板应选用高效阻尼吸声隔音板，使其符合使用要求，并明确各部分材料的特性。面板可采用镀锌钢板或铝板，吸音层填充符合处理标准厚度的材料，这样可以起到有效地控制噪音的作用，满足对中高频声波的吸收需要。阻尼层可与背板形成隔音件，可实现阻碍隔音板弯曲的作用，同时可提高吻合效应区的隔音效果。双面0.7 mm 厚钢板和5.0 cm 厚岩棉板组成的钢质岩棉复合板，隔声指数Ia=33 dB。两侧0.7 mm 厚钢板和内衬2.5 cm 厚岩棉板，中间留2.5 cm 空气层，由复合板组成，隔声指数Ia=42 dB。事实上，这种板还可以用于噪声控制工程中的隔音室和隔音罩，特别是在高温环境下。

3.5 使用降噪设备协助降噪

使用的降噪设备应符合防治要求。在设计和选择设备时，应考虑设备的使用要求，并根据治理目标发挥设备的作用。对隔音门，应根据噪声源的特点进行设计，采用多层材料复合结构，填充高密度吸声材料，并留有一定厚度的空腔层，可以消除腔内的驻波谐振。隔音门板和背板使用柔性元件连接，以避免声桥。门框周围应加装垫片，避免漏音，提高隔音效果。在面板和背板的设计中，合理控制厚度，吸音材料的密度不小于：玻璃棉24 kg/m3，岩棉80 kg/m3，以保证使用效果。对消声器，应根据不同的噪声特性选用，如片式孔板消声器、阻性消声器等，片式孔板消声器应用广泛。对通风空调消声器，气流速度比较低，风量小的可采用管式，风量大的可采用片式或声流式。当需要高风速时，可达30 m/s，主要是利用低阻力损失的特点达到防噪效果[5]。

3.6 声源控制

噪声控制的实施需要声源控制、传播路径控制和人员防护等方面的支持。在声源控制过程中，可采用低噪声设备，如在底部安装减振装置。在使用过程中需要定期进行维护，以保证设备的噪音水平能够保持在正常水平。在传输路径的控制上，可以结合吸声、隔声和消声来实现对传输的控制。在个人防护上，需要减少接触时间，可以佩戴降噪耳罩，减少噪声源对受话器的影响。结合这些方面的特点分析，声源的控制起着重要的作用，可以为噪声控制提供可靠的条件，但对难以控制的噪声，应加强其他方面的控制。

在生产过程中，操作人员应佩戴耳塞、隔音耳罩等，按要求进入现场时，应完善自身防护措施，符合相关规定。噪声控制设施也应与主体工程同时设计、同时施工，确保其合理性。在车间施工时，控制室应按照声噪分离原则与厂房隔开，利用噪声在传播过程中的自然衰减，避免对控制室人员产生有害影响。对于操作人员来说由于长时间和空分装置打交道，很多时候噪声会侵害大脑的听力系统造成不可逆转的伤害，甚至会引发很多职业病。因此，对于企业来说，就需要从根源上减少噪声对人们的伤害，必要的防护装备一定要准备齐全。

4 结语

综上所述，本文主要是从空分装置的压缩机厂房噪声的特点进行分析，然后通过分析噪声产生的危害以及对环境污染带来的巨大危害进行阐述，提出从压缩机厂房内噪声治理措施、厂房控制室噪声控制措施、使用降噪设备协助降噪等措施，帮助企业减少噪声污染，为企业的可持续发展提供帮助，为化工生产改善带来保障。