歐陽隆緒 樸慶利 陶津徽
中海石油(中國)有限公司天津分公司
海上固定平臺空間有限,大型設備多并布置集中,靠近生活樓區(qū)域,設備產(chǎn)生的噪聲影響人員作業(yè)及休息。噪聲超過85dB(A)影響人員正常作業(yè),導致工作效率降低,帶來安全生產(chǎn)隱患[1]。長期處于高噪聲環(huán)境中,易引起噪聲性耳聾[2-3],平臺大型設備[4]產(chǎn)生的噪聲通過空氣及振動嚴重威脅平臺作業(yè)人員身心健康。對渤海灣某海上固定平臺作業(yè)現(xiàn)場及人員接觸噪聲值進行檢測,發(fā)現(xiàn)部分場所及工種噪聲值超過國家規(guī)定的標準值。結合平臺實際工況環(huán)境條件,通過噪聲源、傳播途徑、受音者[5-6]3個方面對噪聲進行治理,提出對大型設備噪聲源加裝隔聲罩、隔聲屏障、減振等改造技術措施;對無法改造的聲源設備,給出在不同環(huán)境條件下人員佩戴不同的防護用品建議;對生活樓房間加裝吸隔聲材料、老化膠條及損壞布風器的更換等措施。
海上固定平臺是一個整體化的復雜鋼結構,作業(yè)區(qū)域和生活區(qū)域同處于一個平臺上。作業(yè)區(qū)域分布有大量的生產(chǎn)設備,如透平發(fā)電機、天然氣壓縮機、空氣壓縮機、原油外輸泵、注水泵、主鍋爐等,大型設備在工作狀態(tài)產(chǎn)生高達111.6dB(A)的噪聲,對定時巡檢、長期處于該環(huán)境下的工作人員的聽力產(chǎn)生極大影響。另外,由于平臺的鋼結構,易于振動噪聲的傳播[7],處于頂層甲板的生活樓易受振動噪聲影響,嚴重影響人員的休息。根據(jù)某醫(yī)院對渤海灣某平臺現(xiàn)場工作人員的檢測報告,發(fā)現(xiàn)操作伴生氣崗、操作原油崗、操作井口崗、機修工、儀表工、電工、發(fā)電工、污水崗操作、水手、電脫崗操作等10類工種個體接觸噪聲水平超標過國家標準。
透平是燃氣輪機的做功部分,氣流在透平中流動的通道由靜葉和動葉交替排列而成,動、靜葉組成逐漸收縮的通道,使高溫高壓的燃氣在通道中膨脹做功。該區(qū)域噪聲組成主要受燃氣輪機發(fā)電機體噪聲、進、排風管道輻射噪聲和冷卻風機噪聲疊加而成。利用QUEST 2900積分式聲級計對燃氣輪機發(fā)電機進氣管道噪聲進行檢測,噪聲值達111.6dB(A);排氣管道總聲級達96.1dB(A)。該區(qū)域噪聲源呈現(xiàn)寬頻帶,低頻噪聲成分較高。
天然氣壓縮機一般位于海上平臺中層甲板,呈L狀分布,2臺運行1臺備用,該區(qū)域中、低頻噪聲表現(xiàn)突出。同樣使用QUEST 2900積分式聲級計對壓縮機設備噪聲值進行檢測,在距離設備2m處,噪聲達99dB(A),超過國家規(guī)定標準[8]及中華人民共和國能源部2010年頒布的海上固定平臺安全規(guī)則(試行)的要求。對長期在附近工作的人員如機修工、電工等工種造成聽力傷害。
空壓機區(qū)域.空壓機位于平臺的下甲板位置,共4臺,其中3臺集中布置在1個空壓機室內,另1臺備用放置于空壓機室后方的集裝箱內。本區(qū)域噪聲除了空壓機本體中、低頻噪聲外,還附有進、排風機產(chǎn)生的噪聲疊加,總聲級達101.2dB(A)。
生活樓位于平臺東側上甲板區(qū)域,共分為3層,頂部為飛行甲板,生活樓高度10.7m,長度33m,寬度14.5m。生活樓西側正對透平區(qū)域,距透平直線距離15m,受透平區(qū)域噪聲直接影響嚴重。房間門窗屬于氣阻型窗玻璃膠條,由于時間長及老化開裂,導致聲音的傳入,成為薄弱環(huán)節(jié)。房間安裝的布風器是氣體流通的主要通道,布風器的損壞造成氣流噪聲,上述3個方面及振動[9]影響導致房間噪聲超標,影響人員休息。
2.1.1 透平區(qū)域降噪
海上平臺作業(yè)空間有限,設備布置緊湊,在設計改造時,應首先考慮消防、荷載及今后的維護多方面因素,在條件允許的情況下,采取改造措施。透平設備體型龐大,且噪聲多由管道向外輻射。因此,在進排氣系統(tǒng)中安裝消聲器,用于降低燃氣輪機罩外的氣流進排氣噪聲。在透平與生活樓之間加裝隔聲屏障,該屏障有效阻擋直達聲的傳播,減少噪聲的外輻射。
2.1.2 天然氣壓縮機降噪
天然氣壓縮機現(xiàn)場條件復雜,工藝管線繁多,為防止可燃氣體集聚,該區(qū)域主要是設計聲屏障進行降噪處理。隔聲屏障能對聲影區(qū)范圍內起到良好降噪,而無法保護聲影區(qū)以外空間,但平臺上其他設備布置非常緊湊,在聲波傳播過程中這些設備將會對聲波產(chǎn)生隔斷、反射等物理效果而讓聲波無法傳播得更遠。在該區(qū)域設備周圍設置聲屏障,屏障高度3~3.5m。隔聲屏障吸隔聲體具有吸聲和隔聲雙重作用,吸聲側面板為穿孔鋁板,穿孔率23%,隔聲側面板為鍍鋅噴塑鋼板,中間填充吸聲材料為玻璃棉,荷載為30kg/m2。
在設備過道側通長設置降噪門:為方便平臺工作人員日常工作和設備檢修,將設備過道側通長設置降噪門。設備儀表位置的降噪門上布置觀察窗,保證工作人員在屏障外能觀察儀表的數(shù)據(jù)顯示;對需要檢修的位置設置檢修降噪門,門上方門梁應為可拆卸結構,設備檢修時能將其快速拆卸,以便設備能順利吊出。屏障立柱與原有結構采取可靠連接—柱底布置通長H型鋼底梁,橫梁與甲板焊接牢固,屏障柱用螺栓與底梁連接;柱頂與原有結構應采取可靠連接;鋼柱之間應設置鋼梁,柱間支撐等構件,使整個結構形成一個空間受力體系,增強其整體穩(wěn)定性。
2.1.3 空氣壓縮機降噪
空壓機位于下層甲板的空壓機室內,由于空壓機室未做噪聲處理,導致該區(qū)域噪聲偏高。為有效降噪,對空壓機室采取降噪治理。在空壓機室內部墻體增設吸聲阻尼層,減小空壓機室內部混響聲,并通過阻尼作用消耗噪聲聲能,從而減少噪聲的向外輻射。吸聲阻尼層結構組成為:輕鋼龍骨+阻尼板+吸聲材料(玻璃棉)+孔板。將原有風機取消,在屋頂增設低噪聲降噪型排風風機,并配設風機消聲器。采取上述2種降噪措施后,能有效降低空壓機運行噪聲的向外輻射,噪聲預測可降低15~20dB(A)。
平臺上的生活樓一般設置在頂層甲板,并距離透平區(qū)域較近,易受透平高頻噪聲影響,受下層甲板的天然氣壓縮機中低頻振動噪聲的影響。另外,由于海上平臺的環(huán)境條件,生活樓受環(huán)境影響嚴重,隨著時間的延長,生活樓墻壁的隔聲材料易受影響,不能保證原先設計效果。因此,為能全面保護生活樓里面房間,在生活樓墻體內加裝復合共振吸隔聲模塊,加裝隔聲模塊,能夠有效提高低頻共振噪聲隔聲量,同時對高頻段噪聲也有良好的隔聲性能。對時間長、老化的膠條進行更換,減少空氣噪聲傳播;對于房間內損壞的布風器及時替換,減少氣流噪聲影響。
聽力保護是保護暴露在噪聲環(huán)境中工人聽力的有力措施[10-12]。海上固定平臺設備噪聲源分布廣、位置分散,對于一些噪聲源在施加改造后,易引起后期的消防、檢修、工藝等不便,為安全帶來隱患。針對此類噪聲源,應考慮人員的噪聲防護及在設備噪聲源處的滯留時間。對于不同噪聲環(huán)境,給出所應佩戴的勞動防護用品建議。在95dB(A)以下噪聲環(huán)境,建議佩戴經(jīng)常使用的連線耳塞,如1110子彈形帶線耳塞、E.A.RTM 311—1101Classic圓柱形帶線耳塞、E.A.RTM 311—1250Earsoft高降噪子彈形帶線耳塞、E.A.RTM 311—1126Classic Superfit帶標記圓柱形帶線耳塞、E.A.RTM 318—1005Push INS免揉搓泡棉帶線耳塞等。在100dB(A)以下噪聲環(huán)境,建議佩戴預成形耳塞,如E.A.RTM 340—4004Ultrafit圣誕樹形帶線耳塞、Tri-SealTM高級耳塞10005607。在105dB(A)以下噪聲環(huán)境,建議佩戴左右系列頭盔式防噪音耳罩、HPE高舒型頭盔式防噪音耳罩、H7P3E掛安全帽式耳罩。
海上平臺施工作業(yè)復雜,設備產(chǎn)品要求高,為了能夠治理平臺噪聲,主要的改造措施是對生活樓房間的改造治理。結合渤海灣某平臺的實際工況環(huán)境條件,對其生活樓噪聲超標的有代表性的2個房間進行施工改造應用進行分析。
海上固定平臺長期受潮濕、日照、腐蝕等因素影響[13],使平臺生活樓房間墻壁原有隔聲效果降低。為更好的阻礙空氣噪聲及振動噪聲的傳播,針對房間的墻壁提出改造處理。生活樓房間的吸隔聲內墻壁如圖1所示,墻壁的隔聲效果不佳。對于該類房間的墻壁,選用符合中國船級社規(guī)定的吸隔聲材料,如圖2所示。對于噪聲超標代表性房間進行現(xiàn)場施工改造,改造現(xiàn)場圖如圖3所示。
圖1 生活樓房間內墻壁絕緣裝飾板圖
圖2 吸隔聲材料圖
圖3 改造施工現(xiàn)場圖
平臺生活樓房間布有400mm×560mm規(guī)格的氣阻型鋼質窗,房間原有氣阻型窗玻璃膠條老化開裂,漏聲嚴重,其現(xiàn)場如圖4所示。對于此類狀況,可將房間舷窗用耐候隔聲膠條替換原有老化膠條。密封膠條的選用應符合現(xiàn)場門窗的實際要求,具有阻燃、防火能力,如圖5所示。
圖4 生活樓房間氣阻窗膠條圖
圖5 隔聲密封膠條圖
布風器是海上固定平臺生活樓房間通風的基本設施,但由于布風器的長期使用,導致布風器損壞,使平臺房間通風時,產(chǎn)生氣流噪聲,造成房間噪聲過高,如圖6所示。針對此類房間的布風器,給出具體形式的布風器產(chǎn)品,對其進行更換處理,從而降低房間氣流噪聲值,產(chǎn)品形式如圖7所示。
圖6 房間損壞的布風器圖
圖7 符合要求的布風器圖
對海上固定平臺噪聲超標的有代表性的房間通過上述措施進行整改,整改后的噪聲值明顯下降。第1個房間的原有噪聲值為58dB(A),改造后值為50dB(A),降噪量為8dB(A);第2個房間的原有噪聲值為63.3dB(A),改造后值為46.4dB(A),降噪量為16.9 dB(A),使得房間噪聲值達到國家規(guī)定要求,為員工提供了一個良好的作業(yè)環(huán)境。
1)對于透平、天然氣壓縮機、空氣壓縮機等設備提出加裝隔聲罩、隔聲屏障、減振等技術措施,降低設備處噪聲值,減少巡檢作業(yè)人員的接觸值。
2)對于生活樓噪聲超標的房間,提出在房間墻壁加裝滿足船級社規(guī)定的吸隔聲材料,對于老裂化膠條及損壞的布風器,提出符合要求的產(chǎn)品進行替代。
3)對于不適宜改造的噪聲源,提出在不同噪聲環(huán)境下,應佩戴不同的勞動防護用品的建議方法,以更好地保護人員的聽力,保障作業(yè)安全,減少職業(yè)病的發(fā)生。
在房間改造后,降噪效果明顯,能夠滿足國家規(guī)定的要求,為員工提供良好的作業(yè)休息環(huán)境。
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