摘要：文章針對某海洋石油平臺上中央空調(diào)系統(tǒng)在實際工程應(yīng)用過程中出現(xiàn)的噪聲大、振動大等問題，通過對中央空調(diào)結(jié)構(gòu)組成和工作原理進行分析，明確了引起空調(diào)系統(tǒng)噪聲大的主要原因，提出了有效措施減小空調(diào)系統(tǒng)振動噪聲，以便改善海上員工的居住環(huán)境。

關(guān)鍵詞：中央空調(diào)系統(tǒng)；減振降噪；海洋石油平臺；油田；壓縮機 文獻標(biāo)識碼：A

中圖分類號：X709 文章編號：1009-2374（2015）13-0087-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.13.043

1 概述

1.1 中央空調(diào)系統(tǒng)簡介

某海洋石油平臺中央空調(diào)系統(tǒng)采用CJKR-100船用組裝式空調(diào)裝置，是以氟利昂R-404A為制冷工質(zhì)的制冷設(shè)備。該裝置用于石油平臺的空氣調(diào)節(jié)，作為集中式空調(diào)系統(tǒng)的空氣處理設(shè)備。空氣的過濾、冷卻處理在裝置內(nèi)進行，處理后的空氣經(jīng)風(fēng)管送往生活樓各艙室內(nèi)，調(diào)節(jié)艙室內(nèi)一定的溫、濕度和清潔度。具有以下優(yōu)良性能：（1）中央空調(diào)系統(tǒng)為集中式空調(diào)，整個制冷循環(huán)系統(tǒng)中的制冷壓縮機、冷凝器、膨脹閥、蒸發(fā)器、加濕器、管道、閥件及電氣控制箱等部件整體組裝，占地面積小，操作簡便，維修方便；（2）采用環(huán)保性的制冷劑，配有齊全的控制保護元件，確保安全運行；（3）制冷系統(tǒng)裝置運行與使用適應(yīng)性強；（4）半封閉活塞制冷壓縮機采用直接啟動方式，啟動電流??；（5）電氣控制自動化和能量調(diào)節(jié)功能程度高，有利于節(jié)約運行成本；（6）采用海水冷凝器，冷卻效果好。

1.2 某海洋石油平臺中央空調(diào)噪聲影響狀況

海洋石油平臺采用了船用組裝式空調(diào)裝置，于2007年投入生產(chǎn)使用，采用三臺中央空調(diào)A、B、C給平臺各個艙室空氣調(diào)節(jié)。在正常使用時，同時有兩臺空調(diào)投入使用，一臺備用，根據(jù)平臺上的氣溫，選擇兩臺同時通風(fēng)，一臺制冷；氣溫較高時，采用兩臺通風(fēng)兩臺制冷的工作模式。由于使用年限較長，設(shè)備出現(xiàn)一定程度的老化，運行過程中出現(xiàn)振動大，噪聲大的現(xiàn)象。

某海洋石油平臺的空調(diào)安裝在生活樓四樓，過大的振動和噪音對平臺上員工的正常生活有極大影響。海上員工長時間工作、生活在振動和噪聲大的環(huán)境中，會出現(xiàn)一系列的健康問題。聽力最容易受到損害，噪音會引起耳部不適，導(dǎo)致聽力下降，視力清晰度變差，嚴(yán)重者甚至?xí)秤徽瘛盒?、肌無力。從心理方面來說，振動和噪音對海上員工的影響表現(xiàn)：引起睡眠不好、注意力不集中、記憶力下降等癥狀，心情煩亂，情緒不穩(wěn)，忍耐性降低，脾氣暴躁乃至產(chǎn)生高血壓、潰瘍等一系列的疾病，因此對海上員工工作影響很大。

針對空調(diào)振動和噪音對平臺生活樓的影響，下文從振動和噪音源著手，制定減振降噪方案，選擇合理化減振降噪措施，將振動和噪音控制在工業(yè)生產(chǎn)的安全范圍內(nèi)具有重要的現(xiàn)實意義。

2 中央空調(diào)壓縮機運行時噪音源分析

2.1 壓縮機結(jié)構(gòu)及工作原理

船用組裝式空調(diào)裝置采用半封閉活塞式制冷壓縮機（見圖1），主要有機腔、曲軸、連桿、活塞、氣缸及吸排氣閥等結(jié)構(gòu)組成。

圖1 半封閉活塞式制冷壓縮機示意圖

壓縮機的工作原理是從吸氣管吸入低溫低壓的制冷劑氣體，通過電機運轉(zhuǎn)帶動壓縮機對其進行壓縮，向排氣管排出高溫高壓的制冷劑氣體，為制冷循環(huán)提供動力，從而實現(xiàn)壓縮→冷凝→膨脹→蒸發(fā)的制冷循環(huán)。

壓縮機的實際工作過程與理想工作過程存在著很大的差異。主要原因是：壓縮機存在余隙容積；吸氣與排氣時有壓力損失；制冷劑與機件之間不可避免地存在熱交換和摩擦損失以及氣缸的泄漏損失等。壓縮機的實際工作循環(huán)是由膨脹、吸氣、壓縮、排氣四個工作過程組成的。圖2中的3′-4′表示膨脹過程，4′-1′表示吸氣過程，1′-2′表示壓縮過程，2′-3′表示排氣過程。故實際循環(huán)多一個膨脹過程。與理想工作過程相比，壓縮機實際工作過程的輸氣量減少，耗功量增大。

圖2 壓縮機工作實際循環(huán)p-V圖

2.2 壓縮機噪音源理論分析

活塞式壓縮機的噪聲主要包括機械振動、機械噪聲、流體誘發(fā)噪聲和機組噪聲等。

機械噪聲主要是由機械方面的振動及裝配件的不平衡引起的。機械碰撞，滑動引起的沖擊噪聲；半封閉活塞式制冷壓縮機的電動機與聯(lián)軸器不對中引起的振動與噪聲；軸承振動與噪聲。機體外部包括機殼、支撐結(jié)構(gòu)、底座的振動與噪聲。

流體誘發(fā)的噪聲包括氣流噪聲和油流噪聲。氣流噪聲主要是吸氣、排氣噪聲，包括氣體進、出吸排氣腔及容積變化時形成的渦流噪聲，排氣過程中回流和膨脹產(chǎn)生的噴流噪聲；氣流管道脈動及彎頭振動噪聲；吸氣、排氣止回閥噪聲。

機組噪聲包括壓縮機、油分離器、蒸發(fā)器、送風(fēng)機、冷卻系統(tǒng)的振動與噪聲。

3 海上平臺可行性減振降噪措施

一般壓縮機降噪主要有以下常用方法：現(xiàn)場動平衡法降低工頻振動；校正電動機軸與壓縮機主軸同軸度減振；更換不同形式的柔性聯(lián)軸器，降低整機噪聲；改善排氣孔孔口形狀降噪。除此之外，還可采用管道孔板、不銹鋼波紋管、外包吸聲材料等管道減振等措施。

對于某油田平臺中央空調(diào)系統(tǒng)減振降噪實施了三種可行性方案。

3.1 空調(diào)壓縮機移位降噪

平臺上中央空調(diào)安裝在生活樓四樓甲板上，壓縮機噪音較大，距離生活樓員工居住房間近，噪音和振動通過甲板面?zhèn)鞑?，在三樓房間測試后，噪音依然有85dB，通過改變壓縮機位置，經(jīng)噪音測試儀檢測后，選擇出最佳移位點，測出三樓房間噪音最大時為50dB，有效降低了空調(diào)系統(tǒng)噪音對生活樓的影響。此方案改變了壓縮機的位置，通過增大噪音傳播阻力來實現(xiàn)降噪目標(biāo)，且平臺壓縮機改造工程量小，資金投入少，效果明顯，有顯著實際意義。

3.2 壓縮機基座和風(fēng)柜風(fēng)機基座安裝減振模塊

通過采用具有一定緩沖功能的減振墊，在壓縮機基座和風(fēng)柜風(fēng)機基座上安裝ZRN阻力減振模塊來減小壓縮機的振動的傳播，從而降低壓縮機的機械振動噪聲，經(jīng)測試儀測試后，三樓房間最大噪聲值為45dB，此方案降低了壓縮機的機械振動，能夠?qū)崿F(xiàn)降噪功能，效果很不錯，改造工作量小，成本低。

3.3 在送回風(fēng)主管道安裝合適消聲器以及在出風(fēng)口前安裝靜音箱

根據(jù)在房間測得噪音大小，可以選擇在送回風(fēng)主管道同時安裝合適消聲器及在艙室內(nèi)出風(fēng)口前安裝靜音箱，將原有的通風(fēng)口由平口改為斜口，并外包吸聲材料，氣流經(jīng)過主風(fēng)管消聲器和艙內(nèi)出風(fēng)口靜音箱后，有效地阻止或減弱聲音向外傳播，降低了氣流沖擊速度，均勻了氣流方向，經(jīng)噪音測試儀測得三樓房間噪音最大為40dB，降噪效果顯著，但根據(jù)實際工程應(yīng)用，此方案實施工作量大，生活樓涉及20個房間通風(fēng)口的改造，靜音箱所需數(shù)量多，價格昂貴，實際投入資金多。

4 結(jié)語

某海上平臺油田中央空調(diào)減振降噪對海上員工的生產(chǎn)生活有著重要意義，噪聲的降低極大地減小對員工身體和心理的傷害。本油田平臺通過采用中央空調(diào)壓縮機移位，壓縮機基座、風(fēng)柜風(fēng)機基座安裝減振模塊，在送回風(fēng)主管道安裝合適消聲器以及在出風(fēng)口前安裝靜音箱的方法，可以有效地將員工生活艙室內(nèi)的噪音控制在安全范圍內(nèi)，使員工海上居住環(huán)境得到有效的改善。

參考文獻

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[3] 盧喜.旋葉式車用空調(diào)壓縮機的振動與噪聲控制的研究[D].重慶大學(xué)，2006.

作者簡介：陶海鋒（1976-），男，重慶人，中海油能源發(fā)展股份有限公司湛江配餐服務(wù)分公司助理工程師，研究方向：中央空調(diào)機組減振降噪實例在油田的應(yīng)用。

（責(zé)任編輯：秦遜玉）endprint