楊 穎于 靜馬淳淼

1.黑龍江省勞動(dòng)安全科學(xué)技術(shù)研究中心 2.黑龍江省安衛(wèi)職業(yè)衛(wèi)生評(píng)價(jià)檢測有限公司

某火電廠蒸汽管道改造后噪聲

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1.黑龍江省勞動(dòng)安全科學(xué)技術(shù)研究中心 2.黑龍江省安衛(wèi)職業(yè)衛(wèi)生評(píng)價(jià)檢測有限公司

以某火電廠蒸汽管道改造后噪聲增大為例，從噪聲源、噪聲成因兩方面分析了噪聲增大原因。闡明了降低噪聲的途徑和吸音材料的選擇，為噪聲治理提出了有利的建議。

火電廠；管道；噪聲；治理建議

噪聲危害是火電廠比較突出、影響較大的職業(yè)病危害因素。很多火電廠生產(chǎn)時(shí)，主廠房蒸汽管道產(chǎn)生的噪聲值與國家所規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)存在一定的差距，其噪聲值最大可達(dá)110～120dB，甚至達(dá)140dB。作業(yè)人員長期在高噪聲環(huán)境中工作，會(huì)不同程度地存在著“聽閾聲壓漂移”現(xiàn)象，并造成聽力損傷、中樞神經(jīng)功能失調(diào)、婦女月經(jīng)失調(diào)及內(nèi)分泌紊亂等傷害。因此火電廠噪聲的危害已不容忽視［1］。目前，我國已建成的火電廠隨著能源需求、環(huán)境治理、節(jié)能減排等要求，不斷的進(jìn)行升級(jí)改造，改造后遇到管道噪聲增大的情況較為普遍。選取某火力發(fā)電廠針對蒸汽管道改造后噪聲增大情況進(jìn)行分析，提出治理建議。

1　噪聲源分析情況

產(chǎn)生噪聲的設(shè)備為#1機(jī)冷再供高輔管道如圖1、#1機(jī)供熱引射器管道如圖2。管道內(nèi)介質(zhì)及溫度、壓強(qiáng)、管道噪聲值情況，見下表。

表 管道內(nèi)介質(zhì)情況表

圖1　#1機(jī)冷再供高輔管道

圖2　#1機(jī)供熱引射器管道

由于兩處管道均屬于配合供熱改造添置的，其布置是采取因地制宜的路線，#1機(jī)主廠房12.6m層原有噪聲值85～90dB；改造后噪聲明顯加大，因此本次的測定噪聲值應(yīng)為該環(huán)境的疊加噪聲值，現(xiàn)場調(diào)查噪聲以氣流噪聲增大為主，因此本文以蒸汽氣流噪聲為主要研究對象。

2　蒸汽管道噪聲成因初步分析

氣流噪聲是由氣體流動(dòng)過程中相互作用或氣流與固體介質(zhì)間的相互作用產(chǎn)生的，它可分為：力發(fā)噪聲、湍流噪聲和噴注噪聲， 噪聲一般隨流量增加而增大，最初增加較快，后平緩，然后隨之再增大產(chǎn)生紊流混合噴注噪聲，而在管道閥門下游或管道轉(zhuǎn)向、管徑收縮處，會(huì)產(chǎn)生大大小小的卡門漩渦，這些漩渦與管壁作用也會(huì)產(chǎn)生湍流噪聲。

因此初步分析新建管道噪聲應(yīng)是噴注噪聲和湍流噪聲的共同作用結(jié)果，同時(shí)，該噪聲還會(huì)引起管壁的震動(dòng)并發(fā)出機(jī)械噪聲，金屬管道相當(dāng)于“擴(kuò)音器”，可以傳播和移動(dòng)管道內(nèi)的任何波動(dòng)，進(jìn)而由連接件傳遞給支架、平臺(tái)等。

3　降低噪聲的途徑

火電廠的噪聲污染問題是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，需要充分了解火電廠噪聲特性前提下，提出綜合治理措施，噪聲控制方法主要包括吸聲處理、隔聲和使用消音器。

吸聲處理包括使用吸聲材料或吸聲結(jié)構(gòu)兩種形式降低噪聲強(qiáng)度，吸聲性能用吸聲系數(shù)表示。吸聲材料多為多孔材料，一般來說，多孔吸聲材料的吸聲系數(shù)隨聲波頻率增大而增大，達(dá)到最大值后略降再回升，達(dá)到高頻時(shí)，起伏變化不再明顯，中低頻范圍的吸聲性還隨著多孔材料的厚度增加而增加，但厚度對高頻聲波的吸收不明顯。

吸聲結(jié)構(gòu)分為多孔材料吸聲結(jié)構(gòu)、共振吸聲結(jié)構(gòu)和微穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)，對中、高頻噪聲有較好的吸聲效果。

隔聲處理是利用材料的剛性特征，使聲波在隔聲構(gòu)件上產(chǎn)生反射，達(dá)到阻隔聲波傳播的目的，隔聲處理的具體方法包括隔聲結(jié)構(gòu)、隔聲罩、隔聲屏等。

消聲器是一種讓氣流通過，使噪聲衰減的裝置，通常安裝在氣流通過管道中或進(jìn)氣、排氣口。消聲器的設(shè)計(jì)要考慮三個(gè)方面的因素：一是消音量的大小和頻率特性；二是氣流的阻力損失或壓力；三是消音器的外形、尺寸、使用壽命和可維護(hù)性等。目前較為廣泛使用的是阻性消聲器，它利用多孔材料制成，對中、高頻噪聲的消聲效果較好，其消聲效果與所用材料和消聲器結(jié)構(gòu)有關(guān)，消聲量與消聲器的長度成正比，與橫截面積成反比。

根據(jù)某發(fā)電廠實(shí)際情況，降噪途徑建議使用吸聲材料或安裝管道消音器。

4　對現(xiàn)有吸聲材料市場的調(diào)查

依據(jù)對國內(nèi)吸聲材料市場的了解，能夠提供適合管道用的吸聲材料、消音器廠家很多，但魚目混珠，如何選擇經(jīng)濟(jì)適用的吸聲材料，對降噪效果影響很大，由于噪聲的頻率不同，吸聲材料的吸聲系數(shù)也不同，按照ISO標(biāo)準(zhǔn)和國家標(biāo)準(zhǔn)，吸聲測試報(bào)告中吸聲系數(shù)的頻率范圍是100～5KHz。將100～5KHz的吸聲系數(shù)取平均得到的數(shù)值是平均吸聲系數(shù)，平均吸聲系數(shù)反映了材料總體的吸聲性能。一般認(rèn)為NRC小于0.2的材料是反射材料，NRC大于等于0.2的材料才被認(rèn)為是吸聲材料。當(dāng)需要吸收大量聲能降低室內(nèi)混響及噪聲時(shí)，常常需要使用高吸聲系數(shù)的材料。如離心玻璃棉、巖棉等屬于高NRC吸聲材料，5cm厚的24kg/m3的離心玻璃棉的NRC可達(dá)到0.95。但是如果欲達(dá)到較好降噪效果，還需要進(jìn)一步對噪聲源進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)查、測試，用調(diào)查、測試結(jié)果進(jìn)行降噪設(shè)計(jì)，從而選擇經(jīng)濟(jì)、合理的降噪材料。

5　結(jié)論

從噪聲源和噪聲成因兩方面對某火電廠蒸汽管道改造噪聲升高原因進(jìn)行了分析。噪聲升高的原因是增加了#1機(jī)冷再供高輔管道、#1機(jī)供熱引射器管道，其管道內(nèi)部氣流產(chǎn)生的噴注噪聲、湍流噪聲及機(jī)械噪聲共同作用使噪聲升高。結(jié)合實(shí)際情況，建議采用吸聲材料或安裝管道消音器作為降噪途徑，改善噪聲環(huán)境。希望能為火電廠蒸汽管道改造噪聲問題提供一定的借鑒。

［1］萬書亭，何玉靈，于海龍.火電廠噪聲治理分析［J］.噪聲與振動(dòng)控制，2009，（3）：144-147