孟祥釗

(中海石油(中國)有限公司天津分公司 天津 300459)

0 引 言

噪聲是指引起人煩躁或音量過強(qiáng)而危害人體健康的聲音。噪聲可以危害人體的各個部位，包括聽覺系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)、視神經(jīng)系統(tǒng)和消化系統(tǒng)等。作業(yè)場所的噪聲還可以干擾語言交流，進(jìn)而影響工作效率，甚至引起意外事故。噪聲危害雖然不致命，但卻是一大危害，由此受到了人們的廣泛關(guān)注，噪聲治理刻不容緩。噪聲危害產(chǎn)生需要噪聲源、傳聲途徑和受噪者3 個必要因素，三者缺一不可，因此，治理噪聲危害也應(yīng)從這3 個方面著手。治理噪聲危害時除了考慮人的因素外，還必須從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和效果等方面進(jìn)行綜合權(quán)衡[1]。

渤海石油某平臺生活區(qū)域存在噪聲污染，對員工身心健康和現(xiàn)場施工作業(yè)有潛在的安全隱患。通過系統(tǒng)分析和設(shè)備選型等方面的綜合評判可知，其主要由中央空調(diào)的風(fēng)機(jī)噪聲、風(fēng)閘噪聲、風(fēng)量不穩(wěn)定共振、風(fēng)道內(nèi)部灰塵等因素導(dǎo)致?，F(xiàn)場對風(fēng)機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行換型升級，對空調(diào)風(fēng)道清潔保養(yǎng)、壓縮機(jī)換型、控制邏輯優(yōu)化、傳感器元件更新優(yōu)化，降低了平臺生活區(qū)噪聲，達(dá)到了預(yù)期的噪聲水平。

1 平臺生活區(qū)噪聲職業(yè)危害調(diào)查和原因分析

現(xiàn)場對于海洋石油平臺生活區(qū)噪聲的原因及如何降低生活區(qū)噪聲問題通過腦力震蕩法會議得到了6 個末端因素，見表1[2]。

表1 因素分析表Tab.1 Factor analysis table

通過現(xiàn)場實驗、查閱記錄、實地調(diào)查和監(jiān)測對比完成了要因選擇，見表2。最終確認(rèn)要因為風(fēng)機(jī)運行時振動噪聲及共振現(xiàn)象、風(fēng)閘機(jī)構(gòu)不穩(wěn)定導(dǎo)致噪聲、風(fēng)管內(nèi)灰塵顆粒物在風(fēng)力作用下碰撞產(chǎn)生噪聲。

表2 要因確認(rèn)表Tab.1 Cause confirmation form

1.1 空調(diào)空壓機(jī)噪聲導(dǎo)致生活區(qū)噪聲水平

要因確認(rèn)1：通過在冬季停用壓縮機(jī)的時候監(jiān)測生活區(qū)的噪聲分貝值為55～57 dB，使用時分貝值在56～57 dB，噪聲水平無明顯波動。

結(jié)論：確定為非要因。

1.2 風(fēng)機(jī)運行時振動噪聲及共振現(xiàn)象

要因確認(rèn)2：現(xiàn)場模擬驗證，在停掉生活區(qū)中壓空調(diào)風(fēng)機(jī)時監(jiān)測生活區(qū)的噪聲值為44 dB，設(shè)備運行后測量噪聲分貝值為55～57 dB，調(diào)整風(fēng)道擋風(fēng)閘改變風(fēng)量時生活區(qū)噪聲值變?yōu)樵?2～56 dB 之間波動。

結(jié)論：確定為要因。

1.3 機(jī)艙設(shè)備管線引發(fā)共振

要因確認(rèn) 3：使用振動測試儀對管線在機(jī)艙H/C/B/A 層分別進(jìn)行振動監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)振動值逐級衰減，到A 層測量管線振動時已經(jīng)微乎其微，故機(jī)艙管線設(shè)備共振引發(fā)生活區(qū)噪聲的因素可以排除。

結(jié)論：確定為非要因。

1.4 風(fēng)閘機(jī)構(gòu)不穩(wěn)定導(dǎo)致噪聲

要因確認(rèn)4：為了驗證該因素，電氣班組打開舾裝頂部結(jié)構(gòu)，檢查各處風(fēng)閘狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)數(shù)處風(fēng)閘機(jī)構(gòu)存在老化、漏氣情況，導(dǎo)致風(fēng)閘開關(guān)狀態(tài)不穩(wěn)定，隨著風(fēng)壓力作用會出現(xiàn)風(fēng)閘擋板擺動情況，進(jìn)而造成風(fēng)量不穩(wěn)和噪聲的產(chǎn)生。

結(jié)論：確定為要因。

1.5 風(fēng)管內(nèi)灰塵顆粒物在風(fēng)力作用下碰撞產(chǎn)生噪聲

要因確認(rèn)5：拆開舾裝后在通風(fēng)口處檢查內(nèi)部灰塵情況，發(fā)現(xiàn)在風(fēng)管道內(nèi)存在灰塵集聚及修飾掉的漆皮、銹蝕斷的螺栓等情況，這也是導(dǎo)致生活區(qū)內(nèi)經(jīng)常聽到斷續(xù)敲擊聲和物體滾動聲音的原因。

結(jié)論：確定為要因。

1.6 生活區(qū)房門開關(guān)狀態(tài)影響生活區(qū)的噪聲水平

要因確認(rèn)6：分別將生活區(qū)左右側(cè)水密門開啟，并在室內(nèi)測量噪聲分貝值為56 dB，再次將水密門關(guān)閉后在同一房間對比測量噪聲分貝值為56 dB，測量數(shù)次，結(jié)果誤差不明顯。

結(jié)論：確定為要因。

2 平臺生活區(qū)噪聲職業(yè)危害治理

要因確認(rèn)后，現(xiàn)場針對上述要因海洋石油平臺制定了一系列的對策、措施及階段性目標(biāo)，見表3[3]。

表3 噪聲治理對策表Tab.3 Countermeasure table

2.1 電機(jī)、變頻器參數(shù)匯總及選型安裝

項目升級改造的風(fēng)機(jī)驅(qū)動換型為變頻電機(jī)，標(biāo)稱功率為37 kW，額定轉(zhuǎn)矩240.5 N·m，變頻器型號為ABB 品牌。中央空調(diào)原風(fēng)機(jī)采用皮帶傳動方式，傳動的外廓尺寸較大，由于打滑，其不能保持固定不變的傳動比，壽命較短，傳動效率較低。新風(fēng)機(jī)采用直驅(qū)變頻運行方式，中央空調(diào)風(fēng)機(jī)皮帶傳動方式改造為電機(jī)直驅(qū)變頻運行的方式，降低了生活區(qū)空調(diào)運行噪聲水平，提高了設(shè)備運行效率，見圖1。

圖1 風(fēng)機(jī)及風(fēng)箱整體改造規(guī)劃圖Fig.1 Overall reconstruction plan of fan and bellows

根據(jù)設(shè)計規(guī)劃拆除舊風(fēng)機(jī)、風(fēng)箱、電纜及其與風(fēng)道的軟連接，并對新風(fēng)機(jī)基座與底座進(jìn)行了打磨刷漆作業(yè)，然后進(jìn)行底座安裝、風(fēng)箱和電機(jī)安裝、外部隔音隔熱層敷設(shè)、軟連接的恢復(fù)、變頻器支架安裝、電纜敷設(shè)、變頻器與變頻電機(jī)的連接，見圖2。

圖2 風(fēng)機(jī)系統(tǒng)變頻改造后現(xiàn)場圖Fig.2 Site drawing of fan system after frequency conversion transformation

2.2 中央空調(diào)通風(fēng)管道的清潔

為徹底清潔管道內(nèi)的灰塵及顆粒物，與專業(yè)的清潔保養(yǎng)人員一道對管道內(nèi)各處進(jìn)行了清潔保養(yǎng)，使用了專業(yè)清潔劑清潔工具，采用先進(jìn)清掃手段及機(jī)器人清掃同步開展，清理了風(fēng)道內(nèi)多年積塵死角及內(nèi)部雜物，風(fēng)筒管道內(nèi)部清潔后見圖3，從根本上消除了內(nèi)部噪聲誘因。

圖3 風(fēng)筒管道內(nèi)部清潔圖Fig.3 Internal cleaning drawing of air duct

2.3 結(jié)構(gòu)老化不穩(wěn)定風(fēng)閘全面檢修

統(tǒng)計檢查老化及故障風(fēng)閘，并逐一登記匯總，展開檢修工作。對老舊風(fēng)閘擋板進(jìn)行了打磨加潤滑油活絡(luò)聯(lián)動機(jī)構(gòu)，對無法關(guān)閉的風(fēng)閘進(jìn)行檢修，更換執(zhí)行機(jī)構(gòu)及電磁閥，對風(fēng)閘進(jìn)風(fēng)口處散落的鐵屑、殘渣進(jìn)行清潔保養(yǎng)，最終實現(xiàn)了風(fēng)閘能夠完好的開閉，機(jī)械機(jī)構(gòu)靈活可靠。圖4 為機(jī)械故障風(fēng)閘保養(yǎng)效果圖。

圖4 風(fēng)閘保養(yǎng)效果圖Fig.4 Air brake maintenance drawing

3 噪聲職業(yè)危害治理效果檢查及鞏固措施

平臺空調(diào)風(fēng)機(jī)的變頻升級優(yōu)化、風(fēng)道的清潔維保和老化故障風(fēng)閘系統(tǒng)的整體檢修后，測量生活區(qū)的噪聲值為46 dB，達(dá)到了預(yù)期的降噪效果，見圖5。

圖5 改造前后噪聲測量對比表Fig.5 Comparison of noise measurement before and after transformation

風(fēng)機(jī)的運行電流由56 A 降至39 A，全年可節(jié)約電量6 萬余度，見圖6。

3.1 相關(guān)措施形成標(biāo)準(zhǔn)并納入質(zhì)量體系

為了確保本次研究的成果形成標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)場對研究進(jìn)行了總結(jié)，升級了新的工藝文件，并納入質(zhì)量管理體系長期實施。

圖6 風(fēng)機(jī)變頻改造后電流值對比表Fig.6 Comparison of current value after frequency conversion transformation of fan

3.2 整理文件資料

成果文檔匯總見表4。

表4 文件資料統(tǒng)計表Tab.4 Statistical table of documents

3.3 宣貫和培訓(xùn)

升級新的操作、檢查保養(yǎng)程序后對操作人員進(jìn)行宣貫和培訓(xùn)，并納入到新員工的培訓(xùn)內(nèi)容。

4 總 結(jié)

本文針對海洋石油平臺生活區(qū)噪音問題，現(xiàn)場通過腦力震蕩法會議得到6 個末端因素。通過現(xiàn)場實驗、查閱記錄、實地調(diào)查和仔細(xì)監(jiān)測對比完成要因選擇，最終確定要因為風(fēng)機(jī)運行時振動噪聲及共振現(xiàn)象、風(fēng)閘機(jī)構(gòu)不穩(wěn)定動作導(dǎo)致噪聲、風(fēng)管內(nèi)灰塵顆粒物在風(fēng)力作用下碰撞產(chǎn)生噪音。要因確認(rèn)后，現(xiàn)場針對要因制定對策：對風(fēng)機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行換型升級并采用變頻驅(qū)動，空調(diào)風(fēng)道清潔保養(yǎng)，對壓縮機(jī)進(jìn)行換型控制邏輯優(yōu)化、對傳感器元件進(jìn)行更新優(yōu)化。平臺空調(diào)風(fēng)機(jī)整體檢修后，測量生活區(qū)的噪聲值為46 dB，達(dá)到了預(yù)期的降噪效果。通過實踐證明本文設(shè)施噪聲治理方案技術(shù)可行，降噪效果能夠滿足職業(yè)衛(wèi)生法律管理要求，對于海油石油平臺噪聲治理具有一定借鑒意義?！?/p>