制氧装置噪音研究与治理
摘要：甲醇厂制氧装置建于2005年，是一套氧气生产能力为的深冷分离技术的综合装置。
装置内有空压机、氧压机、膨胀机大型压缩机组3套（蒸汽透平+多级离心式压缩机），均为蒸汽透平驱动。
由于生产介质气体流量大、流速高，工艺管线弯道和阀门较多，管道基本裸露等，导致装置各区域噪声普遍超标，对操作人员心理和生理造成严重影响，可对听力造成永久性伤害，不符合GBZ1-2002《工业企业设计卫生标准》（≤85dB）标准。
通过对这一问题的深入研究和积极试验，找出了适合本装置最佳的隔音降噪治理方案，2012年正式在现场进行方案实施和应用，装置区噪音治理效果显著。
关键词：制氧装置；噪音；研究；治理
一、现状与原因分析
1、现状
制氧装置是炼化企业噪声污染最严重的装置之一，噪音测试值均超过标准值。
噪声大于85 dB（A）时，操作人员感到烦躁、厌恶、精神不易集中，无法正常工作。
一般来说，人长时间在85 dB（A）以上环境工作时，会发生噪声性耳聋，并能引发多种神经、心脏、消化系统疾病；人长时间在115 dB（A）环境工作会产生重度耳聋，严重会产生双耳朵完全失聪。
装置操作人员每班（12小时）需进行6次巡检，在厂房内需停留180分钟以上，且由于噪音较大，在厂房内对讲机也经常无法正常通话，操作指令无法正常传达交流，存在较大的安全隐患。
2、噪声分析
2.1 动设备噪声
装置空压机组配套的是杭氧公司53000m3/h的空气压缩机组及配套的NK32/36型汽轮机，氧压机是杭氧公司3TYS78+2TYS56型氧气压缩机配套NK25/28型汽轮机组，现场噪声高达122 dB（A）。
机组噪声主要是空气动力性噪声、机械噪声构成，以空气动力性噪声为主。
空气动力性噪声又以气流涡旋噪声、撞击振动噪声和回转噪声组成，它与机组的转速和叶轮机构的形式、轴功率、叶片数等及进排气管的尺寸、形状等有关。
机械噪声是轴承摩擦和齿轮传动振动产生的噪声。
2.2 空压机入口自洁式空气过滤器噪声
空压机入口自洁式空气过滤器噪声由过滤器自身产生的噪声和空压机进口管道辐射出的空压机噪声构成。
过滤器自身产生的噪声由以下几部分构成：一是
进气口和排气口的空气动力性噪声，它是由高速不稳定气流和进排气口相互作用产生的，二是过滤器反吹喷嘴，间歇性喷出压力较大的脉冲气流，产生较大噪声。
这种噪声一般呈现中高频特征。
2.3 管道与阀门噪声
管道噪声包括在管道中传播的离心风机空气动力性噪声和高速气流冲击管道、弯头及管道管壁发生变化等所产生的再生噪声。
管道是一种线声源，其传播衰减远小于点声源，因此污染范围更大。
阀门再生噪声包括机械性振动噪声和流体动力性噪声，流体的高压喷射激振阀门出口及其相连管口与连接配件，会产生强烈的流体再生振动和空气脉冲扰动噪声。
装置内的液氧气化排放口和污氮排放口都属于此类噪声。
二、技术路线及方案确定
1、技术路线选择
针对以上分析，对上述三种噪音源进行治理：
1.1、动设备噪声
对于机组噪音源，采用隔音罩进行隔音吸音处理，隔音罩由罩体、隔声门窗、进排风消声器、排风扇、温度报警器和照明系统构成。
1.2、空压机入口自洁式空气过滤器噪声
对室外自洁式空气过滤器增设隔声屏，主要由基础、立柱、骨架、吸隔声板构成。
为避免吻合效应，吸隔声板采用不同厚度的材料构成围合式声屏障的隔声结构，并填充多孔性吸声材料，从而提高隔声量，降低共振频率和吻合效应对隔声量的影响。
1.3、管道与阀门噪声
控制管道噪声有加消声器、调整管道不合理的连接方式等多种措施，但由于成本及施工困难程度限制，故只能采用隔声包扎的方式，可以达到降噪同时美观的效果。
2、包扎方式及材料选定
加装隔音罩、隔音屏，可以采购成品，但对裸露的管道、阀门采取隔声、吸音包扎，难点是摸索出如何进行包扎，选择最合适的包扎材料，才能达到好的降噪效果，同时降低治理成本。
解决这个问题可以分为2步：
第一步：通过可行性包扎方式的理论分析，找出具体的包扎方式，明确包扎
材料的选取条件。
第二步：通过对包扎材料进行优选并确认包扎材料的厚度，提高隔声降噪的效果，减少治理成本。
通过对影响隔声效果的理论研究与分析，我们得知，在管道包扎的时候，选用多层壁包扎，完全可以代替单层壁仅通过增加面密度和厚度来增大隔声量，降低了成本，也达到对高频低辐的噪声进行隔声降噪的目的。
3、方案确定
根据以上分析和试验，确定治理方案：
一、对空压机组、氧压机组安装专业厂家生产的成品隔音罩，考虑机组散热因素，隔音罩进排风机由1m*1m风道引至主厂房外，确保隔音罩内有效散热；
二、对主厂房一层、二层间各种管道开孔，尤其是机组本体下方密集的进出管道孔予以封闭，在管道穿越楼板处的下方做托架，按管线穿越部位具体尺寸布置0.8mm镀锌板，然后充填隔音棉，然后再上覆镀锌板。
隔音棉充填厚度约250mm。
三、对于主厂房一层、二层6.5米框架改建为隔音墙，设隔音门，一层窗户拆除更换为双层夹胶隔音窗，增设静音通风器。
四、对空气过滤器至空压机管道、空压机至空冷塔的管道、膨胀机增压后空气管道、空压机级间空气管道、氧压机级间管道进行隔音包扎，对管道阀门安装阀门盒，内填充吸音材料。
三、方案实施及效果评价
1、方案实施
2012年1月至7月间，按照治理方案进行了隔音降噪施工，分别是机组加装隔音罩、层间间隙封堵及新建隔音墙、管道隔音包覆、隔音窗更换等。
2、效果评价
以下是按照治理方案进行了隔音降噪施工，分别是机组加装隔音罩、层间间隙封堵及新建隔音墙、管道隔音包覆、隔音窗更换等措施后，对项目实施前后的平均噪音值进行了效果对比：
表1 隔音降噪项目实施前后效果对比表
通过表1中的数据进行对比分析，可以看出项目实施前后效果取得了明显的
成效。
治理后主控楼西大门外、一楼门厅、二层厂房的噪音均有所降低，平均降噪值最大达到了21.8dB，效果显著，为下一步的装置隔音降噪改造提供了有力的理论依据和实践经验。
虽然此次治理较为成功，但仍存在不足之处。
由于受到资金和安全生产要求的限制，未包扎的氧气管道、氮气管道、污氮管道等产生的管道噪声和阀门再生噪声仍然存在，需要进一步治理。
四、结论
通过对三个主要方面进行了治理：1、机组增设隔音罩，对主厂房二层机组本体下方密集的进出管道通道的层间间隙进行封堵；2、给主厂房一层、二层6.5米框架改建为隔音墙，设隔音门，一层窗户拆除更换为双层夹胶隔音窗，增设静音通风器；3、对空气过滤器至空压机管道、空压机至空冷塔的管道、膨胀机增压后空气管道、空压机级间空气管道、氧压机级间管道进行隔音包扎，同时给相关管道阀门安装阀门盒，内填充吸音材料。
装置区内噪声大大降低，改善了员工工作环境，取得了令人满意的效果。
通过降噪治理的研究，较小的投入就产生了良好的效果。
这说明研究方案的实施简单易行、实用性强，可进行广泛推广。