专业变电站噪声控制中心

一、油气管道声源特性
天然气长输管道工艺场站存在多种工艺管线和工艺设备等多声源发声体。场站在正常运行时，噪声主要来自汇气管、分离器、阀门及调压设备、放空系统以及各类通风扇、排风扇、循环泵等产生的噪声。在非正常运行时，噪声来自放空管、分离器调压时产生的瞬时噪声；清管作业时，主要来自放空管产生的瞬时噪声。
场站噪声强度大小与投入运行的设备及运行工作状况有关。在冬季用气高峰期间，由于管道内部天然气气流的流速和压力较高，工艺管线和设备产生的噪声强度就较大，但其他用气时间，噪声强度相对较低。
根据对场站噪声声源的分析，场站噪声可以分为气流噪声、机械噪声、电磁噪声。
1）气流噪声：当天然气高压气流由干线进入支线时或气流通过调压阀时，由于管道内径变小，导致天然气高压气流冲击、摩擦管道内壁产生的能量，以声波的形式从该处辐射出来，从而产生噪声。一般而言，气流噪声比其它设备的噪声要高10～30dB（A）， 是工艺场站的主要噪声源。
2）机械噪声：工艺场站有许多工艺设备快速旋转和往复运动，产生摩擦、冲击，引起机件振动而产生的噪声。
3）电磁噪：由驱动电机的磁场脉动引起的噪声，电机冷却风扇还引起气流噪声等。
二、油气管道噪声满足要求
*共和国石油化工行业标准《SH/T 3146- 2004 石油化工噪声控制设计规范》规定油气管道首先满足厂区作业人员的噪声要求，即：
同时，由于油气管道一般距离居民区较近，因此油气管道噪声辐射到厂界的噪声强度不得**过下表值：
其中：
0类声环境功能区：指康复疗养区等特别需要安静的区域。
1类声环境功能区：指以居民住宅、卫生、文化教育、科研设计、行政办公为主要功能，需要保持安静的区域。
2类声环境功能区：指以商业金融、集市贸易为主要功能，或者居住、商业、工业混杂，需要维护住宅安静的区域。
3类声环境功能区：指以工业生产、仓储物流为主要功能，需要防止工业噪声对周围环境产生严重影响的区域。
4类声环境功能区：指交通干线两侧一定距离之内，需要防止交通噪声对周围环境产生严重影响的区域，包括4a类和4.b类两种类型。4a类为高速公路、一级公路、二级公路、城市快速路、城市主干路、城市次干路、城市轨道交通(地面段)、内河航道两侧区域;4b类为铁路干线两侧区域。
三、油气管道噪声治理
油气管道治理除了常用的吸声、隔声和阻尼等处理手段外，主要的还是针对管道辐射噪声开展。即应该采用声源识别技术，判断管道辐射噪声源的主要位置，而后针对管道开展阻尼吸声隔声复合包裹手段，降低管道辐射噪声。

工业电机噪声概述
电机噪声一般包括气动噪声、机械噪声和电磁噪声。电机的气动噪声主要是由于电机在运行时需要散热，而加装了散热风机所产生；电机机械噪声和电磁噪声主要是由于电机运行时由于电磁激励和机械旋转所产生的噪声。
对于下图所示的箱式大功率工业电机而言，当电机运行时由于电机外壳的密封作用，使得电机运行时电机冷却系统的风扇气动噪声比机械噪声和电磁噪声高，成为主要噪声源，同时过大的气动噪声还将引起电机的整体噪声**标。
电机噪声控制，电机降噪
2. 电机的振动噪声控制
风扇运行时的噪声主要包括两部分。首先是主要的气动噪声，为电机运行时产生的结构振动。因此具体的降噪方案主要是开展风路的消声处理，降低空气动力噪声；其次是针对结构辐射噪声进行阻尼减振处理，降低噪声的辐射。
电机噪声控制，电机降噪

空气净化器噪声控制
1. 　空气净化器噪声源与传递特性
现而今，空气净化器噪声已经成为影响空气净化器使用的主要因素。空气净化器噪声源主要还是其内部的风机所产生。其传递途径则包含三部分：进气端、端以及面板。因此对空气净化器噪声控制主要是围绕如何通过降低其内部风机通过上述三个途径的传递贡献。
2.　风机噪声基本特性
　　风机的噪声包括旋转噪声和涡流噪声，其中旋转噪声是由于工作轮旋转，轮上的叶片打击周围的气体介质、引起周围气体的压力脉动造成的。由压力脉动造成气流很大的不均匀性，从而向周围辐射噪声。旋转噪声频率fi为：
      fi=nzi/60                                                                                                                                                        (1)
式中：n为轮机转数r/min，z为叶片数，i为谐波序号
　从旋转噪声强度看，基频噪声，随着谐波次数变高，噪声强度渐渐变小。对于离心风机，叶片出口处沿着工作轮周围，由于存在尾迹，气流的速度和压力都不均匀，这种不均匀的气流作用在蜗壳上，于是在蜗壳上形成了压力随时间的脉动，气流的不均匀性越强，噪声也越大。
　而涡流噪声则主要是气流流经叶片界面产生分裂时，形成附面层及漩涡分裂脱离，而引起叶片上压力的脉动，辐射出一种非稳定的流动噪声。
  fc=Kvi/t                                                                                                                                                   (2)
式中：K为斯特劳哈尔数，在0.14到0.2之间；v为气体与叶片相对速度；t 为物体正表面宽度在垂直于速度平面上的投影。
　由于涡流噪声频率主要取决于叶片与气流的相对速度，而相对速度与工作轮的圆周速度有关，则圆周速度是随着工作轮各点到转轴轴心距离而连续变化的。由此风机涡流噪声是一种宽频带连续谱噪声。
　因此整体而言，风扇噪声特性是一种宽频连续谱噪声并在某些频率点显示出峰值。下图为一个典型的风机噪声频谱曲线。
风机噪声频谱
3. 空气净化器噪声控制设计方法
制氧机内部空间较为紧凑，同时风机的频谱范围较宽，因此需要根据风机运行时的噪声频谱特性，开展复合吸声材料设计，以满足在较薄的情况下得到较宽的吸声频带。再结合空气净化器的结构，开展消声通道的设计分析。
同时，如果对制氧机降噪量较大时，还需要净化器壳体的复合隔声设计。
后，对于制氧机内部振动较为**的部件，开展阻尼减振处理。

各种气体放空，通常是直接泄放在大气中，放空排气装置的尾端一般为管段或孔，其截面多为圆形，所以，这类放空基本上属自由圆射流。气体流出前的压力一般都很高，一旦从喷口喷出，压力锐减为环境压力，而体积相应扩大，表现为以很高速度流出喷口，气体以很高的速度流出管或孔口，冲击、卷吸静环境气体，形成剧烈扰动，从而辐射出强烈的噪声，这种噪声称为喷流噪声。同时喷注结构一般为亚声速，即出流速度小于当地声速，它大体分为混合区、过渡区和充分发展区三个部分。混合区的长度约为喷口直径D的5倍，混合区内有一个锥形喷注**，**气流等于喷气口的流速。在**周围，喷注与周围卷吸来的气体剧烈混合，它是喷注噪声产生的主要区域，该部分辐射噪声主要为高频噪声。过渡区是离喷口5D~15D区域，该区域气流为湍流运动，是产生噪声的次要区域，喷注噪声频率较低。充分发展区位于15D以外，它产生的喷注噪声一般可忽略。
喷注噪声是宽频带噪声，它的强度及频率可由实际测量得到。如果由理论计算，它的峰值频率可由下式估算：
fm=0.2V/D
式中：fm为喷注噪声的峰值频率(Hz)；V为排气速度(m/s)；D为喷口直径(m)
喷注辐射噪声的总声功率W可由下式近似计算：
式中：R为常数，实验值为0.3×10-4~1.8-4；ρ为排放气体密度(kg/m3)；ρ0为环境大气密度(kg/m3)；c0为大气中声速(m/s)
若用声压级表示喷注噪声强度，在离喷口lm远处的声压级Lp可由下列经验公式计算：
式中：g=Ps/P0；Ps为喷口内气流驻点压强，P0为环境压强。
针对排气噪声控制，一般采用排气，主要包括小孔喷注、节流降压和多孔扩散。

南京同韵声学科技有限公司成立于2013年，主要是为各类工业设备和家用电器的噪声问题开展系统和完整的噪声控务，即针对各类产品的噪声，开展噪声测试分析，降噪方案设计，声学材料设计以及降噪方案实施和评价，系统完整的解决该产品的噪声问题。 公司目前已成立了一支由声学博士为**的技术研发队伍，已发表多篇学术论文和**申报。公司于2013年度获得南京*型科技创业计划，于2015年通过首届江苏省社会信用管理贯标验收。公司现与同济大学和*科技大学等相关院系建立了良好的合作关系。公司技术特点在于： 1)具备深厚的振动噪声理论和测试经验，可开展系统的噪声与振动控制理论和测试技术等培训。 2)具备大量的工业设备和家用电器等项目噪声控制经验。 3)具备吸声材料、隔声材料和阻尼材料的设计能力以及丰富的声学材料数据库。 4)已建成LMS 12+ 振动噪声掌上采集和分析系统、B&K PULSE 振动噪声采集和输出系统、B&K 声强探头、B&K 传声器校准系统和B&K PULSE振动噪声分析软件。