1 概述
天然氣的使用遍及居民、商業(yè)和工業(yè)等各類(lèi)用戶(hù)，隨著近年來(lái)天然氣用氣量的增加，一些調(diào)壓箱也由早期的低負(fù)荷運(yùn)行轉(zhuǎn)向滿(mǎn)負(fù)荷運(yùn)行，很多調(diào)壓箱開(kāi)始面臨噪聲過(guò)大的問(wèn)題。尤其是靠近居民小區(qū)的天然氣調(diào)壓箱，由于噪聲問(wèn)題受到小區(qū)居民的投訴日趨增多。
噪聲分為高頻噪聲和低頻噪聲，低頻噪聲在一般情況下對(duì)人的身心健康沒(méi)有什么害處。高頻噪聲則危害著人們的機(jī)體，使人感到疲勞，產(chǎn)生消極情緒，甚至引起疾病。調(diào)壓箱中高速氣流沖刷管壁產(chǎn)生的噪聲多為高頻噪聲，讓一些居民對(duì)此產(chǎn)生恐慌心理。
對(duì)于調(diào)壓箱的降噪問(wèn)題，早已有研究者進(jìn)行了分析，同時(shí)也提出了一些解決方案，如采用調(diào)壓器后加裝孔式消聲器來(lái)降低噪聲[1]，或者采用隔聲屏障來(lái)降低噪聲的傳播[2]。這些方法都有一定的可取之處，但對(duì)于一些已經(jīng)使用的調(diào)壓箱來(lái)說(shuō)，現(xiàn)場(chǎng)已不具備再進(jìn)行加裝設(shè)備的條件。同時(shí)天然氣調(diào)壓箱按照規(guī)范需要一定面積的通風(fēng)口，無(wú)法采用全隔聲屏蔽方式進(jìn)行處理，為此調(diào)壓箱的噪聲問(wèn)題一直困擾著燃?xì)夤尽?/div>
2 案例分析
2.1 調(diào)壓箱狀況
該調(diào)壓箱2006年投入使用，后期由于噪聲增大，采取過(guò)箱體敷設(shè)隔聲材料的方法來(lái)阻斷噪聲傳播，但收效不大。舊箱體采用復(fù)合板箱體，本身不具備隔聲作用。內(nèi)部的隔聲材料采用普通吸聲棉，隨著時(shí)間的推移，出現(xiàn)老化沉降，吸聲效果大打折扣。外箱體門(mén)鎖和門(mén)板也出現(xiàn)個(gè)別損壞，已經(jīng)無(wú)法關(guān)閉嚴(yán)密。窗戶(hù)設(shè)計(jì)為普通窗型，沒(méi)有隔聲效果。綜上幾個(gè)方面，外箱體在隔聲方面實(shí)際效果較小，內(nèi)部噪聲基本能大部分傳到外圍空間。
噪聲治理前進(jìn)行了全天候的聲學(xué)測(cè)量，記錄了箱體內(nèi)部的噪聲整體水平、能量頻譜分布以及相應(yīng)的管道流量數(shù)據(jù)(本文實(shí)際測(cè)量過(guò)程中所提及的流量均為工況流量)，同時(shí)對(duì)關(guān)山大道區(qū)域的背景噪聲水平也進(jìn)行了記錄。箱體內(nèi)噪聲最高達(dá)到94.9dB(A計(jì)權(quán)聲壓級(jí)，以下同)，總工況流量為776m3／h。其能量分布主要以中高頻噪聲為主，符合燃?xì)夤艿老到y(tǒng)噪聲的特點(diǎn)，噪聲水平隨著管道內(nèi)介質(zhì)流速的提高而顯著提高。
2.3 噪聲源分析
現(xiàn)場(chǎng)調(diào)壓箱管道布置緊湊，整體采用多層結(jié)構(gòu)，管道的變徑和彎頭較多，儀表接口密集，這些都為高頻噪聲的產(chǎn)生創(chuàng)造了有利條件。調(diào)壓箱的管道、閥門(mén)、調(diào)壓器等設(shè)備中天然氣高速流動(dòng)，產(chǎn)生較強(qiáng)的流動(dòng)噪聲，同時(shí)管道截面變化、旁支管道、彎頭等處都會(huì)激發(fā)出大量的二次噪聲。管道本身隔聲量不足以降低管道內(nèi)的噪聲向外傳播，同時(shí)由于流固耦合作用[4]，管道、閥門(mén)、儀表等設(shè)備本身振動(dòng)明顯，向空氣中輻射噪聲。管道上儀表探頭插入管道，遇到高速流體類(lèi)似于音叉效果，產(chǎn)生了十分刺耳的噪聲且傳播距離更遠(yuǎn)。
雖然調(diào)壓箱本身具備一定的隔聲量(對(duì)于中高頻段)，但由于現(xiàn)場(chǎng)調(diào)壓箱壁板、天花板等邊界沒(méi)有做吸聲處理，導(dǎo)致箱內(nèi)噪聲反射強(qiáng)烈，混響聲擴(kuò)大。同時(shí)調(diào)壓箱四壁都安裝有檢修門(mén)，其原有設(shè)計(jì)并沒(méi)有做隔聲處理，表現(xiàn)在鉸鏈為普通設(shè)計(jì)，門(mén)縫處沒(méi)有安裝密封條，門(mén)窗隔聲量不夠。上方的通風(fēng)百葉窗也沒(méi)有做消聲處理，致使調(diào)壓箱隔聲量大大下降。