某加油加氣站降噪工程初步設(shè)計(可研報告)

1、學 號： 2010122140課 程 設(shè) 計題 目某加油加氣站降噪工程初步設(shè)計學 院環(huán)境與生物工程學院專 業(yè)環(huán)境工程班 級環(huán)境工程一班學生姓名張瓊指導教師鐘成華2013年12月16日目錄1 工程概況42 聲環(huán)境現(xiàn)狀調(diào)查和評價42.1 主要調(diào)查內(nèi)容42.2 調(diào)查方法52.3 現(xiàn)狀監(jiān)測52.4 現(xiàn)狀評價63 聲環(huán)境影響預測63.1 預測的基礎(chǔ)資料63.2 預測范圍和預測點布置63.3 預測步驟73.4 噪聲傳播過程中的衰減計算73.4.1 點聲源的幾何發(fā)散衰減73.4.2 遮擋物引起的衰減74 降噪方案比選84.1 吸聲材料方案比選84.2 隔聲構(gòu)件方案比選94.2.1 隔墻94.2.2 隔聲門1

2、04.2.3 隔聲窗104.2.4 隔聲罩115 降噪設(shè)計125.1 噪聲污染特性分析125.2設(shè)計基礎(chǔ)數(shù)據(jù)125.3 噪聲控制具體技術(shù)措施145.3.1 室內(nèi)聲場和吸聲降噪145.3.2 隔聲罩的設(shè)計165.3.3 隔聲門窗的設(shè)計165.3.4 聲屏障的設(shè)計176 工程概算187 工藝要求188 參考文獻199 附件191 工程概況中石化加油加氣站地處重慶大石壩交通線路上，為滿足過往車輛的能源需求，增設(shè)的天然氣壓縮機，因坐落于群眾居住區(qū)附近，未能保持一定的有效隔離距離，在天然氣壓縮機組運行時對居民生活的聲環(huán)境造成一定影響，故需要對天然氣壓縮機房實行降噪工程控制，以達到住宅聲功能區(qū)的環(huán)境噪聲限

3、值。2 聲環(huán)境現(xiàn)狀調(diào)查和評價2.1 主要調(diào)查內(nèi)容（1）區(qū)域基本概況：（區(qū)域平面圖、地形地貌、地質(zhì)結(jié)構(gòu)、氣候條件、交通狀況、區(qū)域現(xiàn)狀、人口健康及變化狀況、社會反映情況。）氣象條件：加油加氣站地處重慶市江北區(qū)，年平均氣溫在16-18，最熱月份平均氣溫26-29，最冷月平均氣溫48，采用候溫法可以明顯地劃分四季。年平均降水量較豐富，在10001350毫米，降水多集中在59月，占全年總降水量的70左右。年平均相對濕度多在7080，。年日照時數(shù)10001400小時，日照百分率僅為2535，冬、春季日照更少，僅占全年的35左右。交通狀況：區(qū)域交通條件優(yōu)越,紅石路橫貫大石壩東西，石門大橋、嘉華大橋和規(guī)劃中的

4、紅巖村大橋、輕軌五號線經(jīng)過轄區(qū)，是觀音橋商圈的副中心。（2）聲環(huán)境功能區(qū)劃根據(jù)聲環(huán)境質(zhì)量（GB 3096-2008）規(guī)定的各類聲環(huán)境功能區(qū)的環(huán)境噪聲限值，加油加氣站周邊小區(qū)屬于2類聲環(huán)境功能區(qū)。（3）主要敏感目標小區(qū)最近的房屋，高30層 壓縮機房 圍墻，高3m門框4*2m 窗框4*2m 壓縮機1 壓縮機2圖1-工程概況加油加氣站因離居民生活區(qū)，位于距離天然氣壓縮機房30m的小區(qū)高層住宅即為敏感目標。（4）噪聲源加油加氣站內(nèi)噪聲源為擁有2臺天然氣壓縮機的機房，其中單臺壓縮機（D-4.5/3-250I型）噪聲100dB，f=1000Hz，相距5m，機房長寬高15 m *8 m *6m2.2 調(diào)查方

5、法采用收集資料法、現(xiàn)場調(diào)查法、現(xiàn)場測量法相結(jié)合來實現(xiàn)聲環(huán)境現(xiàn)狀調(diào)查。2.3 現(xiàn)狀監(jiān)測現(xiàn)狀監(jiān)測點布設(shè)在距聲源不同距離的敏感目標處，重點布設(shè)在受聲源影響的高層住宅，且在不同高度布設(shè)監(jiān)測點。必要時在距聲源不同距離處設(shè)衰減監(jiān)測斷面。表1-周圍各監(jiān)測點測量數(shù)據(jù)表（dB）測點編號1234567測量數(shù)值測量編號891011測量數(shù)值表2-固定源噪聲測量記錄表監(jiān)測對象：天然氣壓縮機測量點：0.4、0.6、0.8、1.0測量時間：取樣間隔：5s 每個測點取樣次數(shù)：2次天然氣壓縮機1號天然氣壓縮機2號測點位置(m)0.40.60.81.0測點位置(m)0.40.60.81.0背景噪聲(A)背景噪聲(A)啟動噪聲(A

6、)啟動噪聲(A)2.4 現(xiàn)狀評價根據(jù)評價范圍內(nèi)的聲環(huán)境功能區(qū)劃分情況及現(xiàn)有的噪聲敏感目標臨近的高層住宅的監(jiān)測情況，評價功能區(qū)內(nèi)敏感目標的超標情況，并說明其受到的主要噪聲源的影響狀況。3 聲環(huán)境影響預測3.1 預測的基礎(chǔ)資料（降噪工程項目的聲源資料和建筑布局、室外聲波傳播條件、氣象參數(shù)及有關(guān)資料等）3.2 預測范圍和預測點布置噪聲預測范圍為以機房為中心，向周圍住宅區(qū)輻射60m的區(qū)域內(nèi)。在以機房為中心區(qū)域內(nèi)以相距30m為半徑的扇形網(wǎng)格內(nèi)布點，特別在距機房30m的敏感目標多布置幾個預測點。3.3 預測步驟3.4 噪聲傳播過程中的衰減計算3.4.1 點聲源的幾何發(fā)散衰減無指向性點聲源幾何發(fā)散衰減：Lr

7、=Lr0-20lg(rr0)式中：L(r)參考點r處聲級，dBL(r0)參考點r0處聲級,dB3.4.2 遮擋物引起的衰減位于機房聲源和高層住宅預測點之間的實體障礙物圍墻起著聲屏障作用，使聲波不能直達某些預測點，從而引起聲能量的較大衰減。（圍墻在點聲源聲場中引起的聲衰減計算雙繞射計算噪聲從室內(nèi)向室外傳播的聲級差計算）3.4.3 空氣引起的衰減3.4.4 附加衰減（如通過房屋群的衰減）4 降噪方案比選4.1 吸聲材料方案比選表3-常用吸聲材料吸聲材料材料種類吸聲性能多孔性吸聲材料無機纖維材料在中、高頻段有較大的吸聲系數(shù)有機纖維材料泡沫材料顆粒材料共振吸聲結(jié)構(gòu)薄板共振吸聲結(jié)構(gòu)在中、低頻段有較大的吸

8、聲系數(shù)亥姆霍茲共振吸聲結(jié)構(gòu)穿孔共振吸聲結(jié)構(gòu)微穿孔共振吸聲結(jié)構(gòu)由于天然氣壓縮機運轉(zhuǎn)時噪聲較大，一般在90-110dB(A)，而且呈低頻特性，選用共振吸聲結(jié)構(gòu)更利于降噪。此處選擇薄板共振吸聲結(jié)構(gòu)。表4-常用薄板共振吸聲結(jié)構(gòu)（混響室值）材料板厚/mm空腔/mm龍骨間距/mm倍頻程頻帶中心頻率/Hz價格規(guī)格125250500100020004000三夾板3305005000.140.340.260.170.090.1125/張1220mm2440mm3500.210.740.210.100.080.1231000.510.380.180.050.040.08五夾板5505004500.080.520.

9、170.060.100.1230/張51000.410.300.140.050.100.1652000.610.130.120.040.060.17七夾板71005004500.520.250.090.040.040.0738/張木絲板30504504500.050.300.810.630.700.9130/m21000.090.360.620.530.710.89紙面石膏板9454004000.260.130.080.060.060.0619/m212.51000.250.200.150.100.050.05FC板41005005000.220.150.080.050.050.0512/m2

10、硅鈣板6500.170.410.150.040.030.0421/m261500.600.220.090.030.040.08綜合薄板共振吸聲結(jié)構(gòu)的各項吸聲性能價格指標，選擇空腔為100mm的五夾板共振吸聲結(jié)構(gòu)。4.2 隔聲構(gòu)件方案比選4.2.1 隔墻圖2-隔墻類型圖由質(zhì)量定律知，增加墻的厚度，可以增加隔聲量，但僅靠增加厚度來提高隔聲量是不經(jīng)濟的。對于雙層墻，中間留有空氣層，墻的總質(zhì)量不變，隔聲量有提高。多層復合結(jié)構(gòu)的隔聲性能較同樣材料、同樣質(zhì)量的單層或雙層結(jié)構(gòu)有明顯的改善。由于分層材料的阻抗不同，使聲波在各層面上產(chǎn)生多次反射，反射能力增多，投射能量減少，而且分層材料的阻尼和吸聲作用，致使聲能

11、量衰減，并減弱共振與吻合效應，錯開共振頻率與吻合效應的臨界頻率，改善共振區(qū)和吻合區(qū)的隔聲低谷，總的隔聲性能大大提高。表5-常用隔墻結(jié)構(gòu)隔墻類型材質(zhì)隔音系數(shù)價格單層均質(zhì)密實墻玻璃、鋁合金35db-45db300/平方米雙層面板實體隔墻巖棉42db-52db500/平方米復合輕質(zhì)隔墻板薄型纖維水泥或硅酸鈣80/平方米綜合隔墻性能和價格優(yōu)勢，且要求天然氣壓縮機房能達到較好的隔聲效果，選用復合輕質(zhì)隔墻板。4.2.2 隔聲門圖3-常見隔聲門結(jié)構(gòu)示意圖表6-常見噪聲門的特性結(jié)構(gòu)隔聲量/dB倍頻程頻帶中心頻率/Hz平均隔聲量計權(quán)隔聲量125250500100020004000雙層門(a)2727323533

12、531.7-雙層門(b)2828.732.73532.83131-多層復合門(c)38344446505544.5-多層復合門(d)29.62929.631.535.343.332.6-多層復合門(e)2424262936.539.529-多層復合門(f)41363841536045-多層復合門(g)31293236434435.337多層復合門(h)30283439475037.539多層復合門(i)28283436464936.838雙層雙扇門(j)26242935423832.335鋁板復合門(k)23222730413930.632鋼板復合門(l)23222734413930.632雙

13、層充氣推拉門3742365050544246門斗式高效能隔聲門2726324153603937由上圖表選擇多層復合門(c)不僅構(gòu)造簡單，且能達到良好的隔聲效果。4.2.3 隔聲窗 隔聲窗的隔聲效果主要取決于玻璃的厚度（或單位面積玻璃的重量），其次是隔聲窗結(jié)構(gòu)，窗框之間、窗框與墻壁之間的密封程度。圖4-幾種隔聲窗表7-幾種隔聲窗結(jié)構(gòu)隔聲量/dB倍頻程頻帶中心頻率/Hz平均隔聲量計權(quán)隔聲量125250500100020004000雙層窗：4mm厚玻璃(a)21333947505128.8-雙層鋼窗：6mm厚玻璃，45mm空腔(b)14353743475337.540雙層木窗(c)323645565

14、5434446雙層窗：7mm厚玻璃29374150455442.7-雙層窗：6mm厚玻璃，傾斜空氣層28312941474035.3-三層固定窗：6mm厚玻璃(d)37454243475645-三層窗：10mm厚玻璃+空腔+8mm厚玻璃+空腔+10mm厚玻璃(e)496371667377-三層窗(d)466672666971-由上圖表選擇雙層窗(6mm厚玻璃、傾斜空氣層)構(gòu)造簡單，且能達到良好的隔聲效果。4.2.4 隔聲罩隔聲罩的罩壁具有足夠的隔聲量，隔斷空氣聲的傳播，同時減少罩內(nèi)混響聲和防止固體聲的傳遞。表8-隔聲罩類型結(jié)構(gòu)類型材質(zhì)降噪性能全封閉式隔聲罩薄金屬板(0.5-3mm)木板石膏板(

15、5-20mm)30-40dB(A)活動式隔聲罩15-30dB(A)局部封閉式隔聲罩10-20dB(A)按照質(zhì)量定律，罩壁的結(jié)構(gòu)應當是重質(zhì)的，但由于現(xiàn)場的空間條件、機器的維修及隔聲罩的拆裝運等因素，要求罩壁結(jié)構(gòu)輕巧、拆裝方便。故采用較薄的金屬板，內(nèi)飾一定厚度的吸聲材料。因為機器存在散熱問題，需在隔聲罩罩壁留一個孔洞，在孔洞上安裝一定長度的消聲器并使消聲器的降噪量與隔聲罩的罩壁隔聲量相當，這樣既未降低減噪效果，且達到通風冷卻目的。， 5 降噪設(shè)計5.1 噪聲污染特性分析機房噪聲輻射強度100dB(A)，由于機房未進行吸聲處理，噪聲直接透過門窗向機房外輻射，是機房外環(huán)境噪聲主要污染源，根據(jù)機房的噪聲

16、頻譜分析圖，可知突出頻率屬于低頻噪聲，因此，機房隔聲應以低頻噪聲為主，設(shè)計時增設(shè)共振腔，并適當增加吸聲層厚度，以降低低頻噪聲成分。5.2設(shè)計基礎(chǔ)數(shù)據(jù)面積：S上=S下=158=120m2S左=S右=68=48m2S前=S后=156=90m2窗戶和門的面積：S門=S窗=42=8m2除去門窗的面積：S除=120+48+902-82=500m2房間內(nèi)表面積：S=S上+S左+S前2=120+48+902=516m2體積：V=長寬高=1586=720m3由于壓縮機房內(nèi)表面為混凝土面，查得混凝土的吸聲系數(shù)，即為降噪前的吸聲系數(shù)。表9-混凝土吸聲系數(shù)頻率/Hz125250500100020004000吸聲系數(shù)

17、00.010.010.010.020.020.02查表得玻璃窗戶吸聲系數(shù)為0.03，木質(zhì)門的吸聲系數(shù)為0.1.平均吸聲系數(shù)計算如下：=0.01S總+0.03S窗+0.1S門S總+S窗+S門將計算結(jié)果記錄成表：表10-室內(nèi)平均吸聲系數(shù)頻率/Hz125250500100020004000吸聲系數(shù)0.0120.0120.0120.0210.0210.0215.3 噪聲源降噪目標值分析機房單臺天然氣壓縮機噪聲輻射強度為100dB,兩臺壓縮機聲波形成相干聲波。兩個聲源共同影響下的聲壓級為：Lp=10lg10Lp110+10Lp210式中：Lp1、Lp2聲源1、聲源2單獨存在時某點的聲壓級，dBLp聲源1

18、、聲源2同時存在時該店的聲壓級，即疊加后的聲壓級dB.Lp=10lg1010010+1010010=103dB實際到達目標敏感區(qū)時存在聲衰減：衰減量：L=10lg14r2L=10lg143.14302=10.5dB根據(jù)工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放標準（GB 12348-2008）的規(guī)定，2類區(qū)域噪聲控制標準為晝間60dB，夜間50dB。表11-工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放限值廠界外聲環(huán)境功能區(qū)類別時段晝間夜間0504016645260503655547055外環(huán)境噪聲的實際超標量：晝間：103-10.5-60dB=32.5dB夜間：103-10.5-50dB=42.5dB表12- 一些計算參量頻率/H

19、z125250500100020004000(假設(shè))測量聲壓級Lp919496959294允許聲壓級Lp (查NR曲線得)959188858281目標降噪量Lp/dB038101013降噪前吸聲系數(shù)10.0120.0120.0120.0210.0210.021降噪后吸聲系數(shù)22=1100.1Lp0.0120.0240.0760.2100.2100.4195.3 噪聲控制具體技術(shù)措施5.3.1 室內(nèi)聲場和吸聲降噪（1）室內(nèi)聲場判斷房間常數(shù)R:R=S1-式中：室間平均吸聲系數(shù)S房間內(nèi)表面面積，m2.將計算結(jié)果記錄成表：表13-室內(nèi)聲場計算參數(shù)頻率/Hz125250500100020004000吸聲

20、系數(shù)0.0120.021房間常數(shù)R6.26711.068R4r20.0394R0.6380.360R4r2 VS 4R臨界半徑R=1rc=0.14RRrc=0.350m2mrc=0.466m結(jié)論降噪量符合要求。5.3.2 隔聲罩的設(shè)計采用厚度為1mm薄金屬板的全封閉式隔聲罩，其平均隔聲量為33dB，內(nèi)飾的吸聲材料平均吸聲系數(shù)為0.35，插入損失IL:IL=10lg1+100.1R式中：隔聲罩內(nèi)飾吸聲材料的吸聲系數(shù)R隔聲罩壁板的隔聲量，dB即：IL=10lg1+0.35100.133=28.4dB5.3.3 隔聲門窗的設(shè)計對于天然氣壓縮機房，可以依靠原有的混凝土墻壁和混凝土頂棚組成的土建結(jié)構(gòu)，即

21、使簡單的厚150mm磚墻也很容易達到20dB以上的隔聲效果，且施工簡單方便。搭配壓縮機的隔聲罩和五夾板共振吸聲結(jié)構(gòu)，能達到目標降噪量，故不需再用隔墻板等材料。（1）隔聲窗選用6mm厚玻璃雙層隔聲窗，傾斜空氣層。表17-隔聲窗隔聲量頻率/Hz125250500100020004000隔聲量/dB283129414740平均隔聲量/dB35.3雙層隔聲窗平均隔聲量為R1=35.3dB定窗的尺寸為200mm400mm（2）隔聲門選用多層復合門，門縫用雙9字形橡膠條，雙掃地橡皮。表18-隔聲門隔聲量頻率/Hz125250500100020004000隔聲量/dB272730333644平均隔聲量/dB

22、32.8多層復合門平均隔聲量為R2=32.8dB定門的尺寸為200mm400mm（3）組合墻的隔聲量組合墻體的聲能量透射系數(shù) c:c=S11+S22+S33S1+S2+S3式中：1窗的透射系數(shù)2門的透射系數(shù)3附有吸聲材料墻體的透射系數(shù)S1窗的面積S2門的面積S3附有吸聲材料墻體的面積i=10-0.1Ri式中：Ri門、窗等的隔聲量c=452.910-0.128.6+810-0.135.3+810-0.132.8452.9+8+8=1.3510-3該組合墻的組合隔聲量：Rc=10log1c=28.7dB5.3.4 聲屏障的設(shè)計（1）結(jié)構(gòu)形式根據(jù)噪聲敏感建筑物所處的位置，依靠原有的圍墻，設(shè)置相同高度

23、的聲屏障，選用直立式即下部直立上部為弧形的聲屏障。（2）材料選擇聲屏障吸聲部分為波浪形吸聲板，內(nèi)部吸聲材料采用無堿憎水玻璃布包裹離心玻璃棉，透明部分為夾膠玻璃。波浪吸聲板面板及背板采用1.2mm鋁板。面板需穿孔，穿孔率20%但不大于30%，穿孔孔徑2.5mm；面板及背板成型后進行防腐噴涂，顏色根據(jù)周圍環(huán)境確定。內(nèi)部吸聲材料采用0.15mm的無堿憎水玻璃布包裹厚度不小于50mm厚的離心玻璃棉，無堿憎水玻璃布基本不影響玻璃棉的吸聲系數(shù)，不吸水，不滲透水；離心玻璃棉密度為48kg/m3，平均吸聲系數(shù)NRC0.95.夾膠玻璃厚度采用5mm+0.76mm+5mm，兩外層采用5mm的玻璃，中間為0.76m

24、m的透明膠膜。（3）隔音性能 波浪型吸聲板，平均吸聲系數(shù)NRC0.90，隔音指數(shù)RW25，夾膠玻璃RW25。6 工程概算表19-項目經(jīng)費概算項目/名稱數(shù)量規(guī)格單價合計(元)累計(萬元)天然氣壓縮機房墻體共振吸聲結(jié)構(gòu)158張每張1220mm2440mm30元/張474012.01不銹鋼隔聲罩24.5m3.0m2.5m35000元/臺70000復合隔聲門14.0m2.0m1809元/m214472雙層隔聲窗14.0m2.0m800元/m26400圍墻聲屏障預建長10m，高5m170元/m28500其他項目勘察測量費1000施工設(shè)計費12000竣工驗收費30007 工藝要求（1） 各部件尺寸大小符合

25、要求，加工時可以根據(jù)實際情況做適當調(diào)整。（2） 各部件之間連接牢固，防止連接不牢固引起的激勵振動，減弱消聲、隔聲的效果（3） 使用超細玻璃棉時，其防護層要結(jié)實牢固，防止松散隔聲材料漏出。（4） 選擇吸聲材料時，要注意影響吸聲材料的因素，如空氣流阻、材料的空隙率和結(jié)構(gòu)因子等。8 參考文獻1.噪聲控制及應用實例周新祥 編著，海洋出版社；2噪聲與振動控制技術(shù)趙良省 編著，化學工業(yè)出版社；3工業(yè)噪聲與振動控制徐世勤 王檣 編著，冶金工業(yè)出版社。9 附件某加油加氣站降噪工程可行性研究報告附件1：某加油加氣站降噪工程可行性研究報告一、前言（一） 項目名稱：某加油加氣站降噪工程改造（二） 項目性質(zhì)：降噪工程

26、改造（三） 可研編制人：（四） 項目負責部門：中石化重慶大石壩加油加氣站（五） 項目負責人：二、項目提出的背景及降噪的必要性（一） 項目提出的背景現(xiàn)有中石化公司位于重慶大石壩的一加油加氣站，由于加氣站兩臺天然氣壓縮機，單臺壓縮機噪聲100dB，在機組正常運行時，噪音嚴重超標。（二） 項目進行的必要性在機組正常運行時，兩臺天然氣壓縮機氣體流動產(chǎn)生的噪音大。與機房不遠處有居住區(qū)，雖然在機房和小區(qū)之間有道3m高的圍墻，但隔音效果不明顯，長期噪音對附近居民身心健康造成較大危害，引起小區(qū)群眾的強烈反映。故有必要采取相應措施將風機噪音降低在工業(yè)衛(wèi)生允許范圍內(nèi)。（三） 調(diào)查研究的主要依據(jù)、過程及結(jié)論雖然不同

27、類型的壓縮機產(chǎn)生的噪音及頻率特性有所不同，但從噪音產(chǎn)生的機理和部位上看，它們是相似的。根據(jù)噪音特性分氣流動力性噪音、結(jié)構(gòu)性噪音、電機噪音、機械噪音等。根據(jù)噪音產(chǎn)生的機理與部位，考慮到裝置的穩(wěn)定運行在不改變壓縮機結(jié)構(gòu)、部分管線支撐、電機、以及入口管線的基礎(chǔ)上，同時為了減少投資費用，達到降低壓縮機周圍噪音的目的，應對壓縮機產(chǎn)生噪音的部位增加消聲器、隔音板。（四） 機房設(shè)備的基本情況兩臺D-4.5/3-250I型天然氣壓縮機。（五） 存在的主要問題加油加氣站的天然氣壓縮機運行時噪聲擾民。（六） 通過項目的實施需要解決的問題降低天然氣壓縮機房的噪聲。三、方案論證（一） 隔聲降噪方案描述：增設(shè)隔音室降低現(xiàn)場噪音值；采用隔音吸聲板式頂棚、側(cè)壁；對開式隔音門；風道采用隔音吸聲板包圍。（二） 檢修后預期達到的效果：有效吸收氣流動力性噪音、結(jié)構(gòu)性噪音、電機噪音、機械噪音等，天然氣壓縮機工作現(xiàn)場噪音值符合2類功能區(qū)指標要求。（三） 施工方案、過渡方案：對該項目預先進行詳細的參數(shù)測量和論證，對外發(fā)布招標公示，對投標單位的資質(zhì)，施工能力，施工方案等進行考察，對中標單位加強管理監(jiān)督，待機組檢修期間實施。（四） 從技術(shù)、經(jīng)濟、效果等方面論證其實施可行性、合理性、存在問題和解決辦法：噪音超標的