唐鋼北廠區(qū)噪聲源分析與噪聲治理方案(文章第2版)

1、唐鋼北廠區(qū)噪聲治理可行性研究王笑鵬 王宇鵬 李申德 陸永年(中冶集團(tuán)建筑研究總院,北京100088) 摘要: 本文調(diào)查了一個(gè)廠區(qū)的所有聲源,在初步計(jì)算的基礎(chǔ)上篩選出可能對(duì)廠界噪聲產(chǎn)生影響的聲源,將這些發(fā)聲的設(shè)備簡(jiǎn)化成聲學(xué)模型,利用電腦編程作出它們對(duì)廠界敏感點(diǎn)的聲輻射計(jì)算,通過(guò)與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)比判斷計(jì)算是否正確和全面,確認(rèn)后制訂噪聲治理方案,并計(jì)算是否達(dá)到治理目標(biāo). 關(guān)鍵詞: 噪聲治理 聲源 廠界噪聲敏感點(diǎn) A FEASIBLE STUDY OF NOISE CONTROL FOR NORTH YARD OF TANG SHAN STEEL CO. XIAOPENG WANG YUPENG WANG

2、 SHENDE LI YONGNIAN LU(CENTRAL RESEARCH INSTITUTE OF BUILDING & CONSTRUCTION.BEIJING 100088)ABSTRCT This article investigated all the sound sources in a yard. Selected the sound sources which would probably affect borderline of the yard on the base of primary calculation. The acoustical models w

3、as made by predigesting these noisy instruments.The radiation of sound of these instruments for the sensitive points on borderline of the yard was calculated by programme. Estimated the correcteness and integrity of the calculation by contrasting the calculation with actual measurement. After they w

4、ere affirmed,made the noise control scheme and calculated if the goal would be reached.KEY WORDS NOISE CONTROL SOUND SOURCE SENSITIVE POINTS ABOUT NOISE ON BORDERLINE OF THE YARD OF THE PLANT1 概述唐鋼北廠區(qū)生產(chǎn)規(guī)模較大，廠內(nèi)擁有大量大功率專業(yè)設(shè)備，在運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生強(qiáng)大的噪聲，其聲壓級(jí)一般約在78106dBA，廠界噪聲高達(dá)6572dBA，特別是廠區(qū)東部廠界外有小代莊等居民區(qū),民房離廠圍墻最近距離只有十幾米

5、,唐鋼的設(shè)備晝夜運(yùn)轉(zhuǎn),噪聲嚴(yán)重干擾了居民的正常生活,因此必須對(duì)唐鋼北廠區(qū)進(jìn)行噪聲治理.從現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)情況看，設(shè)備主要有立式超細(xì)體磨機(jī)、Fu鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)及其發(fā)動(dòng)機(jī)、倉(cāng)庫(kù)除塵排風(fēng)機(jī)及其排放口、一次混合室內(nèi)的設(shè)備、二燒環(huán)冷整體運(yùn)行裝置及其中的四臺(tái)大型風(fēng)機(jī)、料斗機(jī)及其傳送裝置、冷燒結(jié)礦篩分室以及原有的高爐、燒結(jié)系統(tǒng)配套設(shè)備，因此其工況復(fù)雜，聲源特性多樣，既有點(diǎn)聲源、線聲源也有面聲源。在制定治理方案之前，必須做好聲源鑒別工作,分析哪些聲源對(duì)東部廠界產(chǎn)生影響以及影響程度有多大:必須確定治理目標(biāo), 在詳細(xì)分析其噪聲源強(qiáng)特性和傳播影響規(guī)律的基礎(chǔ)上，才能“對(duì)癥下藥”地采取經(jīng)濟(jì)、適用、有效的控制措施.從而取得良好的綜合

6、降噪效果。我們首先將唐鋼北廠區(qū)內(nèi)可能對(duì)東部居民區(qū)產(chǎn)生一些的聲源進(jìn)行了測(cè)量,并對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析.測(cè)得的噪聲都是許多聲源發(fā)出并疊加的結(jié)果,我們采取近場(chǎng)測(cè)量與遠(yuǎn)場(chǎng)測(cè)量相結(jié)合,理論計(jì)算與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合,通過(guò)頻率分析算出了每個(gè)聲源本身的噪聲強(qiáng)度.在實(shí)地勘測(cè)的基礎(chǔ)上,我們把聲源設(shè)備轉(zhuǎn)化為聲源模型.計(jì)算每個(gè)聲源對(duì)廠界受聲點(diǎn)的聲輻射,進(jìn)而確定該聲源是否須要噪聲治理與治理的程度.按照«工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標(biāo)準(zhǔn)及其測(cè)量方法»(GB 12348-90),唐鋼北廠區(qū)地處3類區(qū)域,四邊廠界均應(yīng)在晝間等效聲級(jí)低于65dBA,夜間低于55dBA,測(cè)點(diǎn)選在圍墻外1米,高于圍墻處.我們將治理的廠界鎖定在東北部

7、,從超細(xì)粉磨到130噸鍋爐的范圍內(nèi),共選擇了11個(gè)噪聲敏感點(diǎn),將以噪聲敏感點(diǎn)等效聲級(jí)不高于53dBA作為治理目標(biāo),由此確定治理方案.2 噪聲源分析及治理方案2.1 噪聲源分析經(jīng)初步勘測(cè),選出有影響的聲源,見(jiàn)表一.對(duì)于一個(gè)聲源設(shè)備來(lái)講,只有與它的距離足夠大時(shí),才可以把它看成點(diǎn)聲源,因此我們首先選擇可以把設(shè)備看成點(diǎn)聲源的距離,稱之為基準(zhǔn)距離,我們將聲源最大尺寸略微加大作為基準(zhǔn)距離.對(duì)于某些體積大,發(fā)聲點(diǎn)分散的設(shè)備,把它分解為多個(gè)點(diǎn)聲源.詳見(jiàn)表一.各點(diǎn)聲源噪聲A計(jì)權(quán)頻譜及基準(zhǔn)距離見(jiàn)表二.表一 聲源設(shè)備分解為點(diǎn)聲源明細(xì)聲源設(shè)備名稱分解為點(diǎn)源的部件名稱各點(diǎn)源序號(hào)聲源設(shè)備名稱分解為點(diǎn)源的部件名稱各點(diǎn)源序號(hào)

8、F8除塵風(fēng)機(jī)房1二期礦槽門(三)14出口管道2窗(一)15煙囪出口3窗(二)16進(jìn)風(fēng)管(一)4窗(三)17進(jìn)風(fēng)管(二)5窗(四)184400礦槽除塵風(fēng)機(jī)房6窗(五)19煙囪出口7180平方米槽上除塵風(fēng)機(jī)房20進(jìn)風(fēng)管(一)8出口管道21進(jìn)風(fēng)管(二)9煙囪出口22一高爐出鐵場(chǎng)除塵風(fēng)機(jī)房10進(jìn)風(fēng)管(一)23煙囪出口11進(jìn)風(fēng)管(二)24二期礦槽門(一)122597略去門(二)13熱風(fēng)爐風(fēng)機(jī)98二高爐出鐵場(chǎng)除塵、三高爐振動(dòng)篩、三高爐振料器與料帶、二高爐出鐵場(chǎng)除塵、三高爐出鐵場(chǎng)除塵、三高爐煤氣減壓閥組與管道、燃燒爐、鼓風(fēng)機(jī)噴煤制粉站、三高爐、130噸鍋爐風(fēng)機(jī)房、三高爐助燃風(fēng)機(jī)、三鍋爐礦槽除塵煙囪出口、二高

9、爐助燃風(fēng)機(jī)、二高爐熱風(fēng)爐風(fēng)機(jī)、碎礦與碎焦送料帶、立式超細(xì)體磨機(jī)房、超細(xì)體磨機(jī)除塵、Fu鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)房、一次混合室、二燒環(huán)冷、料斗機(jī)區(qū)間、75平方米電除塵、冷燒結(jié)礦破碎室、冷燒結(jié)礦篩分室略去.表二 各點(diǎn)聲源A計(jì)權(quán)頻譜與基準(zhǔn)距離聲源序號(hào)A計(jì)權(quán)頻譜(dBA)基準(zhǔn)距離r0(m)備注631252505001KHZ2KHZ4KHZ8KHZ153616872757564543242546669726965582357676860595858572436445256605652466536445256605652466序號(hào)6至序號(hào)97略去9884807876747368624各點(diǎn)聲源輻射到廠界噪聲敏感點(diǎn)的A計(jì)權(quán)

10、倍頻帶聲級(jí)按下式計(jì)算:LpAijk = LpA0ijk- LpAijkk- LpAijkq-LpAijkp (dBA)式中: LpAijk 第i個(gè)聲源輻射到第j個(gè)廠界噪聲敏感點(diǎn)的在第k個(gè)倍頻帶的A計(jì)權(quán)聲級(jí),(dBA);i=198,代表不同的點(diǎn)聲源; j=111, 代表不同的廠界噪聲敏感點(diǎn);k=18,代表中心頻率為63、125、250、500、1k、2k、4k及8k(HZ)的倍頻帶; LpA0ijk 第i個(gè)聲源輻射到基準(zhǔn)距離處的第k個(gè)倍頻帶A計(jì)權(quán)聲級(jí),(dBA);LpAijkk 第i個(gè)聲源輻射到第j個(gè)廠界噪聲敏感點(diǎn)的擴(kuò)散衰減,(dBA),其數(shù)值與頻率無(wú)關(guān);LpAijkk = 20lg(rij/r

11、0i) (dBA) 其中:rij為第i個(gè)聲源與第j個(gè)廠界噪聲敏感點(diǎn)的空間距離,(m); r0i為第i個(gè)聲源的基準(zhǔn)距離,(m),見(jiàn)表二;LpAijkq 第i個(gè)聲源輻射到第j個(gè)廠界噪聲敏感點(diǎn)在第k個(gè)倍頻帶的空氣吸收,(dBA), LpAij1q、LpAij2qLpAij5q均為零,只有2k、4k、8k倍頻帶有空氣吸收,LpAij6q=rij/100 (dBA), LpAij7q=2.7rij/100(dBA), LpAij8q=8.3rij/100 (dBA);LpAijkp 屏障衰減,(dBA);LpAijkp = -10lg1/(3+20N1)+1/(3+20N2)+1/(3+20N3) (d

12、BA)其中: N1、N2、N3為左、右、上三個(gè)傳播途徑的菲涅耳數(shù), N1=21/, 1為左傳播途徑的聲程差(聲源與受聲點(diǎn)之間繞射距離與直線距離之差), 為聲波波長(zhǎng).LpAijk的計(jì)算結(jié)果略.各廠界噪聲敏感點(diǎn)A計(jì)權(quán)倍頻帶聲級(jí)按下式計(jì)算:LpAjk = 10lg( 100.1LpAijk) (dBA) 各廠界噪聲敏感點(diǎn)A聲級(jí)按下式計(jì)算: LpAj = 10lg( 100.1LpAjk) (dBA) LpAj計(jì)算見(jiàn)結(jié)果表三.各廠界噪聲敏感點(diǎn)A聲級(jí)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)見(jiàn)表四.可見(jiàn)計(jì)算值與實(shí)測(cè)值相近.由于實(shí)測(cè)時(shí)間較短,測(cè)量并未覆蓋噴煤站排氣之間歇性噪聲,而計(jì)算值考慮了該間歇性噪聲對(duì)廠界等效聲級(jí)的影響,這就是、點(diǎn)計(jì)算

13、值高于實(shí)測(cè)值的原因.由此說(shuō)明我們調(diào)查的聲源基本上覆蓋了對(duì)東部廠界產(chǎn)生影響的聲源及結(jié)算可行.表三 治理前各廠界噪聲敏感點(diǎn)A聲級(jí)疊加計(jì)算結(jié)果廠界敏感點(diǎn)A聲級(jí)(dBA)71.371.371.568.867.267.566.866.366.766.866.8表四 治理前各廠界噪聲敏感點(diǎn)A聲級(jí)實(shí)測(cè)結(jié)果廠界敏感點(diǎn)A聲級(jí)(dBA)6968666466686862646866 本文采用電腦編程完成計(jì)算過(guò)程，略去了龐大的計(jì)算數(shù)表，從計(jì)算數(shù)表看,對(duì)廠界噪聲敏感點(diǎn)影響突出的聲源為立式超細(xì)體磨機(jī)、超細(xì)體磨除塵、二燒環(huán)冷、一高爐出鐵場(chǎng)除塵風(fēng)機(jī)、二高爐出鐵場(chǎng)除塵風(fēng)機(jī)、三高爐振動(dòng)篩、三高爐煤氣減壓閥組、三高爐噴煤制粉站、1

14、30噸鍋爐配套設(shè)備及三高爐礦槽除塵風(fēng)機(jī); 對(duì)廠界噪聲敏感點(diǎn)產(chǎn)生一般性影響的聲源為F8除塵風(fēng)機(jī)、4400礦槽除塵風(fēng)機(jī)、二期礦槽、180平方米槽上除塵風(fēng)機(jī)、三高爐振料器與料帶、三高爐出鐵場(chǎng)除塵風(fēng)機(jī)、燃燒爐鼓風(fēng)機(jī)、三高爐傳送帶、二高爐助燃風(fēng)機(jī)、二高爐熱風(fēng)爐風(fēng)機(jī)及碎礦與碎焦送料帶、Fu鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)房、料斗機(jī)區(qū)間、冷燒結(jié)礦破碎室、冷燒結(jié)礦篩分室、熱風(fēng)爐風(fēng)機(jī).其他聲源則對(duì)廠界噪聲敏感點(diǎn)不產(chǎn)生影響.2.2 治理方案 治理方案見(jiàn)表五. 治理后各點(diǎn)聲源輻射到廠界噪聲敏感點(diǎn)的A計(jì)權(quán)倍頻帶聲級(jí)為:L pAijk = LpAijk- LpAik (dBA)式中:LpAijk 治理后第i個(gè)聲源輻射到第j個(gè)廠界噪聲敏感點(diǎn)的

15、在第k個(gè)倍頻帶的A計(jì)權(quán)聲級(jí), (dBA)LpAik 治理方案帶來(lái)的消聲量(插入損失) , 按方案估算結(jié)果減5分貝取值(dBA)治理插入損失及治理后各點(diǎn)聲源輻射到廠界噪聲敏感點(diǎn)的A計(jì)權(quán)倍頻帶聲級(jí)數(shù)表略去,疊加后各廠界噪聲敏感點(diǎn)的A計(jì)權(quán)倍頻帶聲級(jí)及總A聲級(jí)見(jiàn)表六.表五 治理方案聲源名稱治理方案立式超細(xì)體磨機(jī)1、進(jìn)行必要的、全面的密封隔聲處理和局部吸聲改造。2、對(duì)超細(xì)體磨機(jī)組本身進(jìn)行隔振處理。3、對(duì)頂部投料系統(tǒng)進(jìn)行隔聲處理.超細(xì)體磨除塵1、對(duì)機(jī)房進(jìn)行隔聲、吸聲處理.2、在風(fēng)機(jī)機(jī)座下加裝隔振器。3、在風(fēng)機(jī)管道以及風(fēng)機(jī)出口處加裝消聲器。4、在排氣閥和氣動(dòng)閥末端加裝排氣放空消聲器.5、在輸料帶以及輸料帶入

16、口區(qū)域和斗提機(jī)區(qū)域利用原有框架結(jié)構(gòu)安裝隔聲罩。二燒環(huán)冷1、四臺(tái)離心風(fēng)機(jī)的進(jìn)風(fēng)口加裝消聲器.2、風(fēng)機(jī)加裝隔聲罩。3、設(shè)置隔聲屏障。一(二)高爐出鐵場(chǎng)除塵風(fēng)機(jī)1出口煙囪內(nèi)加裝具有較高消聲量的消聲片.2機(jī)房增設(shè)隔聲門窗. 3機(jī)房增設(shè)軸流通風(fēng)機(jī)及消聲器用于通風(fēng)散熱三高爐振動(dòng)篩1全封閉并加吸聲內(nèi)襯.2增設(shè)軸流通風(fēng)機(jī)及消聲器用于通風(fēng)散熱.三高爐煤氣減壓閥組1減壓閥組加裝隔聲罩.2減壓閥組下游加裝消聲器.3消聲器與部分管道隔聲包扎.三高爐噴煤制粉站1排氣口加裝消聲器.2加裝局部隔聲罩. 3加裝隔聲門窗.4增設(shè)軸流通風(fēng)機(jī)及消聲器用于通風(fēng)散熱.130噸鍋爐配套設(shè)備1加裝局部隔聲罩.2隔聲包扎.三高爐礦槽除塵風(fēng)機(jī)

17、出口煙囪內(nèi)加裝具有較高消聲量的消聲片.表五 治理方案 (續(xù)表)聲源名稱治理方案Fu鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)房1、加裝隔聲窗、墻壁做吸聲處理。2、傳輸帶與水泥臺(tái)墩接觸點(diǎn)加裝橡膠隔振器，發(fā)動(dòng)機(jī)與水泥臺(tái)墩接觸點(diǎn)加裝橡膠隔振器。3、兩臺(tái)樓頂風(fēng)機(jī)加消聲器.F8除塵風(fēng)機(jī)、4400礦槽除塵風(fēng)機(jī)、二期礦槽、180平方米槽上除塵風(fēng)機(jī)、三高爐振料器與料帶、三高爐出鐵場(chǎng)除塵風(fēng)機(jī)、燃燒爐鼓風(fēng)機(jī)、三高爐傳送帶、二高爐助燃風(fēng)機(jī)、二高爐熱風(fēng)爐風(fēng)機(jī)、風(fēng)機(jī)及碎礦與碎焦送料帶、料斗機(jī)區(qū)間、冷燒結(jié)礦破碎室、冷燒結(jié)礦篩分室、熱風(fēng)爐風(fēng)機(jī)治理方案略去表六 治理后各廠界噪聲敏感點(diǎn)A計(jì)權(quán)倍頻帶聲壓級(jí)及總的A聲級(jí)計(jì)算結(jié)果廠界敏感點(diǎn)各廠界敏感點(diǎn)A計(jì)權(quán)倍頻帶聲

18、壓級(jí)LpAjk (dBA)LpAj(dBA)63HZ125HZ250HZ500HZ1KHZ2KHZ4KHZ8KHZ46.846.146.345.644.635.431.831.853.146.846.246.445.744.735.831.331.253.246.846.246.445.744.736.130.830.553.245.044.444.743.943.034.628.728.251.442.742.442.942.341.233.526.926.050.543.242.743.342.541.734.327.025.349.843.443.043.542.742.035.327.724.150.140.940.641.340.339.833.726.521.247.838.340.543.644.541.035.729.927.450.838.0 40.8 43.3 45.7 40.7 36.1 30.0 23.8 52.5 40.1 40.4 42.0 46.2 40.9 38.0 34.2 22.1 52.7 本文對(duì)唐鋼北廠區(qū)噪聲治理起到了指導(dǎo)作用。唐鋼已經(jīng)有計(jì)劃地安排項(xiàng)目，逐步對(duì)北廠區(qū)聲源進(jìn)行噪聲治理，目前北廠區(qū)廠界噪聲狀況已有改觀并朝著治理目標(biāo)邁進(jìn).3 結(jié)語(yǔ)a 對(duì)于聲源設(shè)備眾多的