摘 要:根據(jù)廣州某小區(qū)調(diào)壓井噪音異響問題,分析異響產(chǎn)生的因素,采取內(nèi)置消音器與隔音海綿結(jié)合使用的措施達(dá)到預(yù)期消音效果;并提出解決噪音根源問題的方案,對今后類似調(diào)壓設(shè)備問題的處理具有一定參考意義。
關(guān)鍵詞:天然氣 調(diào)壓器異響 流量流速 降噪措施?
一、概況?????????????????????????????????
?本次異響調(diào)壓井位于廣州市某小區(qū)南面綠化帶內(nèi),采用埋地式安裝,于2005年3月17日正式啟用,2017年4月該調(diào)壓井開始產(chǎn)生較大噪音,對附近居民正常生活造成一定影響,設(shè)備相關(guān)參數(shù)詳見表1。

二、原因分析
經(jīng)多次現(xiàn)場摸查、排查,發(fā)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行過程平穩(wěn)無振動,噪音主要從調(diào)壓器出口端傳出(圖1),用數(shù)字式噪音計-CENTER329分別于用氣高峰和非用氣高峰貼近測試,測得噪音分貝分別為91dBA和80dBA(井蓋開啟),初判設(shè)備運(yùn)行噪音是因高峰用氣時天然氣高速流經(jīng)調(diào)壓器摩擦產(chǎn)生的氣流聲過大。
該調(diào)壓井自安裝點(diǎn)火后一直正常運(yùn)行,近幾年因管網(wǎng)接駁點(diǎn)條件限制,其供氣用戶數(shù)量不斷增多;經(jīng)統(tǒng)計,該調(diào)壓井供氣的居民用戶現(xiàn)為3580戶、月均總用氣量91500m3;工商公福戶現(xiàn)為17戶,月均總用氣量120800m3。下面對造成該調(diào)壓井異響產(chǎn)生的可能性因素進(jìn)行分析:

?(一)運(yùn)行流量超過調(diào)壓器設(shè)計流量比例偏大
1、居民用戶高峰用氣流量計算:
(1)、同時工作系數(shù)法:
Q居同 =居民用戶數(shù)×居民用戶時均用氣量×同時工作系數(shù),即:Q居同 = 3580×2.35×0.12=1009.56m3/h。
(2)、平均值法:
?居民日均用氣時間取3.5小時,則:Q居均 =居民月均總用氣量/月天數(shù)/日均用氣時間,即:Q居均 =91500 ÷30÷3.5=871.43 m3/h。
?而居民高峰小時用氣量取同時工作系數(shù)法和平均值法二者的平均值計算較合理,即Q居=(Q居同+ Q居均)/2=(1009.56+ 871.43)/2=940.50m3/h。
2、工商公福戶高峰用氣流量計算:
?由工商公福高峰小時用氣量Q工商公福=工商公福戶月均用氣量÷月天數(shù)÷日均用氣時間,即:Q工商公福=120800÷30÷5=805.33 m3/h。
故該調(diào)壓井高峰用氣流量為Q當(dāng)前≈Q居+Q工商公福=940.50+805.33=1745.83 m3/h。顯然Q當(dāng)前>Q額(1500 m3/h),根據(jù)《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計規(guī)范 GB 50028-2006》6.6.9規(guī)定:調(diào)壓器的計算流量,應(yīng)按該調(diào)壓器所承擔(dān)的管網(wǎng)小時最大輸送量的1.2倍確定,因此Q額= 1.2 Q設(shè),故該調(diào)壓井初設(shè)計流量理論計算應(yīng)為Q設(shè)=Q額/1.2=1250
m3/h,故有(Q當(dāng)前- Q設(shè))/Q設(shè)=39.7%、(Q當(dāng)前- Q額)/Q額=16.4%,即調(diào)壓井當(dāng)前流量超過設(shè)計流量比例為39.7%,超過額定流量比例為16.4%,超過比例明顯偏大。
(二)調(diào)壓器閥口口徑與設(shè)計不同造成用氣流速大幅提升
設(shè)計選用的調(diào)壓器RMG280,原裝主調(diào)閥口應(yīng)為DN100,但現(xiàn)場拆卸發(fā)現(xiàn)在用調(diào)壓器主調(diào)閥口為DN80。推斷當(dāng)時安裝的調(diào)壓井并非RMG280整套安裝,系自行組裝后安裝。當(dāng)前調(diào)壓器主調(diào)閥口為DN80,實際高峰時段氣體流速V當(dāng)前=4Q實際/πD2=4×1745.83 /π0.08×0.08=96.53 m/s。
原裝RMG280閥口為DN100,設(shè)計高峰時段氣體流速V設(shè)=4Q設(shè)/πD2=4×1250 /π0.1×0.1=44.23 m/s。
?由(V當(dāng)前- V設(shè))/ V設(shè)=(96.53-44.23)/ 44.23=118.2%,知高峰供氣時通過調(diào)壓器的氣流速度相對設(shè)計流速增大比例為118.2%。因此判斷調(diào)壓器閥口比設(shè)計原尺寸偏小,造成實際用氣高峰氣流速度大幅增加,這極可能是產(chǎn)生噪音異響的重要原因之一。
(三)主調(diào)閥口處有缺口
?對設(shè)備檢查發(fā)現(xiàn)閥口處有微小鋒利缺口(圖2),可能是由于天然氣中含有的固體顆粒等雜質(zhì)長期沖刷摩擦形成,當(dāng)氣體高速流經(jīng)有鋒利缺口的有限通道時,易產(chǎn)生噪音和異響。

三、整改措施
?為及時消除噪音給附近居民造成的影響,筆者會同相關(guān)部門、設(shè)備廠家多次討論,最后確定采取如下降噪措施:
(一)主路調(diào)壓器內(nèi)加裝內(nèi)置消音器
在調(diào)壓器內(nèi)加裝內(nèi)置消音器(圖3)后,噪音現(xiàn)象明顯改善,但用氣高峰在距離調(diào)壓井15米范圍內(nèi)(井蓋關(guān)閉)仍能聽見75dBA~80dBA的氣流聲。

(二)在調(diào)壓器與調(diào)壓井蓋間增設(shè)隔音海綿
加裝內(nèi)置消音器之后消音效果未完全達(dá)到預(yù)期,進(jìn)一步在調(diào)壓器與調(diào)壓井蓋間增設(shè)厚度為5cm的隔音海綿(圖4),且調(diào)壓器出口操作空間內(nèi)也填塞隔音海綿,以最大限度削減噪音能量。

采取上述兩項措施后,緊貼調(diào)壓井也只能聽見由調(diào)壓器發(fā)出的輕微氣流聲,用數(shù)字式噪音計現(xiàn)場測試(表2),距調(diào)壓井5米、10米、20米及50米范圍,已聽不到由調(diào)壓器發(fā)出的特殊的氣流聲,經(jīng)過一段時間運(yùn)行觀察,降噪效果穩(wěn)定。

(三)閥口缺口處理或更換尺寸為 DN100的閥座
根據(jù)經(jīng)驗將閥口上的鋒利缺口進(jìn)行打磨、或直接更換同等規(guī)格的閥座均是既定的降噪措施。但采取了降噪措施1、2后,已消除噪音擾民問題,加之人工打磨和操作難度大、精細(xì)度要求不易滿足,公司已將該片區(qū)納入年度整改計劃中,故未實施該降噪措施。
(四)根本性解決問題的措施建議
噪音擾民的問題雖得以解決,但該片區(qū)燃?xì)庥脩魯?shù)還會有所增加,設(shè)備超負(fù)荷運(yùn)行根源尚存,從根本上解決問題是必然之舉,筆者根據(jù)上述分析,提出以下三個整改措施,僅供參考:
1、以更大型號的調(diào)壓柜替代現(xiàn)有調(diào)壓井
從施工便捷性、投資成本、后期運(yùn)維管理等方面綜合考慮,建議新建調(diào)壓柜取代現(xiàn)有調(diào)壓井,但所選調(diào)壓柜的規(guī)格型號須滿足今后10年以上該區(qū)域燃?xì)庥脩舻陌l(fā)展需求。從該片區(qū)目前居民用戶和工商公福戶總的用戶數(shù)和用氣流量看,建議所選調(diào)壓柜額定流量不小于2500 m3/h。
2、加裝旁路調(diào)壓器
在當(dāng)前調(diào)壓井旁加裝額定流量為1000 m3/h的旁路調(diào)壓器,即在原基礎(chǔ)上增大設(shè)備的調(diào)壓和通過能力,緩解當(dāng)前調(diào)壓器運(yùn)行負(fù)荷,該措施充分顯示問題解決的靈活性,但不利于長期發(fā)展趨勢。
3、連通不同調(diào)壓設(shè)備控制的臨近管線實現(xiàn)流量分擔(dān)
該措施對燃?xì)夤芫€位置依賴性較強(qiáng),經(jīng)確認(rèn)目標(biāo)區(qū)域內(nèi)有額定流量為2500 m3/h的調(diào)壓柜,其供氣用戶高峰用氣流量約1800m3/h,兩調(diào)壓設(shè)備低壓端最近處約8米,故可采用低壓端連通實現(xiàn)流量分擔(dān)的方法,緩解該調(diào)壓井運(yùn)行負(fù)荷,即將現(xiàn)役調(diào)壓井部分用戶的供氣任務(wù)改為由相鄰調(diào)壓柜分擔(dān),詳見圖5。

四、結(jié)論
總之,該調(diào)壓井噪音擾民的問題雖已解決,但是噪音產(chǎn)生的根源需進(jìn)行根本性消除,上述提出的幾種整改措施的原理相近卻各有適宜,僅供參考。
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