鉆井行業(yè)作業(yè)噪聲治理初探
鉆井作業(yè)是石油天然氣鉆采系統(tǒng)的重要組成部分，主要作業(yè)內(nèi)容是石油天然氣勘探鉆采。石油天然氣的鉆采設(shè)備主要有鉆機(jī)一套、12V190柴油機(jī)三臺、8V190柴油發(fā)電機(jī)兩臺。主要聲源為三臺12V190柴油機(jī)和8V190發(fā)電機(jī)組，柴油機(jī)噪聲疊加達(dá)到105dB(A)以上，發(fā)電機(jī)組的噪聲也在100dB(A)以上，產(chǎn)生非常劇烈的噪聲，同時散發(fā)大量熱量。
噪聲控制目標(biāo)為《工業(yè)企業(yè)廠界噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB12348-2008）Ⅱ類廠界標(biāo)準(zhǔn)，即界處噪聲等連續(xù)聲級Leq(A)白天不能超過60dB(A),夜間不超過50 dB(A)。因?yàn)槠溷@采作業(yè)為24小時連續(xù)作，所以設(shè)計(jì)上按照廠界不超過50 dB(A)的原則進(jìn)行。
1 噪聲源分析
1.1井場噪聲的測量分析
鉆采作業(yè)現(xiàn)場主要聲源：機(jī)房（柴油機(jī)、發(fā)電機(jī)房、頂驅(qū)發(fā)電機(jī)房）為中心聲源（２-３臺柴油機(jī)工作），以井場邊界為廠界，以廠界外100米為噪聲敏感臨界點(diǎn)。用綜合測定采用AWA6270+ABⅠ型頻譜分析儀，測量方法執(zhí)行GB/T3222-94《環(huán)境噪聲測量方法》、GBJ122-88《工業(yè)企業(yè)噪聲測量規(guī)范》等國家標(biāo)準(zhǔn)，對井場區(qū)域、機(jī)房、鉆臺、以及廠界圍墻的噪音，進(jìn)行測量。
（1） 井場區(qū)域環(huán)境噪聲監(jiān)測分析
井場區(qū)域環(huán)境噪聲測量分析：在聲源5m處及距聲源50m外的廠界圍墻進(jìn)行測量，(以某井場為例)分析結(jié)果如下（附表1）：
從以上數(shù)據(jù)分析可以看出，井站生產(chǎn)區(qū)噪聲已超出《工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)》GB12348-2008）之Ⅱ類標(biāo)準(zhǔn),對井場周邊環(huán)境造成了較大影響。
機(jī)房噪聲監(jiān)測分析：機(jī)房中3臺PZ12V 190柴油機(jī)是石油鉆井作業(yè)的動力源，其機(jī)體氣缸燃燒噪聲、排氣噪聲、冷卻風(fēng)扇噪聲以及聯(lián)動機(jī)構(gòu)的相互傳動沖擊振動噪聲，構(gòu)成了石油鉆井作業(yè)的主要噪聲源，根據(jù)測量，冷卻風(fēng)扇處噪聲為106.6dB，氣缸處噪聲為112dB，排氣噪聲為121dB，機(jī)房平均噪聲為103dB。
鉆臺噪聲監(jiān)測分析：快速入氣閥產(chǎn)生的高速氣流噪聲為118 dB，傳動鏈條處噪聲為110.3dB,司鉆操作臺處噪聲為,鉆盤處內(nèi)、外鉗崗位平均噪聲為90dB。
（2）噪聲頻譜分析
表1 實(shí)測噪聲頻譜值
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通過對主要噪聲源（柴油機(jī)）頻譜測試分析，得出頻譜圖如下（附表2）：
表2 柴油機(jī)噪聲頻譜數(shù)據(jù)
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（3）噪聲特點(diǎn)
通過以上幾個方面的監(jiān)測分析，石油鉆井作業(yè)各種設(shè)備產(chǎn)生的高強(qiáng)度噪聲，屬于點(diǎn)聲源，主要以機(jī)房動力（柴油機(jī)等設(shè)備）為中心，以球面波的形式向四周傳播輻射，具有中低頻聲波特點(diǎn)，波長較長，方向性弱，衰減消失慢，沿柴油機(jī)排氣管冷卻風(fēng)扇方向噪聲最強(qiáng)。
2 噪聲治理設(shè)計(jì)
根據(jù)現(xiàn)場測試的噪聲數(shù)據(jù)和鉆井設(shè)備對周圍環(huán)境的影響的大小，在應(yīng)用理論進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，借鑒類似噪聲治理的成功實(shí)例經(jīng)驗(yàn)，提出以下治理內(nèi)容：
（1）柴油機(jī)安裝降噪環(huán)保型排氣消聲器；
（2）柴油機(jī)平臺周圍安裝可拆卸降聲罩, 阻隔噪聲的外傳；
該降聲罩是根據(jù)降噪原理將消聲降噪技術(shù)及措施與一般活動廠房結(jié)合特殊設(shè)計(jì)而成的,即在具有一般活動廠房功能的基礎(chǔ)上,增加吸聲、隔聲和降噪、通風(fēng)散熱的功能，即將噪聲源屏蔽在一個相對小的空間內(nèi),以降低噪聲源向周圍環(huán)境輻射噪聲,能很好地實(shí)現(xiàn)安全消聲降噪。
（3）發(fā)電機(jī)組采用可移動組合隔聲罩；
（4）泥漿泵及鉆井平臺處的噪聲在前面噪聲源的治理實(shí)施后，視廠界噪聲值再考慮是否加隔聲屏及隔聲簾等措施。
3 設(shè)備正常運(yùn)行與安全性措施
針對影響設(shè)備正常運(yùn)行和安全性能的因素進(jìn)行分析，設(shè)計(jì)有對癥處理的措施。
（1）有足夠的進(jìn)氣量，以保證設(shè)備正常運(yùn)行所需空氣。
降聲罩墻壁上安裝有通道式消聲器，其通道筆直、距離短與外相通，不影響房內(nèi)外換氣，滿足了設(shè)備所需常壓通氣環(huán)境。
（2）有足夠的排氣量，保證設(shè)備的散熱，維持設(shè)備的正常工作溫度。
利用柴油機(jī)的散熱風(fēng)扇往室外排風(fēng)，保證降聲罩內(nèi)空氣的快速流動，停機(jī)時側(cè)墻上安裝的軸流風(fēng)機(jī)可往機(jī)房外排風(fēng)，足以保證設(shè)備的散熱。機(jī)房內(nèi)的空氣始終保持快速流動，設(shè)備正常運(yùn)行與安全不會受到影響。
（3）有足夠的防爆泄壓面積
降聲罩的進(jìn)氣消聲器、排氣通風(fēng)口、窗戶、門等的面積之和大大滿足GB/T16-1987《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》中S泄/V=0.05-0.22的規(guī)定，不會造成升壓，并完全能保證降聲罩意外發(fā)生爆炸危險(xiǎn)時的及時泄壓。
（5）降聲罩內(nèi)的電路均為防爆設(shè)計(jì)，并安裝有可燃?xì)怏w報(bào)警裝置。
經(jīng)過距離衰減后:廠界處的噪聲為67.2dB（A）、65.7dB（A）、60.3dB（A）。
4 噪聲治理工程成果
經(jīng)過距離衰減后:廠界處的噪聲為67.2dB（A）、65.7dB（A）、60.3dB（A），通過了環(huán)境監(jiān)測站檢測，達(dá)到了《工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB12348-2008）、《城市區(qū)域環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)》（GB3096-2008）工區(qū)外Ⅱ類標(biāo)準(zhǔn)要求，達(dá)到了預(yù)期設(shè)計(jì)目的。由于石化行業(yè)對鉆井作業(yè)的噪聲治理尚屬首次，對存在的問題應(yīng)進(jìn)一步總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，使鉆采行業(yè)降噪技術(shù)考慮更加周密、費(fèi)用更加節(jié)約、效果更加明顯。
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