随着我国改革开放三十多年来的发展, 社会经济的发展对于能源的消耗, 尤其是在生活和生产领域内的天然气需求越来越大, 尽管西气东输工程的大力建设, 起到一定的缓解作用, 但是目前的形势依然供应紧张。同时伴随着大量天然气管道设备的铺设, 管道沿线的天然气调压站、调压箱的建设也越来越多。调压站在保障天然气输送压力和控制流量方面具有重要的作用, 但是各级调压站、调压箱在使用过程产生许多噪声问题, 严重干扰附近居民的日常生活, 也容易导致安全事故的发生, 所以越来越受到社会的广泛关注。
1 我国国内天然气调压站噪声问题的现状
在我国北方地区, 特别是冬季严寒的来临, 天然气翻盖范围广, 使用的频率极高, 由此产生的噪声污染问题, 相对南方比较突出。这就需要天然气公司在管道铺设、调压站建设过程中, 采用各种材料和方法, 降低噪声的污染。
1.1 天然气调压站产生噪声的原因和种类
由于天然气的调压站在运行过程中, 需要进行压力调节和流量控制, 所以在调压设备运行的时候, 引发振动, 产生噪声, 这一类型一般称之为机械振动噪声。另外产生的一种噪声就是气压流在与设备、阀门的阀口还有管道内壁产生摩擦, 引发的噪声, 这种噪声一般伴随气体流动, 噪声不大, 但是在天然气管道内具有很强的流动性, 所以称之为流动噪声或管道噪声。最后还有一种噪声, 是由于天然气管道内的气流在气压的作用下, 产生湍流或是流动到达一个极高的强度, 气流的动能就会自然转化为声能, 于是产生噪声, 这种噪声在调压站产生的噪声比重一般都是比较大, 需要经过一定的技术处理, 逐步降低, 但是无法完全消除。以上三种就是天然气调压站产生噪声的主要种类, 当然也还有其他一些噪声, 例如气流在管道壁内产生回旋, 与管道壁形成共振, 都会形成一些反射噪声等, 这些在噪声中不占有重要的影响, 所以可以忽略不计。
1.2 目前我国对于调压站各种噪声的相关要求
由于调压站产生的各种噪声, 不仅影响附近的居民生活, 而且可能引发一些安全事故, 所以我国对于天然气调压站的噪声在各种场所都具有明确的规定。一般情况下, 在工厂以及生产车间内或是附近, 由调压站产生的噪声不允许超过90分贝;在一些居民区、商场等居民生活区域内, 天然气调压站的噪声不允许超过60分贝, 夜晚的时候更不允许超过50分贝。当然全国各地根据自己当地的情况做一些适当的调整, 以及出现违规现象需要及时采取相应的措施和处罚要求。
2 天然气调压站噪声问题的解决方案
2.1 安装降低噪声的消声器
在天然气调压站调压器内部阀口部位, 安装用于降低噪声的机械设备, 改变管道内的气体流动状态, 降低噪声。这种设备一般称之为消声器, 由于消声器周围布满小孔, 气流经小孔喷出, 这些小孔直径一般比较小, 改变噪声的频率范围, 使得噪声不会对人的耳朵产生刺激作用。
2.2 通过降压减低噪声
当气流通过阀口进入下游管道的时候, 流速增加, 容易出现湍流的局面, 这就容易产生极大的噪声, 所以需要在管道内部架设多层次节流孔板, 形成串联的效果。通过多层次节流孔板的设置, 控制好管道内部的气流, 把一次性的大压降改变为多层次的小压降, 形成降压的局面。因为噪声功率与压降的高次方成正比, 降压以后, 这样就可以达到降低噪声的效果。目前这种装置典型产品有特瑞斯能源装备股份有限公司生产的PLSILⅡ型消声器为代表。其内部结构如下图:
2.3 管道外部的降噪措施
对于天然气管道外部降低噪声的方法, 就是在管道的外部安装一些吸声、消声的装备, 降低噪声。在具体的操作中, 首先在管道的外部安装吸声的纤维材料, 这些材料内部具有细密的小孔, 达到吸声的效果, 降低一部分的噪声。其次, 在这一层吸声材料的外部再加上一层隔声板, 来降低噪声。对于管道内部和外部装备吸声、消声材料, 选材得当, 一般经济成本不会太高, 而且降低噪声的效果也是比较好。
2.4 调压站通过内部建造降低噪声
从降低噪声的角度考虑, 可以在调压站建设的过程中, 从吸声、隔声两方面进行设计施工。在吸声的设计施工时, 要考虑干扰噪声在室内的传播, 防止噪声反复传播, 形成混响声, 以达到降低噪声的目的。同时对于隔音方面的设计施工, 需要采用一些隔音材料, 降低噪声的向外传播, 防止调压站的噪声影响周围的居民生活。
3 结语
由于很多城市天然气管道的大面积铺设, 尤其是在我国北方地区, 冬季面临严寒的天气, 大多数居民需要使用天然气取暖, 故而天然气在北方使用频率极高, 需要建有大量的调压站、调压箱进行气压和气流的调控。这就导致产生许多噪声问题, 严重影响附近群众的生产和生活, 并有可能会导致安全事故的发生。所以在天然气管道以及调压站的设计施工过程中, 要考虑好降低噪声的影响, 采用各种设备和材料, 进行吸声、消声处理。对于调压站的设计施工, 也要从降噪、隔音方面处理, 降低噪声污染, 提升城市生活和工作的环境质量。
摘要：在城市天然气管道网络中, 调压站的主要作用是调节压力和控制流量, 在天然气输送过程中一直都具有非常重要的作用。近年来由于调压站的噪声超标现象, 出现了严重的扰民问题, 并且可能导致严重的安全隐患。针对上述现象, 本文通过对天然气调压站的噪声控制进行分析研究, 结合实际情况, 提出一些具体的解决方案, 以期使得天然气调压站的噪声问题得到有效解决, 提升城市生活和工作的环境质量。
关键词：天然气,调压站,噪声,控制
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