罗茨风机降噪技术在化工生产装置区的实践
摘要
关键词
罗茨风机;化工生产装置区;降噪技术
正文
1 前言
罗茨风机是化工企业生产的重要设备之一,在日常运用中,其持续的强噪声不仅掩盖设备异常的声响,增加安全事故发生的概率,还会恶化一线操作人员的工作环境,容易导致他们的身体出现损伤,如疲劳加剧、听力损伤等[1]。随着国家环保法规的日渐严格,企业职业健康安全管理标准逐步完善,这也对化工企业生产现象的节能降噪提出了更为明晰的要求。因此,如何治理罗茨风机噪声并营造符合职业卫生标准的作业环境,已然成为化工生产企业实现安全、绿色、可持续发展所急需攻克的难题。
2 化工企业罗茨风机噪声治理现状
2.1 化工生产装置区罗茨风机噪声污染表现
化工生产装置区中的罗茨风机主要运用在抽真空、燃料气输送等高压气力环节,在运行中该风机的噪声强度高,由于近设备点或者在风机房,罗茨风机的声压级大多在95-105分贝间,部分企业的罗茨风机声压峰值甚至在110分贝以上,并对工作人员造成了极为强烈的听觉压力[2]。罗茨风机的噪音由排气脉动、风机叶轮周期性旋转产生,频谱特征以63—500Hz为主,具有穿透力强、衰减慢、波长偏长,能轻松穿透普通墙体等特质,故而罗茨风机在生产车间内运行的噪声极大,当噪声产生、传播时,即便工作人员远离声源也深受其害。其次,化工生产装置区罗茨风机噪声容易与粉尘、高温环境叠加,进而以持续的轰鸣声,严重干扰设备异常声响监听、人员沟通等,甚至会构成显著的健康威胁、安全隐患,形成比较恶劣的复合型职业危害。
2.2 现有降噪技术应用现状及效果评估
当下,很多化工生产企业在罗茨风机降噪方面,采取了一定的措施,但是效果有限、整体水平参差不齐。比较常用的降噪技术主要包含简单减振处理设备基础、为罗茨风机建设隔音房或者加装简易的隔声罩,以及在进、排气口安装降噪消声器等[3]。但这些降噪技术或者措施的运用存在重优、轻有等问题。比如,消声器的选型并不是针对各个噪声类型分层专门设计,消声力度不足或者压损过大;隔声房/罩因散热需求而使用普通板材或者大量孔洞,使隔音量受限;减振措施不规范,难以有效阻断固体声传导。这些非系统化、零散的措施大多只能降低特定点或者机房外的噪声到5-15分贝,并不能真正达到国家85分贝的限值要求。在实际运用中也容易因为散热不良、维护不便、影响设备巡检等问题而难以长期、稳定地保证降噪效果。
3 化工装置区罗茨风机噪声中的问题
3.1 噪声产生机理复杂、治理难度大
作为多类型噪声混合体,罗茨风机噪声形成的机理具有复杂性,导致罗茨风机降噪治理难度加大。罗茨风机噪声主要有空气动力噪声、机械噪声、驱动电机的电磁噪声和冷却风扇的噪声。在化工装置区这个特定场景下,粉尘会堵塞消声元件,高温会改变材料声学特性,而生产工艺连续运用要求又会影响降噪措施的落实成效,尤其是罗茨风机的应急维修与正常运行等。在复杂工况下,这类多机理噪声的融合,会导致单一性的降噪技术很难产生应有的效果。
3.2 降噪措施存在技术经济性与适应性局限
化工装置区日常生产时,其现有的罗茨风机降噪技术容易出现技术适应性与经济性矛盾。其中,主动降噪技术、针对低频设计的抗性消声器、专业的复合结构隔声间等高效的降噪方案,在初期投资时往往成本较高,而企业在日常管理中又需要加大成本控制力度与提高效能,这就导致其往往会选择价格低廉、效果有限的简易方案。其次,罗茨风机降噪技术的适应性不足,主要因为空间适应性、工艺适应性、环境耐受性等均受限。比如,降噪措施需要兼容设备维护、操作、巡检、散热等多方面要求,其隔声罩的设计,需要开启强制通风散热系统和可启闭门窗,这必然会增加罗茨风机降噪技术运用的成本与复杂性。再比如,化工生产装置区的粉尘、高温、腐蚀性气体等需要降噪的材料必须具备防尘、耐高温、耐腐蚀等特性,这些特性会使普通材料容易失效、老化。
4 化工装置区罗茨风机噪声综合降噪技术与管理对策
4.1 基于声源-传播-受体全链条的技术优化
声源控制、传播途径阻断、个体防护是化工企业生产中罗茨风机降噪的三个关键点。秉承全链条技术优化的需求,企业可在声源控制方面,依照精细化管理的要求,优选低噪声型罗茨风机,并定时检修,及时更换轴承、齿轮、叶轮等磨损部件,保证风机各部件同轴度、动平衡。传播途径阻断方面,企业可在罗茨风机上安装便于拆解、内置强制散热风道的专业模块或者隔声罩;对振动传导,运用浮筑底板或者高效隔振基础;进、排气管道中则可安装能柔性连接、针对低频脉动噪声优化的多级组合式消声器;对整个风机房,改造顶棚隔声、吸声,门窗使用隔声结构,必要时还需要改造风机房的墙体。此外,对于难以彻底离开噪声区域的工作人员,企业则需要构建最后一道防噪防线,即:强制、监督工作人员佩戴符合标准的耳罩或者降噪耳塞。
4.2 构建制度-监测-培训三位一体的管理保障体系
作为降噪技术有效、持续落实的保障,企业可从制度、监测、培训三个方面创设罗茨风机降噪技术运用的长效管理保障机制。其中,制度保障作为核心,需要将噪声精准控制纳入化工安全生产和工作人员的职业健康管理体系中,如结合本单位罗茨风机降噪的实际需求,创设《噪声污染防治管理制度》,明确规范个人防护用品配备和使用、降噪设施巡检保养、设备维护、超标区域进入许可等细则,并据此来落实员工个人与各部门的权责。
其次,作为保障体系的依据,监测评估要配搭噪声检测仪器使用,主要用于日常巡检监测和定期监测评估车间敏感区域、风机作业点等。监测结果需及时纳入噪声治理档案中,以便为设施维护、动态评估降噪效果和优化罗茨风机降噪方案等提供数据支撑。此外,从激发相关工作人员降噪内驱力的层面入手,企业要定期培训工程师、管理人员,尤其是岗位操作人员,培训内容包含个人听力防护重要性、降噪设施的正确运用方法、噪声危害知识等,用于全面提高全员的降噪与防控技能、意识,巩固降噪技术治理成果,使相关工作人员的自我保护、规范操作均成为其自觉行为。
5 结束语
化工生产装置区的罗茨风机降噪,是一项关系到生产安全、职业健康、环境保护的重要工作。目前的罗茨风机降噪技术虽然对降噪实践有一定的帮助,但仍存在技术矛盾突出、现有措施效果有限、噪声水平居高不下、管理维护缺失等诸多问题。对此,工业企业应基于精准声学诊断用综合性治理方式替代碎片化治理,并从运行维护、设备选型的源头着眼,科学设计、运用诸如消声、隔振、隔声、吸声等组合技术,紧密关联车间实际布局,拓展解决目前罗茨风机在降噪中所出现的散热等矛盾问题。
[参考文献]
[1]曾再兴,150t/h循环流化床锅炉高压流化风机节能降噪技改研究 能源与环境 2025(05)
[2]吴凡,张帆,邢文帅,罗茨风机噪声产生与抑制研究现状及发展趋势 排灌机械工程学报 2024(12)
[3]郭满霞,石化装置罗茨风机噪声治理研究 安全、健康和环境 2020(09)
作者介绍:弓健(1990.07),男,汉族,陕西吴堡人,本科,中级化工机械工程师、中级注册安全工程师(化工安全),毕于延安大学,职务:副总经理,研究方向:化工机械设备、安全管理。
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