压缩机降噪设备选型及应用分析

天然气压缩机是一个综合噪声源,带来不良的社会影响和人身安全危害。因此通过噪声原因分析,采取适当的降噪措施降低噪声污染,通过对天然气压缩机降噪治理,使增压站场厂界噪音达到排放限值,减少噪音污染,是一项重要的环保工作,产生的推广效果影响深远。
1 噪声控制目标
为贯彻《中华人民共和国环境保护法》及《中华人民共和国环境噪声污染防治条例》,按照GB 12348—2008《工业企业厂界环境噪音排放标准》,要求噪声测量采用等效声级(即连续A声级),根据定义,等效声级表示为:
式中:Leq——等效A声级,dB(A);
LA——t时刻的瞬时A声级,dB(A);
T——规定的测量时间段。
控制目标为:厂界处昼间等效声级不大于70d B (A),夜间不大于55dB(A)。
2 噪声源分析及控制方法
2.1 电机噪声
机械噪声包括轴承噪声、因转子不平衡而产生的噪声及偏心而引起的噪声。空气动力噪声与转速、风扇与转子的形状、粗糙度、不平衡量及气流的风道截面变化和形状有关,一般在电机噪声中占主要地位。
2.2 压缩机主机噪声
2.2.1 机械噪声
天然气被压缩过程中活塞与气缸壁摩擦,使气缸壁以本身的固有频率强烈振动辐射噪声,在注气流程中,天然气会被压缩至非常高的压力,因此噪声强烈。
2.2.2 进排气管道噪声
工艺气进出管道时,湍流和摩擦激发的压强扰动会产生噪声。当湍流气体流经管道具有不规则形状或
不光滑的内表面,尤其是流经节流装置或阀门、截面突变或急剧拐弯的弯头时,湍流的流体与这些阻碍其通过的部分相互作用产生湍流噪声。
2.3 空冷器噪声
机械设备工作时,运动的零部件互相摩擦发出的机械噪声;进风口风扇转动引起空气快速流动所产生的空气动力性噪声,分为旋转噪声和涡流噪声,前者是窄带噪声,后者是宽带噪声;机械设备运转时由于振动而通过各种连接管线向外辐射的振动噪声。
滚剪机圆盘刀具
2.4 噪声控制方法和原理
噪声控制主要是从声源和传播途径两个方面治理,方法主要包括隔声、隔振、消声和吸声,其中隔声为主要措施。
3 降噪设备选型
3.1 合理进行厂区布置
站场内部增压单元的布置方位,对于降低厂区内部对噪声敏感的场所的噪声影响,效果是显著的。为了尽量减小噪声对人员密集场所如中控室、辅助生产用房的影响,天然气增压机房及配套空冷器布置在远离该类场所的下风侧方向,尽量减小噪声影响。
3.2 压缩机房降噪材料选型
3.2.1 墙体材料选择
破碎轨迹
厂房墙体设计采用的是吸隔声模块结构,墙体结构由外彩钢板、吸隔声模块和内穿孔彩钢板组成。吸隔声模块和内穿孔彩钢板之间留有空气层,空气层的设计可增加声波的反射,提高厂房墙体结构低频隔声性能,从而提高整个厂房的隔声量。
3.2.2 房门材料选择
ap劫隔声门面板采用钢板,表面喷塑,厚度不小于60μm;填充材料为玻璃棉,容重不小于48kg/m3,含水率不大于1%,质量吸湿率不大于5%,憎水率不小于98%。包裹吸声材料采用平纹无碱憎水玻璃布。骨架采用钢板制作,门扇厚度大于100mm。
3.3 消声设备的合理设计与安装
3.3.1 机房进排风消声器
压缩机降噪设备选型及应用分析 
张哲
中石油新疆油田采气一厂 新疆 克拉玛依 834000
摘要:大型站场压缩机运行时会产生一定噪声,根据噪声的控制目标,分析主要噪声来源,选型合理的降噪措施,包括从吸音材料的设计,消声设备的选择,降低振动措施等方面,并通过现场降噪效果的跟踪分析,符合噪声控制标准和环保要求。划线仪
关键词:压缩机 噪声源 降噪
Selection and application of noise reduction technology for compressor 
Zhang Zhe 
Xinjiang Oilfield,Karamay 834000,China
Abstract:The noise occurs during the operation of the compressor at large station.  The main noise sources are analyzed according to the control objectives to select the noise reduction measures,which include the design of acoustical materials,noise elimination equipment selection,vibration reduction measures,and through the trace analysis on noise reduction on site. These measures need to meet the requirements of environmental protection and the noise control standard.
立方氮化硼砂轮Keywords:compressor;noise source;noise reduction
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采用阻性片式消声器,消声器外壳采用钢板+型钢骨架+48kg/m 3玻璃棉+穿孔钢板,消声片片厚100~200mm,片间距100~150m m 。内层采用穿孔钢板+型钢骨架+48kg/m 3
玻璃棉+无碱憎水玻璃布。进风消声器设计消声量LIL>30dB(A),排风消声器设计消声量LIL>35dB (A)。
组挂网
3.3.2 空冷器束管式消声器
空冷器运转时所需风量巨大,而且空冷器之间间距非常紧凑,为保证足够通风面积,空冷器周围全部采用束管式消声器来保证空冷器进风的需要,且空冷器顶部也采用束管式消声器来保证空冷器排风的需要。
3.4 降低压缩机组振动
通常压缩机的基础设计质量为机组质量5倍以上,主要由扰力和振动限值决定。此外,还在压缩机基础表面敷设厚30mm的环氧树脂灌浆,通过环氧树脂的缓冲作用达到减振目的。压缩机基础侧壁和底部放置聚苯乙烯隔振垫
层,进一步降低压缩机振动传播。
4 降噪效果
以新疆呼图壁储气库为例,站场共设计11台电驱往复式压缩机,该站通过修建轻钢降噪厂房,采用新型束管式消音器和修筑隔音墙等措施,厂界噪声值如图1所示,已经完全符合《工业企业厂界环境噪声排放标准》(GB 12348—2008)的功能排放限值4类标准,减少了噪声污染,符合环保要求,此次降噪治理的成功应用,对以后大
型天然气压缩机站场的建设有着重要的借鉴意义。
图1 厂界噪声实测值图
135~175r/min,扭矩10~18kft.lbs。
钻井液性能:密度9.2~9.4ppg,漏斗粘度49~61s,塑性粘度10~16mPa·s,API失水7mL,PH值8.1~8.2,泥饼1.0mm,含砂0.1%~0.2%。
轨迹控制:由于受赵东平台面积的限制,对井组防碰施工极为不利。为此BHI定向井工程师在开钻前及钻井过程中针对待钻井眼及时与邻井进行全盘防碰扫描,画出防碰扫描图,制定防碰预案。钻进期间,AutoTrak系统利用近钻头MWD随钻测量系统把旋转钻进时测得的井斜、方位和工具面等参数经钻井液上传到地面,地面监控系统根据实钻与设计井眼的相对位置实时预测待钻井眼与临井的间隙,进而发出指令,使工具面等参数得到改变,通过钻井液同步传至井下仪器,使用微处理器识别钻井液脉冲信号,并与仪器里储存的指令对比之后,经过井下导向工具执行指令,实现钻具旋转状态下的三维全导向。
4)测井数据采集:AutoTrak系统随钻实时监测近钻头井斜、ECD、伽马、电阻率、井径、地层密度及地层孔隙度等有关数据。二开钻具BHA起钻至井口,取中子源及密度源,视情况如果不再使用,拆、甩BHI工具,甲板下载测井数据;如果以后还继续用,再直接立于井架,钻台下载测井数据。
(2)AutoTrak系统8-1/2”井眼三开油层水平段施工1)钻具组合:8-1/2”PDC钻头+7”AutoTrak(最大外径Φ8-1/2”)+8-3/8”扶正器+MWD&LWD仪器+6-1/2”浮阀+8”扶正器+转换接头+5-1/2”HWDP加重钻杆+7”震击器+5-1/2”HWDP加重钻杆+5-1/2”DP钻杆
2)钻井参数:
工程参数:钻压10~20t,排量650~700gpm(AutoTrak 系统理论排量590~1090gpm),泵压1750~2900psi,转速90~140r/min,扭矩19~35kft.lbs。
钻井液性能:密度8.9ppg,漏斗粘度47~50s,API失水4.8~5.0mL,pH值9.1~9.2,泥饼1.0mm,含砂0.1%~0.2%。
3)井眼处理:钻穿9-5/8”技术套管附件,开始钻
8-1/2”井眼油层水平段之前,为保护油气层,将井眼内替换成8.9ppg低比重无固相BaraDrill钻井液。钻至完钻井深,短暂循环后,倒划眼起钻至9-5/8"技术套套处,再下钻通井至井底,然后直接起钻至9-5/8"技套内完井时封隔器座封位置,循环一个迟到时间后继续起钻。
3 AutoTrak应用效果分析
1)与传统的井下动力导向系统不同,AutoTrak系统不存在控制工具面问题,需要对井眼轨迹进行导向控制时,只要向井下发送计算机指令从而改变井下导向工具的导向功能即可。另外,在接立柱(单根)时可以体现导向测量的准确性,接完立柱后在重新开泵时将测斜结果传输到地面,导向测斜不需要再使用专门的时间进行。
2)AutoTrak钻进采用连续旋转的方式进行,因此岩屑携带没有问题,通常情况下,钻出的井眼都较规则,再加上使用的钻井液具有良好的泥页岩抑制性,因此正常情况下赵东平台钻进时间均较短,不需要进行短起下钻,直接倒划眼起钻即可。
3)赵东平台应用AutoTrak的井只使用一只PDC钻头,一套钻具组合,即可以完成一次开眼作业。相对于常规钻井来说,应用AutoTrak不仅减少了更换钻头的次数,而且缩短了钻具组合变换的时间,有效的提高了钻井工作效率,从而减少裸眼井段的浸泡时间,确保了井眼的安全性,降低了钻井事故发生的概率。
4 结论
综上所述,可得出以下结论:AutoTrak具有在旋转钻进时连续导向以及井眼轨迹自动控制的能力,可以提高井眼的清洁度及井眼轨迹的平滑度,降低扭矩和摩阻,从而提高机械钻速,减少压差卡钻等井下复杂发生的几率,极大地缩短钻井周期,对于丛式井批钻作业来说能很大程度上节约钻井成本;Aut
oTrak以其精确的轨迹控制精度和完善的地质导向技术为特点,就防碰绕障和油层识别等方面在赵东平台丛式井组施工中得到了成功应用,为以后的高难度定向井及大位移水平井的施工提供了参考。
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