某海外項(xiàng)目海洋平臺噪音預(yù)測及降噪措施

楊 雪* 王亞瑩

（博邁科海洋工程股份有限公司）

0 引言

海上石油和天然氣平臺通常用于勘探和開發(fā)位于近海、深海的原油和天然氣。因局限在一個小空間內(nèi)，且綜合油氣平臺的設(shè)計(jì)通常是復(fù)雜的組合生產(chǎn)設(shè)施，與生活樓彼此靠近，由于長時間暴露在噪音環(huán)境下，平臺上人員身體和精神健康受到嚴(yán)重影響，所以，海上油氣平臺安全、健康和環(huán)境(SHE)問題一直是油氣行業(yè)關(guān)注的首要問題。同時，在海洋油氣平臺上，噪聲問題對工程設(shè)計(jì)影響巨大，而在海洋平臺設(shè)計(jì)階段對設(shè)備進(jìn)行合理布置，提出有效的降噪措施，有利于減少噪聲對人員的健康危害。

1 研究目的和計(jì)算方法

研究的主要目的是確保在平臺上的設(shè)備滿足噪音標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的前提下，通過在項(xiàng)目設(shè)計(jì)階段識別和消除潛在的噪音問題，使平臺上各工作區(qū)域噪音級別滿足項(xiàng)目噪音標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求。利用噪音模擬分析軟件B&K Predictor-LimA，預(yù)測平臺上各個工作區(qū)域內(nèi)的噪音水平，根據(jù)現(xiàn)有供應(yīng)商提供的的設(shè)備噪音級別，確認(rèn)是否達(dá)到平臺上各個區(qū)域、房間和設(shè)備噪音的限制要求，以此對平臺設(shè)施布置進(jìn)行評估，提出合理化設(shè)備布置方案和降噪措施，避免平臺投產(chǎn)后環(huán)境噪音對平臺上的人員身心健康造成損害[1-3]。

計(jì)算方法主要基于UEG報(bào)告UR25《海上噪聲和振動控制-設(shè)計(jì)指南》，EEMUA 140 《噪聲程序規(guī)范》要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，同時根據(jù)ISO 9613-2《聲學(xué) 戶外聲傳播衰減 第2部分:計(jì)算的一般方法》進(jìn)行理論計(jì)算。

2 輸入條件

2.1 噪音標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求，人員暴露在噪音環(huán)境下的噪音級別規(guī)定可見表1。從表1中可以看出，根據(jù)業(yè)主規(guī)范要求，避難間噪音級別限制為40 dB(A)，而一般在有人平臺生活樓上睡眠室規(guī)定的噪音值為40～45 dB(A)，本項(xiàng)目避難所噪音級別已經(jīng)低于睡眠室的噪音級別。

表1 不同區(qū)域環(huán)境噪音級別的要求

2.2 噪音數(shù)據(jù)

本項(xiàng)目平臺含有四層甲板：鉆井甲板、中層甲板、生產(chǎn)甲板及底層甲板。中層甲板和生產(chǎn)甲板由防火墻隔開為兩個區(qū)域。防火墻區(qū)域以東是生產(chǎn)甲板層的設(shè)備間，上面布置避難所、不間斷電源間和電池間。預(yù)計(jì)對平臺噪音水平有影響的設(shè)備可見表2，設(shè)備噪音水平的預(yù)測是基于85 dB(A)@1 m橇邊的規(guī)格水平或供應(yīng)商數(shù)據(jù)。

表2 主要設(shè)備噪音級別

3 模擬結(jié)果

選取對噪音影響最大的幾個設(shè)備，分幾種工況進(jìn)行模擬，包含備用柴油發(fā)電機(jī)、吊機(jī)的啟動和未啟動工況，以及火炬冷放空、火炬應(yīng)急泄壓幾種工況，對平臺各甲板布置的設(shè)備進(jìn)行噪音分析，噪音源值基于表2數(shù)據(jù)進(jìn)行模擬分析[4-6]。

3.1 鉆井甲板

鉆井甲板各工況預(yù)測的噪聲等值線如圖1所示。從圖1 a）中可以看出，當(dāng)鉆井甲板上空氣壓縮機(jī)、暖通設(shè)備和泵工作時，大部分區(qū)域的噪音水平低于85 dB(A)，空氣壓縮機(jī)、暖通設(shè)備和泵周圍局部區(qū)域內(nèi)噪音為85～87 dB（A）。

圖1 鉆井甲板預(yù)測的噪聲等值線

當(dāng)備用柴油發(fā)電機(jī)與空氣壓縮機(jī)、暖通設(shè)備和泵同時運(yùn)行時，噪音超過85 dB(A)以上的區(qū)域?qū)黾?，靠近設(shè)備的噪聲水平將超過85 dB（A），如圖1 b）所示。

同樣，當(dāng)平臺基座式吊機(jī)滿負(fù)荷運(yùn)行時，靠近設(shè)備和起重機(jī)底座的甲板噪音水平將超過85 dB（A），機(jī)艙外的噪音水平將達(dá)到95 dB（A），如圖1 c）所示。當(dāng)?shù)鯔C(jī)處于空轉(zhuǎn)狀態(tài)時，機(jī)艙外的噪音水平大約為85 dB(A)，在滿負(fù)荷的情況下，起重機(jī)駕駛室的噪音水平可達(dá)到75 dB（A），但由于其吊機(jī)高于甲板，對一般平臺噪音水平的影響較小，并不需要采取特殊降噪措施進(jìn)行處理。

3.2 其他甲板

圖2所示為其他甲板預(yù)測的噪聲等值線。從圖2 a），圖2 b）中可以看出中層甲板-和生產(chǎn)甲板的噪音水平一般在83 dB(A)以下，只有泵、液壓動力單元和井口控制盤周圍的局部區(qū)域的噪音水平在85 dBA（A）以上。

圖2 其他甲板預(yù)測的噪聲等值線

從圖2 c）中可以看出，正常平臺運(yùn)行期間，底層甲板上的噪音水平低于83 dB（A），只有泵周圍的局部區(qū)域高于85 dB（A）。

3.3 火炬泄壓和冷放空

從圖3 a）中可以看出，在火炬冷放空過程中，平臺上的噪音水平將受到火炬放空和管道減壓閥產(chǎn)生的噪音影響，噪音水平可能接近115 dB（A）@1m，但隨著壓力及流量降低，噪聲水平將迅速降低，預(yù)計(jì)不會超過這個限制。

從圖3 b）中可以看出，在火炬泄壓過程中，噪聲水平預(yù)計(jì)不超過85 dB（A），并不需要特殊降噪措施進(jìn)行處理。

圖3 火炬泄壓和冷放空的噪聲等值線

4 降噪建議

通過對上述噪音等值線圖進(jìn)行分析后可知，部分設(shè)備噪音值超過標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范及項(xiàng)目要求，所以，需要對噪音預(yù)測超標(biāo)設(shè)備進(jìn)行降噪處理，具體降噪措施如表3所示[7-8]。

表3 主要設(shè)備降噪措施

5 結(jié)論

本文利用Predictor-LimA軟件對海洋平臺進(jìn)行了噪音模擬，得到了甲板上各區(qū)域噪音等值線圖，預(yù)測結(jié)果可靠性較高，得到了業(yè)主的認(rèn)可。根據(jù)模擬結(jié)果進(jìn)行了分析，并給出了各設(shè)備降噪建議和合理化措施，可用于今后的此類項(xiàng)目中對平臺噪音預(yù)測評估工作。