摘 要：海上固定平臺作業(yè)空間有限，設(shè)備較多并布局緊湊，設(shè)備產(chǎn)生的噪聲相互疊加，空氣噪聲危害嚴(yán)重；加之平臺為鋼結(jié)構(gòu)，鋼結(jié)構(gòu)易于噪聲傳播，振動噪聲危害更為嚴(yán)重。為改善平臺作業(yè)環(huán)境，保障人員健康，提出在噪聲源、傳播途徑、受音者3個方面的噪聲治理措施：①對于透平、天然氣壓縮機(jī)、空氣壓縮機(jī)等設(shè)備提出加裝隔聲罩、隔聲屏障、減振等技術(shù)措施，降低設(shè)備處噪聲值，減少巡檢作業(yè)人員的接觸值；②對于生活樓噪聲超標(biāo)的房間，提出在房間墻壁加裝滿足船級社規(guī)定的吸隔聲材料，對于老裂化膠條及損壞的布風(fēng)器，提出符合要求的產(chǎn)品進(jìn)行替代；③對于不適宜改造的噪聲源，提出在不同噪聲環(huán)境下，應(yīng)佩戴不同的勞動防護(hù)用品的建議方法，以更好地保護(hù)人員的聽力，保障作業(yè)安全，減少職業(yè)病的發(fā)生。經(jīng)過施工改造，降噪效果明顯：生活樓房間改造措施具有良好降噪效果，能夠滿足國家規(guī)定的要求，為員工提供了良好的作業(yè)休息環(huán)境。
關(guān)鍵詞：噪聲 海上固定平臺 防控 危害 振動 防護(hù)用品 生活樓 屏障
Countermeasures of noise prevention and control on an offshore fixed platform
Abstract：Due to the limited operation space in an offshore fixed platform and a compact layout arranged by various types of drilling，production and other auxiliary facilities，all the noises from devices and equipments there will definitely resuit in serious noise Dollution．In addition，the steel structure of the platform is easy for noise transmission and the vibration noise is far more detrimental．To improve such an environment on such a fixed platform，we presented the following proposals for noise prevention and control in respects of noise sources，transmission routes，and noise sufferers．(1)Some countermeasures like acoustic shield，noise reduction barrier,vibration attenuation should be taken to lower the noise levels of turbine machines，natural gas compressors,air compressors，etc．and meanwhile the inspecting times should be reduced．(2)Sound absorption and insulation materials meeting the requirement of China Classification Society should be added in the walls of those rooms in the living quarter with the out-of-limit noise,and those old cracking strips and damaged ventilators should be replaced with new ones．(3)For those equipments as noise contributors but restricted by fire control，special maintenance，or some process，different labor protective supplies should be suggested under different environmental conditions．With the above countermeasures，all the staff on the fixed platform will be protected well from noise pollution and noise-induced diseases．In a case of a platform ira the B0hai Bay Sea，the proposed renovation measures to the living quarter have exerted an obviously good effect on reducing the noises．As a result，a better working environment is now provided for all the staff on the platform．
Keywords：noise prevention and control，offshore fixed platform，hazard，vibration，PPE，living q uarter，harrier
海上固定平臺空間有限，大型設(shè)備多并布置集中，靠近生活樓區(qū)域，設(shè)備產(chǎn)生的噪聲影響人員作業(yè)及休息。噪聲超過85dB(A)影響人員正常作業(yè)，導(dǎo)致工作效率降低，帶來安全生產(chǎn)隱患[1]。長期處于高噪聲環(huán)境中，易引起噪聲性耳聾[2-3]，平臺大型設(shè)備[4]產(chǎn)生的噪聲通過空氣及振動嚴(yán)重威脅平臺作業(yè)人員身心健康。對渤海灣某海上固定平臺作業(yè)現(xiàn)場及人員接觸噪聲值進(jìn)行檢測，發(fā)現(xiàn)部分場所及工種噪聲值超過國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)值。結(jié)合平臺實際工況環(huán)境條件，通過噪聲源、傳播途徑、受音者[5-6]3個方面對噪聲進(jìn)行治理，提出對大型設(shè)備噪聲源加裝隔聲罩、隔聲屏障、減振等改造技術(shù)措施；對無法改造的聲源設(shè)備，給出在不同環(huán)境條件下人員佩戴不同的防護(hù)用品建議；對生活樓房間加裝吸隔聲材料、老化膠條及損壞布風(fēng)器的更換等措施。
1 海上固定平臺噪聲源區(qū)域劃分
海上固定平臺是一個整體化的復(fù)雜鋼結(jié)構(gòu)，作業(yè)區(qū)域和生活區(qū)域同處于一個平臺上。作業(yè)區(qū)域分布有大量的生產(chǎn)設(shè)備，如透平發(fā)電機(jī)、天然氣壓縮機(jī)、空氣壓縮機(jī)、原油外輸泵、注水泵、主鍋爐等，大型設(shè)備在工作狀態(tài)產(chǎn)生高達(dá)111.6dB(A)的噪聲，對定時巡檢、長期處于該環(huán)境下的工作人員的聽力產(chǎn)生極大影響。另外，由于平臺的鋼結(jié)構(gòu)，易于振動噪聲的傳播[7]，處于頂層甲板的生活樓易受振動噪聲影響，嚴(yán)重影響人員的休息。根據(jù)某醫(yī)院對渤海灣某平臺現(xiàn)場工作人員的檢測報告，發(fā)現(xiàn)操作伴生氣崗、操作原油崗、操作井口崗、機(jī)修工、儀表工、電工、發(fā)電工、污水崗操作、水手、電脫崗操作等l0類工種個體接觸噪聲水平超標(biāo)過國家標(biāo)準(zhǔn)。
1．1 透平發(fā)電機(jī)區(qū)域
透平是燃?xì)廨啓C(jī)的做功部分，氣流在透平中流動的通道由靜葉和動葉交替排列而成，動、靜葉組成逐漸收縮的通道，使高溫高壓的燃?xì)庠谕ǖ乐信蛎涀龉?。該區(qū)域噪聲組成主要受燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)體噪聲、進(jìn)、排風(fēng)管道輻射噪聲和冷卻風(fēng)機(jī)噪聲疊加而成。利用QUEST 2900積分式聲級計對燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)進(jìn)氣管道噪聲進(jìn)行檢測，噪聲值達(dá)111.6dB(A)；排氣管道總聲級達(dá)96.1dB(A)。該區(qū)域噪聲源呈現(xiàn)寬頻帶，低頻噪聲成分較高。
1．2 天然氣壓縮機(jī)區(qū)域
天然氣壓縮機(jī)一般位于海上平臺中層甲板，呈L狀分布，2臺運(yùn)行1臺備用，該區(qū)域中、低頻噪聲表現(xiàn)突出。同樣使用QUEST 2900積分式聲級計對壓縮機(jī)設(shè)備噪聲值進(jìn)行檢測，在距離設(shè)備2m處，噪聲達(dá)99dB(A)，超過國家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)[8]及中華人民共和國能源部2010年頒布的海上固定平臺安全規(guī)則(試行)的要求。對長期在附近工作的人員如機(jī)修工、電工等工種造成聽力傷害。
1．3 空氣壓縮機(jī)區(qū)域
空壓機(jī)區(qū)域．空壓機(jī)位于平臺的下甲板位置，共4臺，其中3臺集中布置在1個空壓機(jī)室內(nèi)，另l臺備用放置于空壓機(jī)室后方的集裝箱內(nèi)。本區(qū)域噪聲除了空壓機(jī)本體中、低頻噪聲外，還附有進(jìn)、排風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的噪聲疊加，總聲級達(dá)101.2dB(A)。
1．4 生活樓房間區(qū)域
生活樓位于平臺東側(cè)上甲板區(qū)域，共分為3層，頂部為飛行甲板，生活樓高度10.7m，長度33m，寬度14.5m。生活樓西側(cè)正對透平區(qū)域，距透平直線距離15m，受透平區(qū)域噪聲直接影響嚴(yán)重。房間門窗屬于氣阻型窗玻璃膠條，由于時間長及老化開裂，導(dǎo)致聲音的傳入，成為薄弱環(huán)節(jié)。房間安裝的布風(fēng)器是氣體流通的主要通道，布風(fēng)器的損壞造成氣流噪聲，上述3個方面及振動[9]影響導(dǎo)致房間噪聲超標(biāo)，影響人員休息。
2 海上平臺噪聲防控技術(shù)研究
2．1 海上平臺噪聲源的防控措施
2．1．1透平區(qū)域降噪
海上平臺作業(yè)空間有限，設(shè)備布置緊湊，在設(shè)計改造時，應(yīng)首先考慮消防、荷載及今后的維護(hù)多方面因素，在條件允許的情況下，采取改造措施。透平設(shè)備體型龐大，且噪聲多由管道向外輻射。因此，在進(jìn)排氣系統(tǒng)中安裝消聲器，用于降低燃?xì)廨啓C(jī)罩外的氣流進(jìn)排氣噪聲。在透平與生活樓之間加裝隔聲屏障，該屏障有效阻擋直達(dá)聲的傳播，減少噪聲的外輻射。
2．1．2天然氣壓縮機(jī)降噪
天然氣壓縮機(jī)現(xiàn)場條件復(fù)雜，工藝管線繁多，為防止可燃?xì)怏w集聚，該區(qū)域主要是設(shè)計聲屏障進(jìn)行降噪處理。隔聲屏障能對聲影區(qū)范圍內(nèi)起到良好降噪，而無法保護(hù)聲影區(qū)以外空間，但平臺上其他設(shè)備布置非常緊湊，在聲波傳播過程中這些設(shè)備將會對聲波產(chǎn)生隔斷、反射等物理效果而讓聲波無法傳播得更遠(yuǎn)。在該區(qū)域設(shè)備周圍設(shè)置聲屏障，屏障高度3～3.5m。隔聲屏障吸隔聲體具有吸聲和隔聲雙重作用，吸聲側(cè)面板為穿孔鋁板，穿孔率23％，隔聲側(cè)面板為鍍鋅噴塑鋼板，中間填充吸聲材料為玻璃棉，荷載為30kg／m2。
在設(shè)備過道側(cè)通長設(shè)置降噪門：為方便平臺工作人員日常工作和設(shè)備檢修，將設(shè)備過道側(cè)通長設(shè)置降噪門。設(shè)備儀表位置的降噪門上布置觀察窗，保證工作人員在屏障外能觀察儀表的數(shù)據(jù)顯示；對需要檢修的位置設(shè)置檢修降噪門，門上方門梁應(yīng)為可拆卸結(jié)構(gòu)，設(shè)備檢修時能將其快速拆卸，以便設(shè)備能順利吊出。屏障立柱與原有結(jié)構(gòu)采取可靠連接柱底布置通長H型鋼底梁，橫梁與甲板焊接牢固，屏障柱用螺栓與底梁連接；柱頂與原有結(jié)構(gòu)應(yīng)采取可靠連接；鋼柱之間應(yīng)設(shè)置鋼梁，柱間支撐等構(gòu)件，使整個結(jié)構(gòu)形成一個空間受力體系，增強(qiáng)其整體穩(wěn)定性。
2．1．3空氣壓縮機(jī)降噪
空壓機(jī)位于下層甲板的空壓機(jī)室內(nèi)，由于空壓機(jī)室未做噪聲處理，導(dǎo)致該區(qū)域噪聲偏高。為有效降噪，對空壓機(jī)室采取降噪治理。在空壓機(jī)室內(nèi)部墻體增設(shè)吸聲阻尼層，減小空壓機(jī)室內(nèi)部混響聲，并通過阻尼作用消耗噪聲聲能，從而減少噪聲的向外輻射。吸聲阻尼層結(jié)構(gòu)組成為：輕鋼龍骨+阻尼板+吸聲材料(玻璃棉)+孔板。將原有風(fēng)機(jī)取消，在屋頂增設(shè)低噪聲降噪型排風(fēng)風(fēng)機(jī)，并配設(shè)風(fēng)機(jī)消聲器。采取上述2種降噪措施后，能有效降低空壓機(jī)運(yùn)行噪聲的向外輻射，噪聲預(yù)測可降低15～20dB(A)。
2．2 海上固定平臺生活樓房間的降噪措施
平臺上的生活樓一般設(shè)置在頂層甲板，并距離透平區(qū)域較近，易受透平高頻噪聲影響，受下層甲板的天然氣壓縮機(jī)中低頻振動噪聲的影響。另外，由于海上平臺的環(huán)境條件，生活樓受環(huán)境影響嚴(yán)重，隨著時間的延長，生活樓墻壁的隔聲材料易受影響，不能保證原先設(shè)計效果。因此，為能全面保護(hù)生活樓里面房間，在生活樓墻體內(nèi)加裝復(fù)合共振吸隔聲模塊，加裝隔聲模塊，能夠有效提高低頻共振噪聲隔聲量，同時對高頻段噪聲也有良好的隔聲性能。對時間長、老化的膠條進(jìn)行更換，減少空氣噪聲傳播；對于房間內(nèi)損壞的布風(fēng)器及時替換，減少氣流噪聲影響。
2．3 海上固定平臺人員噪聲防護(hù)
聽力保護(hù)是保護(hù)暴露在噪聲環(huán)境中工人聽力的有力措施[10-12]。海上固定平臺設(shè)備噪聲源分布廣、位置分散，對于一些噪聲源在施加改造后，易引起后期的消防、檢修、工藝等不便，為安全帶來隱患。針對此類噪聲源，應(yīng)考慮人員的噪聲防護(hù)及在設(shè)備噪聲源處的滯留時間。對于不同噪聲環(huán)境，給出所應(yīng)佩戴的勞動防護(hù)用品建議。在95dB(A)以下噪聲環(huán)境，建議佩戴經(jīng)常使用的連線耳塞，如1110子彈形帶線耳塞、E．A．RTM 311—1101 Classic圓柱形帶線耳塞、E．A．RTM 311—1250 Earsoft高降噪子彈形帶線耳塞、E．A．RTM 311—1126 Classic Superfit帶標(biāo)記圓柱形帶線耳塞、E．A．RTM 318—1005 Push INS免揉搓泡棉帶線耳塞等。在100 dB(A)以下噪聲環(huán)境，建議佩戴預(yù)成形耳塞，如E．A．RTM 340—4004 Ultrafit圣誕樹形帶線耳塞、Tri-SealTM高級耳塞10005607。在105dB(A)以下噪聲環(huán)境，建議佩戴左右系列頭盔式防噪音耳罩、HPE高舒型頭盔式防噪音耳罩、H7P3E掛安全帽式耳罩。
3 改造措施及效果分析
海上平臺施工作業(yè)復(fù)雜，設(shè)備產(chǎn)品要求高，為了能夠治理平臺噪聲，主要的改造措施是對生活樓房間的改造治理。結(jié)合渤海灣某平臺的實際工況環(huán)境條件，對其生活樓噪聲超標(biāo)的有代表性的2個房間進(jìn)行施工改造應(yīng)用進(jìn)行分析。
3．1 房間墻壁吸隔聲處理
海上固定平臺長期受潮濕、日照、腐蝕等因素影響[13]，使平臺生活樓房間墻壁原有隔聲效果降低。為更好的阻礙空氣噪聲及振動噪聲的傳播，針對房間的墻壁提出改造處理。生活樓房間的吸隔聲內(nèi)墻壁如圖1所示，墻壁的隔聲效果不佳。對于該類房間的墻壁，選用符合中國船級社規(guī)定的吸隔聲材料，如圖2所示。對于噪聲超標(biāo)代表性房間進(jìn)行現(xiàn)場施工改造，改造現(xiàn)場圖如圖3所示。
3．2 房間舷窗膠條處理
平臺生活樓房間布有400mm×560mm規(guī)格的氣阻型鋼質(zhì)窗，房間原有氣阻型窗玻璃膠條老化開裂，漏聲嚴(yán)重，其現(xiàn)場如圖4所示。對于此類狀況，可將房間舷窗用耐候隔聲膠條替換原有老化膠條。密封膠條的選用應(yīng)符合現(xiàn)場門窗的實際要求，具有阻燃、防火能力，如圖5所示。
3．3 房間通風(fēng)布風(fēng)器的處理
布風(fēng)器是海上固定平臺生活樓房間通風(fēng)的基本設(shè)施，但由于布風(fēng)器的長期使用，導(dǎo)致布風(fēng)器損壞，使平臺房間通風(fēng)時，產(chǎn)生氣流噪聲，造成房間噪聲過高，如圖6所示。針對此類房間的布風(fēng)器，給出具體形式的布風(fēng)器產(chǎn)品，對其進(jìn)行更換處理，從而降低房間氣流噪聲值，產(chǎn)品形式如圖7所示。
3．4 應(yīng)用效果分析
對海上固定平臺噪聲超標(biāo)的有代表性的房間通過上述措施進(jìn)行整改，整改后的噪聲值明顯下降。第1個房間的原有噪聲值為58dB(A)，改造后值為50dB(A)，降噪量為8dB(A)；第2個房間的原有噪聲值為63.3dB(A)，改造后值為46.4dB(A)，降噪量為16.9dB(A)，使得房間噪聲值達(dá)到國家規(guī)定要求，為員工提供了一個良好的作業(yè)環(huán)境。
4 結(jié)論
1)對于透平、天然氣壓縮機(jī)、空氣壓縮機(jī)等設(shè)備提出加裝隔聲罩、隔聲屏障、減振等技術(shù)措施，降低設(shè)備處噪聲值，減少巡檢作業(yè)人員的接觸值。
2)對于生活樓噪聲超標(biāo)的房間，提出在房間墻壁加裝滿足船級社規(guī)定的吸隔聲材料，對于老裂化膠條及損壞的布風(fēng)器，提出符合要求的產(chǎn)品進(jìn)行替代。
3)對于不適宜改造的噪聲源，提出在不同噪聲環(huán)境下，應(yīng)佩戴不同的勞動防護(hù)用品的建議方法，以更好地保護(hù)人員的聽力，保障作業(yè)安全，減少職業(yè)病的發(fā)生。
在房間改造后，降噪效果明顯，能夠滿足國家規(guī)定的要求，為員工提供良好的作業(yè)休息環(huán)境。
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本文作者：歐陽隆緒 樸慶利 陶津徽
作者單位：中海石油(中國)有限公司天津分公司
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