钻井行业作业噪声治理初探
钻井作业是石油天然气钻采系统的重要组成部分，主要作业内容是石油天然气勘探钻采。石油天然气的钻采设备主要有钻机一套、12V190柴油机三台、8V190柴油发电机两台。主要声源为三台12V190柴油机和8V190发电机组，柴油机噪声叠加达到105dB(A)以上，发电机组的噪声也在100dB(A)以上，产生非常剧烈的噪声，同时散发大量热量。
噪声控制目标为《工业企业厂界噪声排放标准》（GB12348-2008）Ⅱ类厂界标准，即界处噪声等连续声级Leq(A)白天不能超过60dB(A),夜间不超过50 dB(A)。因为其钻采作业为24小时连续作，所以设计上按照厂界不超过50 dB(A)的原则进行。
1 噪声源分析
1.1井场噪声的测量分析
钻采作业现场主要声源：机房（柴油机、发电机房、顶驱发电机房）为中心声源（２-３台柴油机工作），以井场边界为厂界，以厂界外100米为噪声敏感临界点。用综合测定采用AWA6270+ABⅠ型频谱分析仪，测量方法执行GB/T3222-94《环境噪声测量方法》、GBJ122-88《工业企业噪声测量规范》等国家标准，对井场区域、机房、钻台、以及厂界围墙的噪音，进行测量。
（1） 井场区域环境噪声监测分析
井场区域环境噪声测量分析：在声源5m处及距声源50m外的厂界围墙进行测量，(以某井场为例)分析结果如下（附表1）：
从以上数据分析可以看出，井站生产区噪声已超出《工业企业厂界环境噪声排放标准》GB12348-2008）之Ⅱ类标准,对井场周边环境造成了较大影响。
机房噪声监测分析：机房中3台PZ12V 190柴油机是石油钻井作业的动力源，其机体气缸燃烧噪声、排气噪声、冷却风扇噪声以及联动机构的相互传动冲击振动噪声，构成了石油钻井作业的主要噪声源，根据测量，冷却风扇处噪声为106.6dB，气缸处噪声为112dB，排气噪声为121dB，机房平均噪声为103dB。
钻台噪声监测分析：快速入气阀产生的高速气流噪声为118 dB，传动链条处噪声为110.3dB,司钻操作台处噪声为,钻盘处内、外钳岗位平均噪声为90dB。
（2）噪声频谱分析
表1 实测噪声频谱值
|
通过对主要噪声源（柴油机）频谱测试分析，得出频谱图如下（附表2）：
表2 柴油机噪声频谱数据
|
（3）噪声特点
通过以上几个方面的监测分析，石油钻井作业各种设备产生的高强度噪声，属于点声源，主要以机房动力（柴油机等设备）为中心，以球面波的形式向四周传播辐射，具有中低频声波特点，波长较长，方向性弱，衰减消失慢，沿柴油机排气管冷却风扇方向噪声最强。
2 噪声治理设计
根据现场测试的噪声数据和钻井设备对周围环境的影响的大小，在应用理论进行分析的基础上，借鉴类似噪声治理的成功实例经验，提出以下治理内容：
（1）柴油机安装降噪环保型排气消声器；
（2）柴油机平台周围安装可拆卸降声罩, 阻隔噪声的外传；
该降声罩是根据降噪原理将消声降噪技术及措施与一般活动厂房结合特殊设计而成的,即在具有一般活动厂房功能的基础上,增加吸声、隔声和降噪、通风散热的功能，即将噪声源屏蔽在一个相对小的空间内,以降低噪声源向周围环境辐射噪声,能很好地实现安全消声降噪。
（3）发电机组采用可移动组合隔声罩；
（4）泥浆泵及钻井平台处的噪声在前面噪声源的治理实施后，视厂界噪声值再考虑是否加隔声屏及隔声帘等措施。
3 设备正常运行与安全性措施
针对影响设备正常运行和安全性能的因素进行分析，设计有对症处理的措施。
（1）有足够的进气量，以保证设备正常运行所需空气。
降声罩墙壁上安装有通道式消声器，其通道笔直、距离短与外相通，不影响房内外换气，满足了设备所需常压通气环境。
（2）有足够的排气量，保证设备的散热，维持设备的正常工作温度。
利用柴油机的散热风扇往室外排风，保证降声罩内空气的快速流动，停机时侧墙上安装的轴流风机可往机房外排风，足以保证设备的散热。机房内的空气始终保持快速流动，设备正常运行与安全不会受到影响。
（3）有足够的防爆泄压面积
降声罩的进气消声器、排气通风口、窗户、门等的面积之和大大满足GB/T16-1987《建筑设计防火规范》中S泄/V=0.05-0.22的规定，不会造成升压，并完全能保证降声罩意外发生爆炸危险时的及时泄压。
（5）降声罩内的电路均为防爆设计，并安装有可燃气体报警装置。
经过距离衰减后:厂界处的噪声为67.2dB（A）、65.7dB（A）、60.3dB（A）。
4 噪声治理工程成果
经过距离衰减后:厂界处的噪声为67.2dB（A）、65.7dB（A）、60.3dB（A），通过了环境监测站检测，达到了《工业企业厂界环境噪声排放标准》（GB12348-2008）、《城市区域环境噪声标准》（GB3096-2008）工区外Ⅱ类标准要求，达到了预期设计目的。由于石化行业对钻井作业的噪声治理尚属首次，对存在的问题应进一步总结经验，使钻采行业降噪技术考虑更加周密、费用更加节约、效果更加明显。
使用微信“扫一扫”功能添加“谷腾环保网”
