HG-T_20570.10-95_工艺系统专业噪声控制设计.PDF
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1、中华人民共和国行业标准HG国际通用设计体制和方法H G / T 2 0 5 7 0 一9 5工 艺 系统 工程 设 计技 术 规 定1 9 9 6 一0 5 一0 2 发布1 9 9 6 一0 9 一0 1 实施中华人民共和国化学工业部发布中华人民共和国行业标准工艺系统工程设计技术规定HG/ T 2 0 5 7 0 一9 5主 编 单 位 :化 工 部 工 艺 系 统 设 计 技 术 中 心 站 批 准 部 门 :化学工业部 实 施 日 期 :一 九九六年九 月一 日化 口 部 口 二 尾 是 建 设 标 准 编 辑 中 A 绍1 9 9 6北京工艺系统专业噪声控制设计HG/ T 2 0 5
2、7 0 . 1 0 一9 5编 制 单 位:上海化工设计院 批 准 部门 :化 学 工 业 部 实 施日 期:一 九 九 六 年 九 月 一日编制人:上海化工设计院夏良祖审核人:上海 化工设计院 江 霞 陈德林化工部工艺系统设计技术中心站龚人伟1 噪声标准1 . 0 . 1 噪声控制标准G B 3 0 9 6 一8 2 城市区域环境噪声标准G B 3 2 2 2 -8 2 城市环境噪声测量方法G B J 8 7 一 8 5 工业企业噪声控制设计规范H G J 6 - 8 6 化工建设项目 环境保护设计规定G B J 1 2 2 一8 8 工业企业噪声测量规范G B 1 0 0 7 0 -8 8
3、 城市区域环境振动标准G B 1 0 0 7 1 一 8 8 城市区域环境振动测量方法G B 1 2 3 4 8 -9 0 工业企业厂界噪声标准G B 1 2 3 4 9 一9 0 工业企业厂界噪声测量方法H G 2 0 5 0 3 -9 2 化工建设项目 噪声控制设计规定 1 . 0 . 2 噪声限制值工作区域的噪声限制值见表 1 . 0 . 2 ,工作区域的噪声限制值表 1 . 0 . 2序号地点类别d B( A)1生产车间 及作业场所( 工人每夭 连续 接触噪 声8 小时)9 02高噪声车间设置的值班室、 观察室、 休息室( 室内背景噪声级)无电话通讯要求7 5有电话通讯要求7 03精密
4、装配线、 精密加工车间的工作地点计算机房( 正常工作)7 04车间 所属办公室、 实验室、 设计室( 室内 背景噪声级)7 05主控室、 集中 控制室、 通讯室、 电 话总机室、 消防值班室( 室内背景噪声级)6 06厂 部所属办公室、 会 议室、 设计室、 中心实 验室( 包括 试验、 化验、 计量室)(室内背景噪声级)6 07医 务室、 教室、 哺乳室、 托儿所、 工人值班室( 室内 背景噪声级)5 5上表列出的噪声限制值摘自国家标准 G B J 8 7 -8 5 ,3 4 92 工艺系统专业噪声控制设计原则和内容2 . 0 . 1 噪声控制 设计原则2 . 0 . 1 . 1 凡新建、
5、扩建、 改建的工程项目, 应根据设计合同中对噪声控制的 要求,对各生产装置和作业场所的允许噪声按国家、 行业或地区有关标准予以规定和控制。2 . 0 . 1 . 2 对生产装置中所产生的噪 声, 应首先从声源上进行控制, 即采用低噪声装置和设备, 以低噪声工艺代替高噪声工艺。 采用上述措施后如仍达不到规定的要求和标准时, 则在工程设计中采用消声、 吸声、 隔声、 隔振以及综合治理措施。2 . 0 . 1 . 3 生产车间 及岗 位当 采用噪 声控制 措施后, 其噪声水 平仍超 过国 家、 行业、 地方的 有关标 准, 或某些 高噪声 设备不需要操作人员经常停留在设备附近, 对于 在这些场合下工
6、作的操作人员, 可以配带护耳器, 进行个人防护。2 . 0 . 1 . 4 工艺系统专业的噪声控制设计, 是配合设计经理和环境保护专业, 从整 体上了 解噪声分布, 并完成本专业规定的噪 声控制设计和向 有关专业提供噪 声控制 设计条件和数 据。 工艺系统 专业的 工作并不代替环保专业 及其它相关专业的噪 声控制设计任务和职责。2 . 0 . 2 噪声控制设计内 容化工厂噪声控制设计应在环境保护篇和劳动安全、 工业卫生篇中分别予以说明并独立 成章。由环 保专 业作为主导 专业和归口 专 业来完 成噪声 控制设计。 工艺系 统专业参加化工厂噪声控制设计, 重点在于工程设计阶段对生产装置中管系的噪
7、声控 制和消声 设计, 其主要内 容为:2 . 0 . 2 . 1 与相关专业( 工艺、 设备、 机泵、 环保、 管道、 建筑、 结构、 自 控、 暖风、 给排水、 热工、 工业炉等) 协商, 选择达到规定要求的低噪声流程, 例如化工装置中公用物料发生流程和设备。2 . 0 . 2 . 2 确定合 适的 流速来进行管系的噪 声控制 设计。 对管系的阀门( 包括控制 阀) 、 特殊管件( 如喷 射器等) 和由 于管道中 物料流向 的突变的 管系以及火炬管系、 安全阀放空管系等工作时的高流速湍流引起的高噪声进行控制。2 . 0 , 2 , 3 本专业所管辖范围的设备、 管件、 机械当无法避免高噪声
8、时, 应提出隔声、 隔振和消声对策, 如设置隔声罩、 隔声室、 隔声包扎、 减振器、 弹性连接、 消声器等。2 . 0 . 2 . 4 将上 述有关内容以 条件表 和数据表形式向 各有关专业和设计经理提出。2 . 0 . 2 . 5 工作的依据由设计经 理和环 保专 业提出。在基 础工程 设计开始时, 工艺系统专业人员提出上述内容的“ 噪声控制设计规定” 编制要求, 在完成 P I图A版后,3 5 0如需要, 由工艺系统专业提出本专业的“ 噪声控制设计规定” , 在工程设计深化中供本专业和有关专业使用。2 . 0 . 3 噪声控制设计程序噪声控制设计程序图规定了工艺系统专业噪声控制设计的一般程
9、序, 见图2 . 0 . 3所示 。3 5 1图2 . 0 . 3 系统专业噪声控制设计程序图3 5 23 管道系统3 . 0 . 1 管系中 主要噪 声源及其频谱特性3 . 0 . 1 . 1 管系中主要噪声源( 1 ) 阀门节流噪声当阀门节流时, 在其下游产生噪声, 具有中高频特性 。气流流速等于声速时会产 生强烈的激波噪声。 所以节流时务必控制其压降比 ( 节流点前后的压力比) , 使其小 于临界压力比1 . 8 9 。 当压降比 超过临界压力比 时, 激波噪声迅速提高, 直到压降比 等于3 时为止, 此时增加渐趋缓慢。( 2 ) 气穴噪声气穴噪声又称空穴噪声或气蚀噪声。 当管道内局部有
10、障碍物时, 由于局部的高速及低压而产生气穴噪声。 在特定速度下, 液体的压力低于其蒸汽压力, 从而产生气泡,这些气泡突然破裂产生噪声。( 3 ) 水锤声由 于阀门 或水泵的突 然开闭, 使管道内 液体压力突然改变, 压力波( 冲量) 沿管道向前后反射, 产生如撞击的噪声, 高达 1 1 0 - - 1 1 5 d B, 并且造成管系剧烈振动。( 4 ) 机械振动噪声由于压力变化和流体的脉冲, 使阀门零部件及管系、 吊架产生振动, 其噪声频率在1 0 0 0 H z 以 下。 机械振动噪声的第二声源是阀门部件在其固有频率处的 共振, 是一 种单调噪声, 其频率通常在2 0 0 0 - 7 0 0
11、 0 H z 之间。( 5 ) 固体传声与 管系连接的各种动 力设备产生的 机械噪 声、 气流噪声及振动通过管系向 空气辐射噪声。( 6 ) 管道内 液体的 湍流、 气体的涡 流、 流体流速及流向 突然改变, 均会产生强烈噪声。3 . 0 . 1 . 2 管系噪 声的 频谱特性管系噪 声的频谱特性, 主要由 结构尺寸、 管件布置 及自 然衰减决定。 典型的频谱 曲 线见图3 . 0 . 1 一 1 -3 . 0 . 1 - 3 所示。 综合分析可知其峰值频率在1 0 0 0 H z -2 0 0 0 H z 之间, 主要声级在5 0 0 H z 以 上。3 1 . 5 1 2 5 5 0 0
12、2 k 8 k月 .图3 . 0 . 1 -1 D H - 8 0 空压机出口 管嗓声颐谱图3 . 0 . 1 一 2 某号鼓风 机送风系 统管道嗓声摘语1005 ,人1占3 1 . 51 2 5 5 0 0 2 k 8 k 1 -1 z3 . 0 . 1 - 3 某放风阎 辐射噪声颐谱3 5 43 . 0 . 2 管道隔 声量 估算3 . 0 - 2 . 1 管道最低共振 频率计算管道本身是一种单层的隔声壁, 从其形状可视为无限长的圆柱体, 所以其隔声量的 计算应考虑到管道截面上最低共振频率, 又称管道自 鸣频率, 其 计算见式( 3 . 0 . 2 -1 )。C Js 今 二 一 亏泥“(
13、 3 . 0 . 2 一1 )式中几管道最低共振频率 , H z ;C , 管道内 纵波传播速度, m / s , 钢管为5 1 0 0 M / S ;d 管道直径, m,3 . 0 . 2 . 2 管道隔 声量的 估算已知管道的管径和壁厚, 可从图 3 . 0 . 2中查取管道隔声量的极限值。/ /洲 产_z/L二一尸/闰P划径彩-极连管厚/ 管径圈 3 . 0 . 2 管遭隔声f估算图3 . 0 - 2 . 3 在最低共振频率以 下, 圆 形管道的隔声量仍可按图3 . 0 . 2 估算, 但还需用表 3 . 0 . 2 修正。圆管 在自 鸣频率以 下隔声A的 修正值表3 . 0 . 2f
14、1 f.修正值d B0 .0 250 . 0 5一 50. 6+ 0. 7 0. 83 . 0 . 2 . 4 在最低共振频率以上, 管 道的隔声量几乎与单层平板一样, 可应用单层 平板平均隔声量的计算式估算其隔声量, 见式( 3 . 0 . 2 一2 ) e3 5 5当m 镇2 0 0 k g / m R=1 3 . 5 烤m+1 4 ( 3 . 0 . 2 一2 ) 式中R 平 均隔 声量, d B ;二 单层平板的面密度, k g / m 2 , 3 . 0 . 3 管系噪声控制对策3 . 0 . 3 . 1 选用低噪声阀门常用的低噪声阀门有以下几种:( 1 ) 多级降压型阀芯与阀座为多
15、级配合, 即在阀座内设置直立串联的节流层, 使每级的压降比减小, 从而降低冲击噪 声与气穴噪 声。 这种型式的阀门 适用于大压降的场合, 其噪声可 比 一般控制阀降低2 0 -2 5 d B ( A ) 。 但由 于阀门的 导流能力小, 仅为一般球形控制阀的1 / 3 - 1 / 4 , 若在低压降和大流量下, 降噪 效果不明 显。( 2 ) 分散流道型它是用许多小孔或细长间隙所构成的通道来代替一般阀门的大通道, 从而降低阀门噪声。3 . 0 - 3 . 2 设置辅助控制阀当 主控制阀 某一开度会引 起管路共振时, 可适当开启旁路辅助控制阀, 调节其开度来避免管道发生共振。图3 . 0 . 3
16、 -1 列举了辅助控制阀的设置。主控制阀图3 . 0 . 3 -1 辅助控制问安装方式当 主控制阀由 于压 力降大而产生强烈噪声时, 可使用A , B 两阀的节 流来分 担主 控制阀的 压力降。若主控制阀某一开度激发管路共振时, 可适当开启旁路阀C 来改变主控制阀的 开度, 从而避免管道发生共振。3 . 0 - 3 . 3 设置限 流孔板3 5 6管路中增设限流孔板, 可使阀门的节流压降减小, 另 外孔板本身 亦有 抗性消声作 用。 实践证明, 限流孔板选用 恰当, 一般可降噪 声 1 0 -1 5 d B ( A ) o限流孔板开孔固定而不能调 节, 在负 荷变动时 效果也跟着变化, 所以限
17、 流孔板应根据常用的负荷参数进行设计。3 . 0 . 3 . 4 选用合适的消声器在气体动力设备的进、 出口 和在 气流管 道的阀门 上、 下游 安装 合适的消 声器是 控 制设备噪声和阀门噪 声沿 管道传 播和辐 射的有 效措施。消声器分为阻性消声器、 抗性消声器、 阻抗复合消声器等, 消声效果一般在 2 02 5 d B( A) 。液体输送管道中, 当液体压力大于 1 MP a 时, 可采用液体消声器 , 一般降噪量为2 0 d B/ 0 . 5 m,也可以在管道中设置 1 / 4 波长的旁路管, 改变管道脉动的相位, 起到干涉消声的作用。3 . 0 . 3 . 5 控制流速流体在阀门或管
18、道内的流速高, 噪声亦高, 降低流速可减小噪声。在无气穴的情况下, 流速加倍, 噪声增加1 8 d B 。 对噪声限制较严的管道, 需对流速加以限制, 一般采用扩大管径的 方法来降 低流速。 对于截面与流向急 剧变化的管段, 其流速还应进一步 降 低。 在实 际使用中, 不同的 环境对管道噪 声有不同 的要求, 但气流输送管系不受此 限制, 因 为气流中固 体颗粒与管壁的摩擦将大大增加管道噪声。 管道流速限 制值见 表3 . 0 . 3 -1 ,控制噪声的苍内 流速限制值表3 . 0 . 3 -1管道周围 的声压级, d B防止噪声的流速限制值m/ s7 03 38 04 59 05 73 .
19、 0 - 3 . 6 合理的管道连接管道的支管尽可能避免 T形连接, 最好改用分流的接管分式、 对于管径大于 2 0 0 m m的管道更 是如此。管道的转弯半径一般应大于 5 倍直径。 对于泵的接管, 其转向应与泵的叶片旋转 方向相同。见图3 . 0 . 3 -2 所示。燕 汽 透 平好阀后立即转直段尽t长与旋转方向一致管径2 0 0 顺流拼接R =5 d的拼接图3 . 0 . 3 -2 合理的管道连接3 . 0 . 3 . 7 采用挠性连接挠性接管, 可以隔绝噪声在管道中传递, 可防止动力设备振动传递给管道, 又可 对管道中心线的偏移给以补偿。挠 性接管有定 型产品, 一 般可降噪1 0 -
20、 , - 1 5 d B ( A ) o3 . 0 . 3 . 8 管道隔声 支吊架采用弹性支吊架可防止管道噪声从吊架、 支座传递到墙壁、 天花板、 基础上, 这类弹性支吊架已 有定型产品。3 . 0 . 3 . 9 管道内加吸声内衬在管道和弯头内, 衬以一定厚度的吸声材料, 即组合成一个简单的阻性消声元 件, 称消 声直管或消 声弯头。 吸声层厚度在5 0 m m -8 0 m m之间, 并用透气 性织物一玻璃布或金属穿孔板护面, 护面结构根据管道内 气流速度选定。 护面结构会使吸声材料的吸声系数、 特性曲线向低频方向移动, 对控制低频噪声有利, 但对控制高频噪声 会使吸 声效果下降, 应用
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- HG T_20570 10 95 工艺 系统 专业 噪声控制 设计
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