HG/T 20570.10-1995 工艺系统专业噪声控制设计 HG/T20570.10-1995 标准下载解压密码：www.bzxz.net

工艺系统专业噪声控制设计
HG/T20570.10-95
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
1.0.1噪声控制标准
GB 3096-82
GB3222-82
GBJ 8785
HGJ6-86
GBJ122—88
噪声标准
《城市区域环境噪声标准》
《城市环境噪声测量方法》
《工业企业噪声控制设计规范》《化工建设项目环境保护设计规定》《工业企业噪声测量规范》
GB10070一88《城市区域环境振动标准》GB10071-88《城市区域环境振动测量方法》GB12348-90《工业企业厂界噪声标准》GB12349一90《工业企业厂界噪声测量方法》HG20503－92《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
地点类别
生产车间及作业场所（工人每天连续接触噪声8小时）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
有电话通讯要求
精密装配线、精密加工车间的工作地点计算机房（正常工作）车间所属办公室、实验室、设计室（室内背景噪声级）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）
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）
医务室、教室、哺乳室、托儿所、工人值班室（室内背景噪声级）上表列出的噪声限制值摘自国家标准GBJ87一85。表1.0.2
·2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、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端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PI图A版后，350
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序，见图2.0.3所示。
1.距离衰减
2.屏障衰减
3.吸声状况
声场状况
噪声状况bzxz.net
噪声标准
GBJ87-85
GB3096-82
GB12348-90
GB10070-88
使用要求
1.工艺要求
(压降、散热、通风）
2.安全问题
3.施工问题
4.检修问题
5.经济性
工艺专业
条件表
确定噪声
衰减量
固体声隔
减振阻尼
向环保专业
建筑专业
提供条件表
环保专业
条件表
减振器
挠性接管
系统专业躁
声调查
传声途径
消声隔声设计
透射面积
结构内部
确定构件所需减噪量
单性支吊架
阻尼减振
选型和结构设计
确定消声隔声结构型式
消声器结
构型式
系统专业相关的平立面图上
隔声和消声设计
施工说明书
隔声层材
料规格、数
施工和使用注意事项
履声量、消声量的设计指标
图2.0.3系统专业噪声控制设计程序图隔声层结
构型式
隔声翼结
构型式
3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1.89。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110～115dB，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1000Hz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2000～7000Hz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）管道内液体的端流、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3.0.1-1～3.0.1—3所示。综合分析可知其峰值频率在1000Hz～2000Hz之间，主要声级在500Hz以上。
图3.0.1-2
图3.0.1-1
DH一80空压机出口管噪声频谱
某号鼓风机送风系统管道噪声频谱31.5
某放风阀辐射噪声频谱
3.0.2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（3.0.2一1)。
fB—管道最低共振频率,Hz；
管道内纵波传播速度，m/s，钢管为5100m/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。50
2468246810-1
管厚/管径
图3.0.2管道隔声量估算图
(3.0.2-1)
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量的修正值fifr
修正值dB
3.0.2.4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)。355
当m≤200kg/m
R-13.5lgm+14
R—平均隔声量，dB；
m单层平板的面密度，kg/m。
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20～25dB(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3.0.3一1列举了辅助控制阀的设置。主控制阀
图3.0.31辅助控制阀安装方式
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。设置限流孔板
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，般可降噪声10～15dB（A）。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20～25dB(A)。
液体输送管道中，当液体压力大于1MPa时，可采用液体消声器，一般降噪量为20dB/0.5m。
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18dB。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。
控制噪声的管内流速限制值
管道周围的声压级，dB
3.0.3.6合理的管道连接
表3.0.3—1
防止噪声的流速限制值
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200mm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3.0.3一2所示。357
阀后立即转弯
T形连接
管道转弯与叶
轮旋转方向相
T形连接
T形连接
蒸汽透平
喷射阀
离心泵
压缩机
鼓风机
曲一映海
直段尽量长
转弯与旋转方向一致
管径>200
顺流拼接
R=5d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1015dB（A）。3.0.3.8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50mm80mm之间，并用透气性织物-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，应用时要加以注意。不同护面结构适合于不同的气流速度，详见图3.0.3-3所示。
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