СНИЖЕНИЕ ШУМА НА КОМПРЕССОРНЫХ СТАНЦИЯХ.

Метки: газ

Наиболее эффективным способом борьбы с вибрацией и шумом механических структур является применение средств вибропоглощения и звукоизоляции [1]. Их использование для трубопроводов газоперекачивающих станций имеет особенности, обусловленные эксплуатацией и конструкцией газопроводов. Так, разветвленность и большое количество трубопроводов обвязки КС обусловливают необходимость рационального применения средств уменьшения шума и вибрации, что позволяет добиться необходимого снижения виброактивности трубопроводов и обеспечить значительную экономию материальных ресурсов и средств, необходимых для изготовления вибропоглощающих и звукоизолирующих конструкций.

 

Рациональность применения средств снижения виброактивности трубопроводов должна быть обоснована физически и подтверждена экспериментально.

 

Были проведены теоретические и экспериментальные исследования [2] для оценки влияния параметров звукоизолирующих и вибропоглощающих покрытий на эффективность снижения шума трубопроводов, а также разработана инженерная методика расчета эффективности средств звукоизоляции и вибропоглощения трубопроводов [3]. Использование этой методики обеспечивает возможность обоснованного выбора способов и средств снижения вибрации и шума и позволяет добиться заданного их снижения при минимальном объеме применяемых средств. Так, результаты расчетов звукоизоляции кожухов показали, что при наличии достаточного по толщине слоя звукопоглощающего материала (ЗПМ) толщина стенки и материал кожуха не оказывают влияния на эффективность звукоизоляции, поскольку величина эффекта практически полностью определяется поглощением энергии звуковых волн в ЗПМ.

 

Анализ результатов расчетов показал, что эффективность звукоизоляции кожуха существенно зависит от типа и характеристик применяемого ЗПМ. Так, на рис. 1 приведены частотные характеристики эффективности звукоизоляции для материалов двух типов -БЗМ (базальтовые звукопоглощающие маты) и АТМ-1, существенно отличающихся акустическими параметрами. За счет выбора материала можно увеличить эффект на 8-14 дБ на частотах выше 500 Гц и на 2-5 дБ на низких частотах. Среди акустических параметров, характеризующих ЗПМ, наибольшее влияние на эффективность оказывает коэффициент затухания амплитуды звуковых колебаний.

 

Расчеты подтвердили, что эффект уменьшения шума за счет нанесения на трубопровод вибропоглощающего покрытия существенно зависит от толщины hп, и коэффициента потерь покрытия [формула] (рис. 2). В случае нанесения покрытия с однократной относительной толщиной h и коэффициентом потерь [формула] эффект составляет всего 5-8 дБ. При увеличении относительной толщины покрытия до 3h эффект составляет 11-17 дБ.Сравнение эффективности звукоизолирующего кожуха и вибропоглощающего покрытия трубопровода показывает (рис. 3), что, если толщина слоя ЗПМ превышает 5 см, кожух эффективнее снижает шумоизлучение, чем вибропоглощающее покрытие с 1-2-кратной относительной толщиной. При этом важно, что максимальные значения эффекта звукоизоляции достигаются на тех частотах, где наблюдается превышение уровней шума трубопроводов над нормами. Таким образом, для снижения шумоизлучения трубопроводов целесообразно применять звукоизолирующие кожухи. При соответствующем выборе параметров ЗПМ можно обеспечить снижение шума на 25-30 дБ, а иногда и более при частотах выше 500 Гц.

 

Работоспособность предложенных методов подтверждена экспериментально на основе сопоставления результатов расчетов с экспериментальными данными, полученными в лабораторных условиях. На рис. 4 приведены результаты экспериментального определения эффективности звукоизоляции кожуха, состоящего из покрытого 0, 8-мм стальной оболочкой ЗПМ толщиной 8, 5 см, нанесенного на отрезок трубопровода длиной 2 м, диаметром 720 мм с толщиной стенки 8 мм, в сопоставлении с результатами расчета. Как видно из рис. 4, результаты расчета удовлетворительно описывают ход экспериментальных кривых во всем исследованном диапазоне частот. Здесь также приведены результаты расчета звукоизоляции кожуха, полученные по существующим, описанным в литературе методикам. Эти результаты значительно расходятся с данными эксперимента, что свидетельствует в пользу использованного метода расчета.

 

Выполненный анализ позволяет сформулировать практические рекомендации по применению вибропоглощающих и звукоизолирующих покрытий трубопроводов. При определении объема и параметров вибропоглощающих покрытий, предназначенных для уменьшения вибрации трубопроводов, целесообразно учитывать следующее.

 

1. Применение вибропоглощающих покрытий (мастик) на частотах ниже 800-1000 Гц малоэффективно, а величина эффекта в этом частотном диапазоне достигается в основном за счет увеличения поверхностной массы трубопровода.

 

2. Для достижения эффекта снижения вибрации в широком диапазоне частот (выше 1000 Гц) рекомендуется применять однослойное вибропоглощающее покрытие.

 

3. Для достижения эффекта снижения вибрации в ограниченном частотном диапазоне рекомендуется применять армированное вибропоглощающее покрытие.

 

4. Оптимальная толщина однослойного вибропоглощающего покрытия составляет от 1, 5 до 2 толщин стенки трубопровода.

 

5. Для покрытия следует применять вибропоглощающие материалы с собственным коэффициентом потерь не менее 0, 4. При возможности выбора необходимо использовать материалы с большим коэффициентом потерь.

 

6. Плотность и модуль Юнга материала покрытия слабо влияют на эффективность, однако при прочих равных условиях рекомендуется выбирать материалы, имеющие большие значения плотности и модуля Юнга.

 

7. С учетом условий эксплуатации трубопроводов желательно применять вибропоглощающие материалы, имеющие максимальные значения коэффициента потерь при 10-20 шС.

 

8. Вибропоглощающие покрытия могут наноситься не на весь трубопровод, а только на те его участки, которые определяют максимальные значения шума. Участки, на которые целесообразно наносить вибропоглощающее покрытие, необходимо выбирать на основании расчетов (по разработанным программам и методике) с учетом частотных характеристик шума, геометрии трубопровода и необходимой эффективности снижения вибрации (шума).

 

С учетом особенностей излучения шума трубопроводами вибропоглощающие покрытия в первую очередь должны наноситься на вертикальные участки трубопроводов.

 

При определении объема и выборе конструкции звукоизолирующих покрытий для уменьшения шума, излучаемого трубопроводами, целесообразно учитывать следующее.

 

1. Эффективность снижения шума, излучаемого трубопроводами с помощью звукоизолирующих покрытий (кожухов), как правило, выше, чем у вибропоглощающих покрытий.

 

2. Базовая конструкция кожуха состоит из слоя ЗПМ, нанесенного на трубопровод, и тонкой оболочки из металла. В общем случае ЗПМ может сочетать звукопоглощающие и теплоизоляционные свойства.

 

3. Толщина слоя ЗПМ должна быть не менее 5 см. Увеличение толщины ЗПМ приводит к экспоненциальному росту эффекта снижения шума.

 

4. С учетом частотной характеристики шума трубопроводов обвязки КС толщину оболочки кожуха целесообразно выбирать равной около 1 мм и выполнять ее из стали.

 

5. Звукоизолирующее покрытие может наноситься не на весь трубопровод, а только на те его участки, которые определяют максимальные значения шума. Выбор участков, для которых целесообразно применять звукоизолирующее покрытие, должен производиться на основании расчетов с учетом частотных характеристик шума, геометрии трубопровода и необходимой эффективности снижения шума. С учетом особенностей излучения шума трубопроводами звукоизолирующие покрытия в первую очередь должны применяться для вертикальных участков трубопроводов.

 

6. При наличии кожуха вибропоглощающее покрытие может наноситься на оболочку кожуха и стенку трубопровода для повышения суммарной эффективности снижения шума. Параметры вибропоглощающих покрытий при этом определяются на основании расчетов.

 

Результаты работы внедрены в проектах КС Краснодарская и Береговая газопровода "Голубой поток". Экономический эффект от сокращения санитарно-защитной зоны по шуму составляет более 3 млн руб. на одну КС.

 

  • Узнавать новости по rss

    Подписаться Подписаться на новости
  • Дополнительно о других моторных топливах

    Поиск


    Ключи

    Ваше мнение!

    Защита газопроводов откоррозии

    Какая защита от коррозии газопроводов эффективнее

    активная
    пассивная


    Результаты опроса

    Статистика

    fuel.megapaskal.ru/fuel-gas