对油田注水泵房(用声强法)设备声源声功率的测量分析.doc

对油田注水泵房〔用声强法〕设备声源声功率的测量分析
引言〔1〕
解决设备器噪问题，首先应对设噪声源进行评估，了解设备整机噪声水平以确定噪声耗散量，同时了解其中每个噪声源重要性的排队次序，并识别其主要频率成分，才能有几种不同的降噪方法中确定正确的选择。对设备进行声功率测量及频率分析是对声源评估的最有效的参数，也是一项噪声制工程的基础工作。
传统的声功率测量技术都是以声源四周平均声压均方值测量为基础的。声场〔自由场或扩散场〕越理想，这些方法的精度就越高。然而关于工程现场，这些理想条件并不能得到满足，只好在所谓的半混响场进行工程简测。因此，测量结果有一定的局限性，误差比较可能大，缺乏频率分析，最大的缺陷是仍无法对设备各个部分声源的声功率做独立的分析、识别。与传统的声功率测量方法相比，声强法确定声功率较声压测定有如下优点：①不必需要专门的消声室或混响室，可在生产现场进行；②测量结果与测量表面积有关，而声源的距离是任意的；③它不受背景噪声的影响，可在正常生产状态下进行；④它可决定一台设备中每个声源的相对贡献，即有效地分开噪声源，为噪声控制方案提供决定性数据。
在对某油田注水泵房进行的噪声治理工程中，我们使用了声强法声功率分析技术对设备进行了有效的识别和评估，为工程提供了较好的理论依据。
测量依器及其使用〔2〕
Bk4433型声强分析仪、3519型双传声器声强探头，两个传声器采纳面对面排列，分开器间距选用6mm，其频率为250Hz~10kHz，可以满足卫生学评价，测量误差1dB。Bk7005型磁带记录仪，进行现场记录，回放分析。
测理方法〔3〕
将待测设备分为14~18个矩形测量面，在每个测量面进行往复习速扫描，往复扫描线间隔10cm，探头与被测设备保持34mm，每具测理面重复扫描2遍。
将扫描所得平均声强级乘以相应的测量面积得该表面的声功率值，然后按下式将各表面声功率级相加得到所必需的设备各部分的声功率级。

式中Lw声功率级；
Wi表面声功率级。
被测量设备和测试结果〔4〕

a)水冷式注水设备：K2240-2/990三相异步电动机〔功率2240Kw，转数2980r/min〕、DF300-150A20离心式注水泵〔扬程1500m〕。
b)风冷式注水设备：YK1600-2三相异步电动机〔功率1600kW，转数2980r/min〕、DG250-160离心式注水泵〔扬程1600m〕。

测试结果见表1、表2。
表1 水冷式注水设备声强法声功率测量结果

声功率级〔Lw〕
dB
(lin)
dB
(A)
dB (1/1倍频程)
250Hz
500Hz
1kHz
2kHz
4kHz
8kHz
电机前面

电机右侧面

电机左侧面

电机顶面

电机后面

电机整机

连轴器

水泵体

设备总声功率

表2 风冷式注水设备声强法声功率测量结果

声功率级〔Lw〕
dB
(lin)
dB
(A)
dB (1/1倍频程)
250Hz
500Hz
1kHz
2kHz
4kHz
8kHz
电机进风口

电机出风口

电机前面

电机右侧面

电机左侧面

电机后面

电机整机

连轴器

水泵体

设备总声功率

结论〔5〕
a)两种设备总声功率级分别达105.6和111.1dB(A)，对这种强度的声源必必需进行一级控制。用现场简测法所测得的水冷式设备的总声功率级较声强法测试结果低了3dB，可能由于简测条件不能完全满足〔如A/S1〕，而造成了一定的误差。
b)依据测量结果，设备各部位声功率的排序为电机水泵连轴器。并且还可得出各部分声功率占设备总声功率的百分比率，即水冷式电机为65.8%、水泵28.8%，连轴器8.8%；风冷式电机整机占93.3%，其中进排风口占52.5%，电机壳的声辐射占40.8%，水泵体占4.1%，连轴器占2.5%。这些数据是选择降噪方法，研究降噪量的分配及推测各种降噪能力的直接依据。
c)设备声功率与声压测试结果有明为的差异，例如风冷式注水设备声源各部位声压级的排序为水泵=连轴器电机壳，而声功率与声辐射面积有关，体积很小的连轴器虽然其声压值较高，但声功率却要比电机部分小得多。声功率真实地反映了某部分声源对四周空间得声能的贡献，进行噪声控制应依据声功率的测试结果合理分配降噪量，才能达到车间内降噪的目标。
d)声功率频谱分析的结果显示电机噪声的优势频率非常特别，为2000Hz，电机进风口的低频噪声较强，而出风口由于电机本身的电磁噪声可由此辐射，2000Hz的声强也非常显著。连轴器和水泵的优势频率在500~2000Hz，但比较平直。
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