注水泵降噪工程可行性研究报告Word格式.docx
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1.1编制依据
（1）中国石油辽河油田欢喜岭采油厂于2010年06月09日提供的《欢采注水泵降噪》可行性研究设计任务委托书（见附件1）。
（2）现场调查情况及与业主结合意见。
（3）《石油地面工程项目可行性研究报告编制规定》
1.2研究目的和项目背景
1.2.1项目背景及发展
根据近几年健康安全环境工作的实际，辽河油田公司在《辽河油田公司2010年健康安全环保工作要点》中明确提出“HSE监管向职业卫生健康延伸，实现HSE平衡发展”，又专门下发《辽河油田公司2010年职业健康工作方案》部署健康工作。
辽河油田公司自成立以来，每年均按国家有关规定对油田生产作业场所进行职业危害因素摸底普查，对公司噪声超标的作业场所均有掌握。
前些年，在治理技术尚不具备大规模推广的条件下，积极采取了各项合理的个人防护措施，使作业人员的职业健康得到了有效保护。
随着噪声治理技术的发展，2009年公司的试点应用研究取得了阶段性成果，因此，公司确定在2010年全面开展推广噪声超标场所的治理工作。
依据中石油股份公司2010年3月、4月下发的《关于上报2010年安全环保隐患治理项目建设计划的通知》以及《关于上报2010年第一批安全环保治理专项建议计划的通知》，辽河油田结合自己的生产实际，按照轻重缓急以及前期工作的进展情况，对总部管理的生产场所噪声超标治理项目进行专项方案论证工作，从噪声治理技术和工艺的合理性、可行性、先进性及可靠性方面进行研究论证，编制了公司噪声超标场所治理的专项规划方案以及2010年具体实施方案，为加大公司职业卫生健康隐患治理力度及保障治理工作的进度做好了技术支撑。
1.2.2研究目的及项目建设的必要性
高强度噪声对人体危害极大，长期工作在强噪声条件下，会导致噪声性耳聋；
噪声引起疾病，噪声作用于人的中枢神经系统，长时间的接触会造成神经衰弱、消化不良、食欲不振、恶心呕吐以及体质减弱等；
噪声还会干扰语言、降低劳动生产率以及损坏建筑物和仪表设备等。
目前油田所使用的高压注水泵，其噪声强度一般在88-99dB左右，尤其是在有多台注水泵同时运行的注水泵房内，由于存在多个声源的叠加和噪声反射现象，使得现有的注水泵平均噪声强度普遍高于90dB。
根据《工业企业设计卫生标准》（GBZ1-2010），生产车间及作业场所（工人每天连续接触噪声8h）标准，即在室内噪声等效声级Leq不超过85dB（A）。
本工程通过对欢采注水泵降噪的可行性研究，论述该工程技术上的可行性、经济上的合理性，以及环境保护、工作人员健康的保证，确保该工程建设取得较好的经济效益、社会效益和环保效益。
1.3研究范围
（1）欢喜岭采油厂61#站、新58#站、新4#站等23座增注水泵站降噪。
（2）从技术及经济方面比选方案，选择最佳工艺。
（3）确定主要工程量、投资估算。
1.4编制原则及遵循的法规、标准及规定
1.4.1编制原则
（1）遵照国家、行业和企业有关法律、法规、规章、标准和规定，适应当前需要，力争从源头上消除、控制和预防噪声危害，保护作业人员健康安全。
（2）鉴于辽河油田欢喜岭采油厂噪声超标场所数量较多，考虑分阶段进行综合治理，首先安排治理生产场所噪声超标严重、人员接触积累时间长的场所，积累经验，检验效果，为推广治理奠定基础。
（3）参考国内外成熟、先进工艺，从材料选型、效果分析、经济功效入手，合理选择“消”、“吸”、“减”、“隔”各项工艺措施，综合运用各种手段，切实达到减噪控噪的目的。
（4）根据每处噪声超标场所噪声源的特性、声场特点、超标程度、建筑物结构、环境条件、生产实际和人员接触噪声的实际情况，制定不同的治理技术路线，提出针对性较强的工艺技术方案。
1.4.2遵循的法规、标准及规定
《中华人民共和国噪声污染防治条例》
《中华人民共和国职业病防治法》
《职业健康监护管理办法》
《工业企业设计卫生标准》GBZ1-2010
《工业企业噪声控制设计规范》GBJ87-85
《工作场所有害因素职业接触限值第2部分：
物理因素》GBZ2.2-2007
1.5研究结论
1.5.1工程概况
高压注水是油田开采中的一种重要的增产方法，在油田应用较为普遍，其增产效果较为明显。
高压注水所用高压水一般由注水泵产生，在注水泵运行过程中，注水泵驱动电机高速旋转产生高强度的空气动力性、机械、电磁混合噪声，同时注水泵自身也会在动水压力脉动等诱发下产生种类多样的高强度噪声。
欢喜岭采油厂注水泵房，现场测量和噪声源分析得知，噪声主要由注水泵产生。
通过现场用TES-1358音频分析仪检测及《泵房噪声超标危害及其治理技术研究》（油气田环境保护，张国华，2006）等论文资料，目前油田所使用的高压注水泵，其噪声强度一般在88-99dB左右，尤其是在有多台注水泵同时运行的注水泵房内，由于存在多个声源的叠加和噪声反射现象，使得现有的注水泵平均噪声强度普遍高于90dB。
按辽河油田分公司的要求，为一线职工的切身利益考虑，实现HSE标准化目标，对注水泵房的噪声进行治理。
1.5.2主要工程量
主要工程量表
序号
站场名称
主要工作量
1
61#站
吸声体：
134m2，隔声屏障：
26.4m2
2
新58#站
277.2m2
3
新4#站
86.8m2
4
18#站
315.2m2，隔声屏障：
5
37#站
279m2
6
新36#站
7
16#站13-5315
193m2，隔声屏障：
12m2
8
17#11-16
160.5m2，隔声屏障：
9
18#11-5017
175.5m2，隔声屏障：
10
18#13-2117
123.7m2，隔声屏障：
11
16#12-5013
171.7m2，隔声屏障：
12
16#13-5114
196m2，隔声屏障：
13
16#12-5215
227.3m2，隔声屏障：
14
17#13-5115
189m2，隔声屏障：
15
17#12-516
113.8m2
16
17#欢26
121.8m2
17
17#14-16
124.8m2
18
17#14-3015
160.8m2
19
新12#站17-311
196.6m2
20
新12#站16-11
177.2m2
21
新20#站11-2013
163.1m2
22
新20#站7-511
191.9m2，隔声屏障：
23
新20#站6-013
192m2，隔声屏障：
1.5.3主要经济指标
主要经济指标表
项目
单位
数据或标准
备注
工程费用
万元
297.23
其他费用
43.75
建设单位管理费（含监理费）
10.24
设计费
16.52
可行性研究费
17.00
基本预备费
33.54
建设投资
374.52
1.5.4研究结论
本项目严格遵守国家、地方、行业的有关政策和法规，采用成熟、可靠的降噪技术方案，选用投资少的材料，并充分考虑了节能、环保措施，各配套系统设计方案切实可行。
本工程投产后，将解决欢采增注泵站噪声超标的问题，使作业人员的职业健康得到有效保护。
本项目完全可行。
2自然条件和社会条件
2.1自然条件
2.1.1增注泵站位置、地形、地貌及地质条件
欢采各个增注泵站位于盘锦市欢喜岭油田。
在地貌上属于辽河河口三角洲，海陆交互相沉积。
沉积地层为第四系，上部以粘性土为主，向下以砂土为主。
2.1.2气象、水文资料
极端最高气温35.2℃
极端最低气温-28.2℃
无霜期172d
冬季日照率69%
夏季最热月平均气温28.2℃
冬季最冷月平均气温-15.7℃
夏季通风室外设计温度27℃
冬季通风室外设计温度-11℃
最热月份平均相对湿度82%
最冷月份平均相对湿度54%
年平均相对湿度70.5%
年平均大气压1016.222mPa
最高大气压1046.1mPa
最低大气压983.7mPa
最大地面风速（10分钟）25.7m/s
平均风速4.6m/s
冬季主导风频东北北（NNE）
夏季主导风频西南南（SSW）
年平均降雨量616.6mm
日最大降雨量142.2mm
一小时最大降雨量47.8mm
一次暴雨持续时间3d
一次暴雨降雨量236.4mm
五分钟最大降雨量13mm
十分钟最大降雨量22.8mm
雪载荷0.30kN/m2
最大冻土深度1130mm
年平均雷电天数23.4d
最多雷电月份6月
最多雷电天数1d
地下水水位埋深1.5m，变幅为0.5m左右，属于第四系孔隙潜水，主要是大气降水入渗补给，以蒸发排泄为主，季节性变化大，丰水期地下水位将有所上升。
抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.10g，设计特征周期0.35s，设计地震分组为第一组。
2.2社会条件
盘锦市隶属于辽宁省，辖2个县、2个区，全市人口近110万人；
海岸线118km，全市苇田面积近8万公顷，是全国最大苇田。
主要粮食作物是水稻，地处沿海，地势低洼，地下水均为咸水，土壤普遍有不同程度盐渍化，日照充足，雨量适中，地表水源丰富，地下蕴藏着丰富的石油、天然气等矿产资源，辽河油田在此开发了19个油田，对其建设和发展起到了极大的促进作用。
2.3地域条件
2.3.1交通运输
盘锦市的交通建设，经过多年来长期的发展，形成了以沈山、北京、大连等高速公路为主骨架、以国省县乡公路为连接，功能互补、四通八达、顺畅便捷的路网新格局；
以铁路、公路和水路为主导的综合运输体系，极大地带动了盘锦市乃至整个辽西地区经济的快速发展。
2.3.2供电
辽河油田欢喜岭采油厂所在区域已有完整的供电网络，满足油田生产需求。
2.3.3通信
辽河油田欢喜岭采油厂所在区域已有完整的通信网络，所有场站均有固定式或移动式电话，满足油田生产需求。
2.3.4给排水
辽河油田欢喜岭采油厂的生产区域内都有完整的给水、排水系统。
2.3.5社会依托
辽河油田欢喜岭采油厂位于盘锦市，生活服务等公用设施有可靠的依托。
3噪声超标治理技术选择研究
3.1我国噪声控制技术发展简况
噪声污染的控制是环境与劳动保护行业中的一个重要部分。
我国的噪声控制起步于上世纪八十年代末期，在上世纪九十年代得到迅速发展，进入本世纪后，逐步进入调整、完善和进一步提高的阶段。
在上世纪九十年代，噪声与振动控制作为一个专业在科研单位、大专院校得到重视，有相当多的人投入到这方面的科研设计工作，从而促进了噪声控制行业的发展。
目前，噪声与振动控制研究、设计、监测、计量的技术队伍已基本形成，噪声与振动控制的产品已基本满足噪声治理工程的需要。
我国噪声与振动控制行业生产的产品其原理和技术方面与国外产品差距并不大，但是在质量方面，特别是工艺水平方面尚有一定差距，尚需在加强质量管理、提高加工设备精度、改进加工工艺等重要环节做进一步的工作，以提高产品质量。
现在国内噪声控制产品主要分为以下六大类：
（1）消声装置：
各类消声器；
（2）隔声装置：
隔声屏障、隔声门、隔声窗、隔声罩、隔声间等；
（3）吸声装置：
吸声材料、吸声结构、空间吸声体；
（4）隔振装置：
各类隔声器、隔振材料；
（5）阻尼减振材料；
（6）个人防护装置：
耳塞、耳罩。
3.2噪声控制的基本方法
噪声对人的健康和正常生活造成严重危害和影响，每采取一项噪声污染控制措施都必须从环境要求、技术政策、经济条件等多方面进行综合考虑。
目前国内外噪声治理按照治理途径不同，基本上可把治理方法分为三大类：
一是从声源上治理，具体方法是根据声源性质不同，对产生声源的设备采取提高加工精度，或者采用新型材料等措施降低设备在运行过程中所产生的电磁、机械噪声；
二是在噪声传播路径上采取隔声、吸声、消声措施，这是目前被广泛应用的一类噪声治理措施；
三是在接受者方面，通过佩戴耳罩等劳动保护措施，间接性地进行噪声防治。
3.3常用噪声超标治理技术简介
3.3.1吸声处理技术
吸声处理技术是噪声控制中降低室内反射声的措施，实验证明反射声的存在可使声音提高10-12dB（A）。
若在室内天花板和墙面或空间安装吸声材料或吸声构造，就能吸收一部分声能，使反射声减弱，使室内总的噪声声级下降，这种降低噪声的方法叫吸声处理。
吸声材料为多孔材料，当声波投射到多孔材料表面时，一部分声波被反射，一部分声波透入多孔吸声材料。
透入的声波将激发材料空隙中的空气分子和筋络振动，由于空气分子间的粘滞性和空气与筋络间不断进行热交换，使声波的能量转化为热能而耗损，这就是多孔材料的吸声机理。
常用的多孔材料分为无机纤维材料、有机纤维材料、泡沫塑料材料和颗粒类吸声材料等几大类。
通常多孔吸声材料的吸声性能对高频声吸声效果好，但对低频声的吸收效果较差，虽然可采取增加材料厚度或容积密度、设置空气层等措施来改变对低频声的吸收效果，但受各种条件制约，均不是最佳方案。
目前普遍采用共振原理做成各种共振吸声构造对低频声进行吸收处理。
常用的吸声构造为薄板共振吸声结构、穿孔板共振吸声结构、微穿孔版共振吸声结构及空间吸声体等。
（1）薄板共振吸声结构
薄板共振吸声结构式把薄的金属板、胶合板、硬质纤维板、石膏板等板材周边固定在框架上，将框架固定在刚性薄壁上，薄板与刚性壁面间留有一定厚度的空气层的吸收构造。
（2）穿孔板共振吸声结构
穿孔板共振吸声结构是在薄板上按一定排列钻很多小孔或开狭缝，将穿孔板固定在框架上，框架安装在刚性板壁上，板后留有一定厚度的空气层。
这种结构式噪声控制中应用较广的吸声装置。
（3）微穿孔板共振吸声结构
微穿孔板共振吸声结构中采用的是微穿孔板，微穿孔板的板厚小于1mm，在薄板金属板上钻孔径为0.8-1mm的微孔，穿孔率为1%-5%，安装方法同薄板共振吸声构造一样，板后留有一定厚度的空气层，起到共振薄板的作用。
微穿孔板吸声构造是一种新型的吸声构造，具有吸声系数大、吸声频带宽、构造简单、成本低等优点；
使用范围大，可在高温、高湿和高速气流、腐蚀等特殊环境下使用。
（4）空间吸声体
有框架、吸声材料和护面结构制成各种形状悬吊在空间特定位置上的单块，称空间吸声体。
通常为平板形、圆形、圆锥形、圆柱形等，其中以平板矩形最为常用。
吸声体最突出的特点是具有较高的吸声效率，此外吸声体可以预制，安装方便，合理的形状和色彩还可以起装饰作用。
空间吸声体主要适用于混响声大、噪声高，又无法采用隔声处理或无法布置吸声材料的房间。
3.3.2隔声处理技术
隔声技术是噪声控制工程中常用的主要技术措施之一。
应用隔声技术将噪声源和接受者分开，在噪声的传播途径中降低噪声污染的技术称隔声。
利用设计和合理选择隔声处理的方式和结构，采用隔声屏障、隔声罩、隔声间等隔声措施，能降低噪声20-50dB（A）。
（1）分隔墙
在一个大的房间内设置隔声构件，用一砖墙将房间分离为两部分，室内一边设有声源，称为发声室；
另一边室内没有声源称为接收室，这砖墙就称为分隔墙。
当发声室内的声源工作时，声源发出的声音在室内传播，一部分声能被吸收，另一部分声能透过分隔墙传到接收室。
传到接收室的声能不仅与分隔墙的隔声量有关，还与分隔墙的有效面积和接收室的房间常数有关。
（2）隔声屏障
隔声屏障是位于声源与接收者之间的遮挡结构，主要用于阻挡直达声的传播。
当声波在传播过程中遇到隔声屏障，若隔声屏障尺寸大于声波波长，就会产生反射、投射和衍射，阻止直达声的传播，隔离投射声，并使衍射声的声能有足够的衰减。
由于隔声屏障都由密实材料制成，因此不再考虑透射声。
由于衍射，在隔声屏障后面一定距离内形成“声影区”，利用此区域来避免工作人员受直达声的伤害，就是隔声屏障的工作原理。
（3）隔声罩
把隔声材料制成的密闭罩子罩住声源，是降低噪声影响的有效措施之一。
隔声罩可以制成全封闭式或开口式。
有开口的称为局部隔声罩。
隔声罩一般采用薄金属板制作，在内表面敷设吸声材料，还可以在内外表面涂覆阻尼层，遏制振动。
在设计时要使内壁面与声源之间留有较大空间，避免罩壁受强噪声激发而共振。
若声源有振动还应将隔声罩做隔振处理。
封闭性隔声罩一般有25-30dB（A）的插入损失，噪声频率为高频时效果更好，局部隔声罩的插入损失一般都在20dB（A）以下。
3.3.3消声处理技术
消声器是一种既能允许气流顺利通过又能有效地阻止或减弱声能向外传播的装置。
空气动力性噪声是一种常见的噪声污染，各种动力机械设备、通风空调设备、气动工具、内燃机发动机、压力容器及管道阀门等进排气，都会产生声级很高的空气动力性噪声。
控制这种噪声最有效的方法之一是在各种空气动力设备的气流通道上或进排气口上加装消声器。
消声器分为阻性消声器、抗性消声器、阻抗复合式消声器、扩散性消声器、损耗性消声器等，前三种消声器为常见消声器，在不同的声场环境中选择使用不同类型的消声器以达到最佳效果。
3.3.4阻尼与隔振技术
物体振动时，除辐射空气声外，还不断将振动传递给基础。
人体感觉的振动频率分为3段：
低频段为30Hz以上；
中频段为30~100Hz；
高频段为100Hz以上。
人体对振动的感觉不仅与振动频率有关，还与振幅有关。
最有害的振动频率是人体某些器官的固有频率吻合的频率。
低于2Hz的频率振动非常危险。
振动控制与噪声控制不同之处是采用阻尼、隔振、吸振等措施减轻低频振动并阻止其传播，保护人及灵敏仪器设备免受振动影响。
隔振是通过降低振动强度来减弱固体声传播的技术。
具体措施是将振源与基础或其他物体的近于刚性连接改为弹性连接，防止或减弱振动能量的传播。
实际上振动不可能完全隔绝，所以通常称隔振或减振。
阻尼抑制振动的主要作用是：
减弱沿结构传递的振动能量；
减弱共振频率附近的振动；
降低结构自由振动或冲击引起的振动。
阻尼减弱了结构振动，就相应降低结构噪声。
阻尼技术主要用于降低结构在共振频率声的振动。
如某结构有3个共振频率，在这3个共振频率上传导率呈现出最强，涂以阻尼材料后，该结构将不再出现最强传导率。
3.4降噪技术在油田的实践应用情况
3.4.1国内油田
国内油田较早开始噪声治理的主要有长庆油田等。
长庆油田公司从2004年开始对下属的生产作业场所进行噪声治理，主要治理范围包括各采油厂、输油公司的注水泵房、输油泵房、循环泵房、排污泵房、水处理间、加药间、锅炉房、值班室，各采气厂和天然气处理厂、净化厂的压缩机厂房、装置区厂房、发电机房、脱硫泵房、甲醇车间、净化车间、锅炉房、值班室，采油五厂体育馆等。
主要治理措施包括室内强吸声、室内隔声屏障、消声器、室外隔声屏障、隔声门窗、减振墙面和地面、减振包扎等。
各油田开展的生产场所噪声超标治理工程，基本均取得了良好的治理效果，最终达到了国家标准的有关规定。
3.4.2辽河油田
辽河油田公司从2006年开始对下属的生产作业场所进行噪声治理，主要治理范围包括各采油厂的注水泵房、增压泵房、外输泵房、湿蒸汽发生器间、值班室，油管厂清洗车间、电镀车间等。
主要治理措施包括室内强吸声、室内隔声屏障、消声器、隔声门窗、大型设备隔声罩、空间吸声体、减振墙面和地面等。
其中油田内部多处注水站（茨榆坨采油厂包三区注水泵房、茨榆坨采油厂茨3注水站等）采用隔声屏障结合空间吸声体方案进行噪声治理，都取得了理想的降噪效果。
4欢采注水泵降噪方案
4.1欢采各增注泵站现状
对欢采23座增注泵站安装隔声和吸声设备，各个站情况如下：
站名
位置
泵房尺寸（m）
泵房结构
增注泵类型、数量
站内
13.5×
7.15×
3.3
彩钢板结构
2台柱塞式增注泵：
3ZY125-5/45-22，55kW
3ZY125-5/45-32，55kW
16.5×
9.0×
4.2
（12.0×
4.2）
砖混结构，设库房和配电间
3S175A-13/35，160kW，
1用1备；
十井式分水器
18.9×
6.9×
（15.3×
彩钢板结构，设库房和配电间
2台螺杆增注泵：
ZZSB130W-160/20，90kW，
五井式分水器
3.5
2台螺杆式增注泵：
ZZSB130W-300/10，75kW
17.2×
8.31×
（13.6×
彩钢板结构，设值班间和配电间
3台柱塞式增注泵：
3ZY-13.8/10-25,1台，90kW；
3ZY-12.5/12-25,2台，75kW，
七井式分水器
16#站
13-5315
16.37×
5.31×
1台螺杆增注泵：
CYZSB-C130W，75kW
17#站
11-16
16.53×
4.08×
11-5017
12.0×
4.0×
4.0
CYZSB130W-50/35，75kW
13-2117
17.17×
5.4×
1台柱塞增注泵：
3ZY125A-8.7/45-25，90kW
12-5013
14.4×
13-5114
16.7×
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