Het aandrijfsysteem van olieboorplatforms wordt voornamelijk aangestuurd door dieselmotoren. Het vermogen van dieselmotoren is relatief groot, doorgaans rond de 800 kW. Een boorplatform van 5000 m³ vereist doorgaans drie dieselmotoren en een boorplatform van 3 m³ vereist doorgaans vier dieselmotoren. Dieselmotoren produceren geluid tijdens bedrijf, vooral dieselmotoren die op boorplatforms worden gebruikt. Door hun hoge vermogen en de wederzijdse beïnvloeding is het geluid bijzonder duidelijk hoorbaar. Het geluid van een dieselmotor is zelfs in de natuur en op grote afstand te horen.
- Analyse van geluidsbronnen van dieselgeneratorsets
Tijdens de werking van de dieselunit veroorzaakt de verstoring van de lucht een geluidsbron tussen de lucht en de dieselunit, die geluid produceert. Dit soort geluid straalt direct naar buiten, met name: het geluid van het uitlaatsysteem, het geluid van het luchtinlaatsysteem en het rotatiegeluid van de koelventilator van de dieselmotor.
(1) Geluid van het uitlaatsysteem. De meest directe geluidsbron van dieselgeneratorsets is het geluid dat wordt gegenereerd door het uitlaatsysteem. Dit geluid heeft een relatief hoge intensiteit en is ongeveer 10 tot 15 dB (A) hoger dan normaal motorgeluid. Tijdens de werking van de generatorset moeten uitlaatgassen met hoge temperatuur en hoge druk continu worden afgevoerd. Afhankelijk van de bedrijfsstatus van de generatorset heeft het uitlaatsysteem twee uitlaatfasen, namelijk vrije uitlaat van de generatorset en geforceerde uitlaat van de generatorset. Wanneer het uitlaatgas van de generatorset via de uitlaatklep wordt afgevoerd, stroomt het van de uitlaatpijp naar de demper en wordt het uiteindelijk via de achterste uitlaatpijp in de lucht afgevoerd. Tijdens het gehele uitlaatproces wordt een grote hoeveelheid uitlaatgeluid gegenereerd, wat ook de belangrijkste geluidsbron van dieselgeneratorsets is. Het geluid dat tijdens het uitlaatproces werd gegenereerd, werd geanalyseerd en er werd vastgesteld dat de samenstelling van de geluidsbron relatief complex was. Er zijn geluiden die worden veroorzaakt door de frequentie van de uitlaatoperaties in het uitlaatsysteem per tijdseenheid, geluid dat wordt veroorzaakt door de resonantie van uitlaatgassen in de uitlaatpijp, en blaasgeluid dat wordt veroorzaakt door de luchtstroom die uit de uitlaatpijp wordt geblazen. De belangrijkste factoren die het geluid van het uitlaatsysteem van de generatorset kunnen beïnvloeden, zijn: de interne druk in de motorcilinder, de diameter van de uitlaatpijp, het nominale uitlaatvolume van de generatorset, het toerental en de werklast van de generatorset, enz. Het verhogen van de werklast van de generatorset of het verhogen van het motortoerental zal de gasstroom verhogen, wat resulteert in een toename van het uitlaatgeluid.
(2) Geluid van het luchtinlaatsysteem. Het geluid dat door het luchtinlaatsysteem wordt gegenereerd, is een van de belangrijkste geluiden van de dieselgeneratorset. De belangrijkste reden voor dit geluid is dat de luchtinlaat continu wordt geopend en gesloten, afhankelijk van de luchtinlaatvraag van de generatorset, waardoor de druk in het luchtinlaatsysteem continu verandert en geluid ontstaat. Wanneer het inlaatsysteem werkt, ontstaat er een bepaalde drukpuls in de inlaatpijp, waardoor het inlaatsysteem periodiek geluid produceert. Het audiofrequentiebereik van dit geluid ligt over het algemeen rond de 200 Hz. Tegelijkertijd, wanneer de luchtstroom het systeem binnenkomt, zal deze door de luchtinlaatpijp stromen, waardoor de lucht uit de carrosserie wordt getrapt. Deze situatie veroorzaakt hoogfrequent geluid in het luchtinlaatsysteem van de motor. Meestal verandert de luchtstroom in de inlaatpijp voortdurend, waardoor de frequentieband van dit geluid ook relatief vastligt, over het algemeen geconcentreerd rond de 1000 Hz. Wanneer de geluidsfrequentie van de inlaatcyclus en de luchtkolom in het inlaatsysteem consistent worden, treedt er luchtstroomresonantie op, waardoor het geluid van het inlaatsysteem toeneemt. Het geluid dat wordt gegenereerd door verschillende superchargers in verschillende generatorsets is ook verschillend. De geluidsintensiteit van een turbogeneratorset is duidelijk anders dan die van een generatorset zonder turbo. Dit komt door de relatief hoge snelheid van de turbogeneratorset, waardoor het luchtinlaatsysteem van de motor een relatief sterke luchtstroom produceert door luchtafsnijding, wat resulteert in geluid met een hogere frequentie. Het frequentiebereik van dit geluid ligt over het algemeen tussen 500 en 10000 Hz.
1.2 Oppervlakte-uitgestraald geluid
Strikt genomen is het moeilijk om het oppervlaktestralingsgeluid van dieselgeneratorsets te onderscheiden. Verbrandingsgeluid wordt over het algemeen veroorzaakt door de druktrilling die door de verbranding van diesel in de cilinder wordt gegenereerd en die inwerkt op de mechanische componenten van de cilinder als geheel, waardoor een bepaalde hoeveelheid geluid naar buiten wordt uitgestraald. Tijdens de werking van de generatorset blijven verschillende mechanische componenten mechanisch botsen, waardoor mechanisch geluid ontstaat. Wanneer het toerental van de generatorset laag is, is het gegenereerde verbrandingsgeluid meestal hoger dan het mechanische geluid.
- Specifieke bouwmaatregelen voor geluidsreductie in dieselgeneratorruimtes
- Gebruik zeer efficiënte schokabsorberende rubberen pads om de unit te isoleren. Dit onderdeel van de technologie is inmiddels zeer vergevorderd. Na de isolatiebehandeling worden de trillingen op het oppervlak van de unit effectief geïsoleerd.
(2) Voer geluidsreductiebehandelingen uit op het voortplantingskanaal en installeer zachte dempingsverbindingen op de uitlaatpijp van de generator om de externe straling van de geluidsbron te verminderen. Volgens het principe van demping kan de demperconstructie gebruikmaken van een weerstandsdemper. Deze maakt gebruik van poreus geluidsabsorberend materiaal – melamineschuim – dat op een bepaalde manier in de pijp is aangebracht. Wanneer de luchtstroom door de weerstandsdemper gaat, veroorzaken de geluidsgolven trillingen in de lucht en kleine vezels in de poriën van het melamineschuim . Door wrijving en viskeuze weerstand wordt geluidsenergie omgezet in warmte-energie en geabsorbeerd, waardoor een dempend effect ontstaat.
(3) Elke wand van de ruimte is gemaakt van meerdere lagen geluiddempende materialen, waaronder steenwol, geluidabsorberend gaasdoek en geluidabsorberende gaasplaat. Het toevoegen van een geluidabsorberende wand aan de wand van de generatorruimte in de machinekamer kan niet alleen de nagalm in de machinekamer verminderen en tegelijkertijd de geluidsisolatie verbeteren, maar ook de directe overdracht van sterk geluid naar boven dempen.
(4) Bij het ontwerp van de luchtinlaat en -uitlaat wordt rekening gehouden met de minimale luchtinlaat- en -uitlaatvolumes die vereist zijn voor normaal gebruik van de unit. Om het warmteafvoerprobleem in de machinekamer op te lossen, moeten de luchtinlaat en de uitlaat van de generatorset tegelijkertijd op één rechte lijn worden geplaatst. Bovendien moeten de luchtinlaat- en uitlaatopeningen worden voorzien van geluiddempende roosters van resistieve plaat.
3.Conclusion
Het geluid van de dieselgeneratorsets van olieboorplatforms is de grootste geluidsbron op het gehele boorplatform. Het heeft een grote impact op de milieubescherming en voldoet niet aan de eisen van het veiligheids- en milieumanagementsysteem (HSE). Het moet daarom worden voorkomen. Dit artikel doet onderzoek naar het geluid dat door dieselgeneratorsets wordt gegenereerd en beschrijft specifieke bouwkundige maatregelen voor geluidsreductie in de ruimte waar de generatorsets worden geplaatst, die als referentie kunnen dienen voor het betreffende personeel.
SINOYQX's oplossing voor geluidsreductie van olie- en gasgeneratorsets
1) Geluidsabsorberende module voor midden- en hoge frequenties, geluidsabsorberende melamineschuimplaat
2) Geluidsabsorberende module met volledig bereik, piramidevormige geluidsabsorberende melamineschuimplaat
3) Geluids- en schokabsorberende module, EPDM-composiet melamineplaat
4) Volledig aangepaste modules op basis van de geluidsbron
Voor meer informatie over SINOYQX melamineschuim kunt u contact met ons opnemen via [email protected] of telefonisch via +86-28-8411-1861.
Sommige afbeeldingen en teksten zijn overgenomen van het internet en het copyright is van de oorspronkelijke auteur. Als er sprake is van inbreuk, neem dan contact met ons op om deze te verwijderen.