高含硫天然氣凈化車間設(shè)備噪聲頻譜分析

高含硫天然氣凈化車間設(shè)備噪聲頻譜分析摘要]目的了解天然氣凈化車間設(shè)備噪聲污染特性。方法對(duì)兩車間5套聯(lián)合裝置設(shè)備噪聲和頻譜對(duì)比分析。結(jié)果47臺(tái)（39.17%）設(shè)備噪聲超過(guò)85dB（A），Claus風(fēng)機(jī)噪聲均值和峰值均最高；不同種、不同聯(lián)合、不同車間設(shè)備在各頻段出現(xiàn)峰值臺(tái)數(shù)差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P[

關(guān)鍵詞 ]噪聲；倍頻程；頻譜分析；高頻噪聲；頻譜曲線；中心頻率

[中圖分類號(hào)]R19[文獻(xiàn)表示碼]A[文章編號(hào)]1672-5654（2024）2（C）-0033-05

HighSulfurGasPurificationWorkshopEquipmentNoiseSpectrumAnalysis

LIShuhua

ZhongyuanOilfieldCenterforDiseaseControlandPrevention，Puyangcity，Henanprovince457001China

[Abstract]ObjectiveUnderstandingofnaturalgaspurificationworkshopequipmentnoisepollutioncharacteristics.Methods5setsoftwoworkshopjointdevicesandnoisespectrumanalysis.Results47（39.17%）oftheequipmentnoisemorethan85db（A），Clausfannoisemeanandpeakarethehighest；Differentspecies，differentjointandworkshopequipmentineachspectrumpeaknumberdifferencewasstatisticallysignificant（χ2=30.84，χ2=26.28，χ2=18.17，P[KeyWords]Noise；Octave；spectrumanalysis；Thehighfrequencynoise；Spectrumcurve；Centerfrequency

[作者簡(jiǎn)介]李淑華（1966-），女，河南西華人，本科學(xué)歷，主治醫(yī)師，研究方向：職業(yè)衛(wèi)生和職業(yè)健康監(jiān)護(hù)。

工作場(chǎng)所噪聲監(jiān)測(cè)通常采用A聲級(jí)和倍頻程頻譜分析，受A計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)特性的限制，A聲級(jí)并不能全面反映噪聲的特性，尤其對(duì)于呈寬頻特性的噪聲，通過(guò)頻譜分析，可以得出很多A聲級(jí)所無(wú)法反映的結(jié)論［1］。所謂頻譜分析，就是使用噪聲頻譜監(jiān)測(cè)儀器，監(jiān)測(cè)從16Hz~16kHz的各頻段的聲級(jí)值，描繪出噪聲頻譜曲線，并以此進(jìn)行分析的方法［2］。本文要探討的生產(chǎn)性噪聲來(lái)自高含硫天然氣凈化處理過(guò)程，該過(guò)程由多種設(shè)備聯(lián)合成為生產(chǎn)線，工藝流程復(fù)雜，各設(shè)備噪聲因受周圍眾多聲源的影響也變得非常復(fù)雜，工人通過(guò)巡檢方式接觸噪聲，準(zhǔn)確測(cè)量與正確評(píng)價(jià)如同文獻(xiàn)報(bào)道［3］一樣，是個(gè)類似的難題。通過(guò)對(duì)正常生產(chǎn)的5套天然氣凈化聯(lián)合裝置中多種設(shè)備噪聲的測(cè)量結(jié)果、頻譜數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，闡明其污染特征，為日后分析評(píng)價(jià)該工作場(chǎng)所噪聲特性和污染狀況、引導(dǎo)勞動(dòng)者識(shí)別重點(diǎn)防護(hù)位置并進(jìn)行有效的個(gè)體防護(hù)、也為有效地進(jìn)行噪聲治理提供科學(xué)依據(jù)。

1對(duì)象與方法

1.1對(duì)象選取某凈化車間正常生產(chǎn)的五套聯(lián)合裝置中12種120臺(tái)設(shè)備噪聲強(qiáng)度和頻譜作為研究對(duì)象。

1.2方法

1.2.1現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)職業(yè)衛(wèi)生學(xué)調(diào)查和預(yù)檢測(cè)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，各種設(shè)備噪聲均為連續(xù)性噪聲；各設(shè)備周圍聲場(chǎng)分布均勻、測(cè)量范圍內(nèi)A聲級(jí)差別均＜3dB（A），屬于穩(wěn)態(tài)噪聲。

1.2.2噪聲測(cè)定方法使用經(jīng)過(guò)校準(zhǔn)的HS6288B型噪聲頻譜分析儀，根據(jù)《工作場(chǎng)所物理因素測(cè)量第8部分：噪聲》（GBZ/T189.8-2024）要求，選用A聲級(jí)對(duì)工人巡檢停留的設(shè)備周圍噪聲強(qiáng)度進(jìn)行定點(diǎn)測(cè)量，每個(gè)點(diǎn)測(cè)量3次，取平均值。定點(diǎn)測(cè)量時(shí)間較短、不連續(xù)、不全面，但操作簡(jiǎn)便，對(duì)于位置相對(duì)固定的工作有其優(yōu)勢(shì)［4］。

1.2.3頻譜分析對(duì)噪聲強(qiáng)度超過(guò)85dB（A）的設(shè)備，使用倍頻程測(cè)量從31.5～8kHz各頻段的聲壓級(jí)，描繪出噪聲頻譜曲線，然后進(jìn)行對(duì)比分析。

1.2.4統(tǒng)計(jì)方法利用Excel匯總數(shù)據(jù)，運(yùn)用其統(tǒng)計(jì)函數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)資料χ2檢驗(yàn)、計(jì)量資料t檢驗(yàn)和可信區(qū)間估計(jì)；t檢驗(yàn)根據(jù)求得t值然后根據(jù)自由度、對(duì)照t臨界值表查P值，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2結(jié)果

共檢測(cè)兩個(gè)車間、五套聯(lián)合裝置、12種120臺(tái)設(shè)備，設(shè)置檢測(cè)點(diǎn)120個(gè)，所測(cè)設(shè)備周圍噪聲強(qiáng)度在73.1～106.2dB（A）之間，平均84.3±7.60dB（A），47臺(tái)（39.17%）設(shè)備超過(guò)85dB（A）。其中10臺(tái)（8.33%）超過(guò)100dB（A），全部為Claus風(fēng)機(jī)；12臺(tái)（10.00%）超過(guò)95dB（A），包括10臺(tái)Claus風(fēng)機(jī)+2臺(tái)再生塔底貧胺液泵；17臺(tái)（14.17%）超過(guò)90dB（A），包括10臺(tái)Claus風(fēng)機(jī)+3臺(tái)再生塔底貧胺液泵+1臺(tái)急冷水泵+1臺(tái)Claus爐+2臺(tái)半富胺液泵。

2.1各種設(shè)備噪聲強(qiáng)度及頻譜分析表1所示，每種設(shè)備各10臺(tái)，各種設(shè)備超過(guò)85dB（A）的臺(tái)數(shù)差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.01）。不同種設(shè)備在各頻段出現(xiàn)峰值的臺(tái)數(shù)差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.01）。＞85dB（A）的設(shè)備中，87.23%（41/47）的設(shè)備平均噪聲強(qiáng)度高于頻譜峰值，12.77%（6/47）的低于頻譜峰值。設(shè)備噪聲強(qiáng)度小于85dB（A）者，不做頻譜分析。

2.1.1Claus風(fēng)機(jī)平均噪聲強(qiáng)度和頻譜峰值均是最高，分別是102.6和104.4dB（A），10條頻譜曲線走勢(shì)基本一致，說(shuō)明10臺(tái)該種設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)步調(diào)一致。2kHz以下能量衰減較快，2～8kHz能量衰減徐緩，以高頻噪聲為主（見圖1）。

2.1.2再生塔底貧胺液泵平均噪聲強(qiáng)度和頻譜峰值排第二位，分別是89.5和93.1dB（A），162與142頻譜曲線走勢(shì)與其它6臺(tái)偏離，說(shuō)明此2臺(tái)設(shè)備存在非正常運(yùn)轉(zhuǎn)的可能。250Hz以下能量衰減幅度較大，0.5～8kHz能量衰減緩慢，以中高頻噪聲為主（見圖2）。

“-”表示噪聲強(qiáng)度小于85dB（A），不做頻譜分析

2.1.3半富胺液泵平均噪聲強(qiáng)度和頻譜峰值分別是86.7和90.2dB（A），162頻譜曲線走勢(shì)與其它5臺(tái)偏離較遠(yuǎn)，說(shuō)明此臺(tái)設(shè)備存在非正常運(yùn)轉(zhuǎn)的可能。500Hz以下能量衰減幅度較大，1～8kHz能量波動(dòng)近似平臺(tái)，以高頻噪聲為主（見圖3）。

2.1.4急冷水泵平均噪聲強(qiáng)度和頻譜峰值分別是88.9和90.7dB（A），142頻譜曲線走勢(shì)與其它9條偏離較遠(yuǎn)，說(shuō)明此臺(tái)設(shè)備存在非正常運(yùn)轉(zhuǎn)的可能。500Hz以下能量衰減幅度較大，0.5～8kHz能量變化接近平臺(tái)，以中高頻噪聲為主（見圖4）。

2.1.5Claus爐平均噪聲強(qiáng)度和頻譜峰值分別是86.3和93.5dB（A），141與161頻譜曲線走勢(shì)與其它6臺(tái)偏離較遠(yuǎn)，說(shuō)明此2臺(tái)存在非正常運(yùn)轉(zhuǎn)的可能。2kHz以下能量衰減幅度較大，2～8kHz能量衰減平緩，以高頻噪聲為主（見圖5）。

2.1.6胺液再生塔回流泵平均噪聲強(qiáng)度和頻譜峰值分別是84.5和83.1dB（A），10臺(tái)中162、141和131噪聲超過(guò)85dB（A），且頻譜曲線走勢(shì)相似，說(shuō)明此3臺(tái)設(shè)備與其它7臺(tái)運(yùn)轉(zhuǎn)步調(diào)不一致。125Hz以下能量衰減幅度較大，0.125～8kHz能量波動(dòng)近似平臺(tái)，低、中、高頻噪聲同時(shí)存在（見圖6）。

2.1.7尾氣風(fēng)機(jī)平均噪聲強(qiáng)度和頻譜峰值分別是83.4和80.1dB（A），10臺(tái)中僅有141與161兩臺(tái)該種設(shè)備噪聲超過(guò)85dB（A），且2條頻譜曲線走勢(shì)相似，說(shuō)明此2臺(tái)設(shè)備與其它8臺(tái)運(yùn)轉(zhuǎn)步調(diào)不一致。500Hz以下能量衰減幅度較大，0.5～8kHz能量衰減平緩，以中高頻噪聲為主（見圖7）。

2.2各聯(lián)合噪聲強(qiáng)度及頻譜分析三聯(lián)合平均噪聲強(qiáng)度最高，一聯(lián)合稍次，各聯(lián)合超過(guò)85dB（A）的檢測(cè)點(diǎn)數(shù)差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），各聯(lián)合設(shè)備在各頻段呈現(xiàn)峰值的臺(tái)數(shù)差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.01）（見表2）。

2.3兩車間設(shè)備噪聲強(qiáng)度和頻譜分析超過(guò)85dB（A）的點(diǎn)數(shù)，一車間為25（34.72%），二車間為22（45.83%），兩車間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（χ2=1.49，P>0.05）；兩車間噪聲平均值差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t0.05）；兩車間在各頻段出現(xiàn)峰值的設(shè)備數(shù)差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（χ2=18.17，P3討論

所謂計(jì)權(quán)聲級(jí)，就是對(duì)不同頻率的聲壓級(jí)經(jīng)某一特定的加權(quán)修正后，再疊加計(jì)算而得到噪聲的總聲壓級(jí)［5］。A計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)模擬人耳對(duì)40方純音的響應(yīng)特點(diǎn)，對(duì)低頻段（小于50Hz）有大幅度的衰減，對(duì)高頻不衰減，這與人耳對(duì)高頻敏感，對(duì)低頻不敏感的感音特性相似［6］本文試圖通過(guò)使用倍頻程分析彌補(bǔ)A聲級(jí)描述該廠各聯(lián)合裝置設(shè)備噪聲特性存在的不足。

通過(guò)頻譜分析顯示，31.5Hz～8kHz各頻段都有強(qiáng)度不等的能量分布，表明該工作場(chǎng)所噪聲是由從低頻到高頻的無(wú)數(shù)頻率合成，充分表現(xiàn)出低、中、高頻率同時(shí)存在的寬帶頻譜特征?？傮w來(lái)看，0.5Hz以下聲音能量衰減幅度較大，2～8KHz衰減平緩，8kHz以上頻段可能還存在相當(dāng)高能量未被檢測(cè)到，頻譜峰值或低谷有可能在倍頻程中心頻率之外的其它頻段，因此使用倍頻程仍不足以詳盡描述該工作場(chǎng)所頻譜峰值和寬度。在噪聲測(cè)量中，1/3倍頻程是最常用的劃分［7］，建議日后噪聲監(jiān)測(cè)考慮采用1/2或1/3倍頻程拓寬頻帶進(jìn)行更為精細(xì)、更為寬闊的頻譜分析，以便詳盡闡明該作業(yè)場(chǎng)所的噪聲全貌。

被測(cè)的五套聯(lián)合裝置分別屬于兩個(gè)車間，每套聯(lián)合工藝流程相同、各種設(shè)備布局一致，一車間平均噪聲強(qiáng)度高于二車間，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t＜t0.05，P＞0.05），但在各頻段出現(xiàn)噪聲峰值的設(shè)備數(shù)差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（χ2=18.17，P＜0.01），且二車間設(shè)備噪聲的頻譜曲線走勢(shì)總是與一車間的偏離較遠(yuǎn)，可能與兩車間同種設(shè)備來(lái)自不同生產(chǎn)廠家涉及技術(shù)原因、一車間先于二車間組建和投產(chǎn)、設(shè)備受化學(xué)物質(zhì)腐蝕、機(jī)械磨損程度不同等導(dǎo)致的非正常運(yùn)轉(zhuǎn)有關(guān)，建議通過(guò)加強(qiáng)日常維修、維護(hù)與保養(yǎng)來(lái)降低噪聲強(qiáng)度，采取綜合性措施來(lái)預(yù)防噪聲危害仍為首選。

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