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[摘 要]海上中心平台噪振对在平台工作员工的身心健康产生重大影响，对海上平台声源进行分析与治理是十分必要的。本论文通过研究海上平台噪声产生的机理，并在大量实验数据分析的基础上，采用LMS声学仿真计算软件对平台上大型动力机械振动、噪声源及传播进行了预测与理论分析，得出在噪声源周围声场分布规律，系统研究了机械振动对声场变化的影响。同时，结合海上实际，同时兼顾简便性、经济型和可实施性，采取有效的治理措施，事噪声对人体的影响降到最低。
[关键词]海上中心平台；噪声；振动；治理；职业健康。
中图分类号：TU573 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）42-0206-01
1、概述
随着社会经济发展对石油能源的需求逐渐增加，海洋油气资源在整个石油开采行业中开发力度不断加大，海上石油平台是海洋油气资源开采的重要方式。海上平台在生产过程中，振动和噪声一直是其面临的重要问题，噪振问题会使在平台上工作人员感到不适、影响工作效率，破坏人员身心健康。《海上固定平台安全规则》对平台各区域的噪声声压级提出强制性要求。特别是在越来越强调以人为本的社会大环境下，海上石油平台的减振降噪问题日益受到重视。
胜利油田海洋采油厂埕岛中心二号平台是具有代表性的海洋石油平台。目前中心平台上存在着大量的噪声设备，如：天然气压缩机、空压机、大型注水泵等。经检测平台生产区噪声声级均达到90dB（A）以上，对平台员工造成身心方面的较大危害，对长期值守的员工工作环境造成了较大影响。
2、海上平台噪声产生原因与危害分析
2.1 噪振产生原因
噪声是由于声源振动引起的。海洋石油平台一般远离陆地，处于环境恶劣的海洋中，会受到各种载荷的作用，因此声源点较多。通过对中心二号平台现场调查研究与分析，噪声危害产生原因有以下几个方面。
2.1.1 设备本身的原因
海洋石油平台为了满足生产需要，平台上均会配置大量髙功率、高转速的大型动力设备，设备振动时噪声产生的根本原因。对于早期建设的海上平台，在这些设备设计安装时大多未考虑减振降噪问题，设备经过长期运行，普遍存在设备老化现象，导致由于机械振动进而产生辐射噪声越来越突出。
2.1.2 空间的限制
海洋石油平台在建设时会考虑尽量减小外部环境对平台的影响及降低造价成本，在满足生产需要前提下尽量减小空间，因而造成平台工艺流程、设备密集布置，员工工作环境狭小，经常与声源设备近距离接触。
2.1.3 材料的影响
海洋平台大多均为由钢材制成，其阻尼较小，振动和噪声更加容易传递，振动频域涉及低、中、高频。
2.2 噪振的危害
噪声与振动的存在，会使平台工作人员感到不适，影响工作效率，同时噪声与振动使处于不良工作环境中，影响人员听觉能力，易引发噪声职业病。此外，振动会导致平台设备、结构因疲劳造成破坏，设备及平台使用寿命降低。
3、噪振控制措施分析
3.1 噪振产生原理及控制方案
噪声是由声源作无规则和非周期性振动产生的声音，声源的无规则周期运动又是由于振动引起的，因此振动与噪声紧密联系在一起，因此必须将两者相结合进行噪声控制。
声源控制是噪声控制中最根本最有效的手段。在无法改变平台现有机械设备条件下，综合采用隔声、吸声和减振等方法控制噪声辐射是比较有效方法。比如优化结构避免共振、增加结构的自身刚度、增加结构阻尼以衰减振幅、采用多孔性吸声材料和吸声结构、安装消声器等方式。
3.2 平台主要声源设备噪振产生原因分析
3.2.1 设备噪振分析
各类型设备运行中产生的噪声是海上平台最主要声源。设备产生噪声的主要场所是各运动部件的不规则运动，主要来源于叶片、定子和转子的振动造成，尤其是叶片和定子间的撞击声，很容易通过壳体发射到周围空间。
3.2.2 通风装置噪振分析
通风机的噪声按性质及来源来分可以分为气动噪声、气体和固体弹性系统相互作用产生的噪声，机械噪声和电机噪声。而空气动力性噪声的强度较大，是风机的主要噪声。主要由作用在叶片上的随机脉动力以及转子叶片和湍流层相互干扰周期性打击空气质点或邻近部位引起的空气压力脉动引起的。
4、噪声治理的实施与效果评价
4.1 数值模拟方法应用
结合实测数据以及噪声的基本方程相关理论，对声源三维建模，利用有限元+边界元的方法对声压、声功率和声强、声级和频谱等参数进行综合分析，系统研究噪声的统计能量方法在模态密度、内损耗因子、耦合损耗因子等物理量。分析得出平台上主要噪声激励源及其分布情况，最终建立声学模型，对平台上的噪声声压级水平进行数值预报，对减振降噪措施应用提出指导。
4.2 设备噪声治理
设备周围空间允许条件下，在其周边加设全封闭隔声罩。隔声罩是一种将声源完全封闭的降噪设备，噪声源被隔离与封闭有限空间内，声波无法直接穿透辐射，声波通过降声罩墙面、屋面板时，面板的吸、隔作用将大大降低噪声压级。隔声罩墙面板具有吸声和隔声双重作用，吸声侧面板为穿孔板，隔声侧面板为钢板，中间填充吸声材料。为方便设备检修，降声罩墙面、屋面设计为可拆卸模块化墙面，满足快速拆卸要求。
4.3 通风装置噪声治理
该中心平台原通风装置型号老旧，初始安装时未采取减振及消声措施。经过综合分析确定采取“设备换型+减振+消声”的治理措施：将通风装置进行改造，更换新型低噪声风机；在风机出口安装消音器；合理设计风机焊接固定点及支吊架系统，增加其运行稳定性，避免共振产生。
4.4 治理效果综合评价
通过实施减振降噪措施后，经过数据检测与对比，降低噪声在14-45dB（A）范围内，平均综合噪声降低率为20.51%，声级明显降低下降，措施实施后的声级满足国内外对于船舶噪声相关标准。同时结合佩戴使用防噪声用品等措施，人员直接收到的噪声声级进一步降低，海上平台员工的的工作环境得到明显改善（表1）。
5、结论
与其他环境相比，海上中心平台振噪危害更大，减振降噪紧迫性更加突出，难度也更大。本文通过对中心平臺噪声产生原理及危害进行分析，并合理采取有效措施进行治理，减轻噪声危害效果明显，突出了以人为本的根本宗旨。
[关键词]海上中心平台；噪声；振动；治理；职业健康。
中图分类号：TU573 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）42-0206-01
1、概述
随着社会经济发展对石油能源的需求逐渐增加，海洋油气资源在整个石油开采行业中开发力度不断加大，海上石油平台是海洋油气资源开采的重要方式。海上平台在生产过程中，振动和噪声一直是其面临的重要问题，噪振问题会使在平台上工作人员感到不适、影响工作效率，破坏人员身心健康。《海上固定平台安全规则》对平台各区域的噪声声压级提出强制性要求。特别是在越来越强调以人为本的社会大环境下，海上石油平台的减振降噪问题日益受到重视。
胜利油田海洋采油厂埕岛中心二号平台是具有代表性的海洋石油平台。目前中心平台上存在着大量的噪声设备，如：天然气压缩机、空压机、大型注水泵等。经检测平台生产区噪声声级均达到90dB（A）以上，对平台员工造成身心方面的较大危害，对长期值守的员工工作环境造成了较大影响。
2、海上平台噪声产生原因与危害分析
2.1 噪振产生原因
噪声是由于声源振动引起的。海洋石油平台一般远离陆地，处于环境恶劣的海洋中，会受到各种载荷的作用，因此声源点较多。通过对中心二号平台现场调查研究与分析，噪声危害产生原因有以下几个方面。
2.1.1 设备本身的原因
海洋石油平台为了满足生产需要，平台上均会配置大量髙功率、高转速的大型动力设备，设备振动时噪声产生的根本原因。对于早期建设的海上平台，在这些设备设计安装时大多未考虑减振降噪问题，设备经过长期运行，普遍存在设备老化现象，导致由于机械振动进而产生辐射噪声越来越突出。
2.1.2 空间的限制
海洋石油平台在建设时会考虑尽量减小外部环境对平台的影响及降低造价成本，在满足生产需要前提下尽量减小空间，因而造成平台工艺流程、设备密集布置，员工工作环境狭小，经常与声源设备近距离接触。
2.1.3 材料的影响
海洋平台大多均为由钢材制成，其阻尼较小，振动和噪声更加容易传递，振动频域涉及低、中、高频。
2.2 噪振的危害
噪声与振动的存在，会使平台工作人员感到不适，影响工作效率，同时噪声与振动使处于不良工作环境中，影响人员听觉能力，易引发噪声职业病。此外，振动会导致平台设备、结构因疲劳造成破坏，设备及平台使用寿命降低。
3、噪振控制措施分析
3.1 噪振产生原理及控制方案
噪声是由声源作无规则和非周期性振动产生的声音，声源的无规则周期运动又是由于振动引起的，因此振动与噪声紧密联系在一起，因此必须将两者相结合进行噪声控制。
声源控制是噪声控制中最根本最有效的手段。在无法改变平台现有机械设备条件下，综合采用隔声、吸声和减振等方法控制噪声辐射是比较有效方法。比如优化结构避免共振、增加结构的自身刚度、增加结构阻尼以衰减振幅、采用多孔性吸声材料和吸声结构、安装消声器等方式。
3.2 平台主要声源设备噪振产生原因分析
3.2.1 设备噪振分析
各类型设备运行中产生的噪声是海上平台最主要声源。设备产生噪声的主要场所是各运动部件的不规则运动，主要来源于叶片、定子和转子的振动造成，尤其是叶片和定子间的撞击声，很容易通过壳体发射到周围空间。
3.2.2 通风装置噪振分析
通风机的噪声按性质及来源来分可以分为气动噪声、气体和固体弹性系统相互作用产生的噪声，机械噪声和电机噪声。而空气动力性噪声的强度较大，是风机的主要噪声。主要由作用在叶片上的随机脉动力以及转子叶片和湍流层相互干扰周期性打击空气质点或邻近部位引起的空气压力脉动引起的。
4、噪声治理的实施与效果评价
4.1 数值模拟方法应用
结合实测数据以及噪声的基本方程相关理论，对声源三维建模，利用有限元+边界元的方法对声压、声功率和声强、声级和频谱等参数进行综合分析，系统研究噪声的统计能量方法在模态密度、内损耗因子、耦合损耗因子等物理量。分析得出平台上主要噪声激励源及其分布情况，最终建立声学模型，对平台上的噪声声压级水平进行数值预报，对减振降噪措施应用提出指导。
4.2 设备噪声治理
设备周围空间允许条件下，在其周边加设全封闭隔声罩。隔声罩是一种将声源完全封闭的降噪设备，噪声源被隔离与封闭有限空间内，声波无法直接穿透辐射，声波通过降声罩墙面、屋面板时，面板的吸、隔作用将大大降低噪声压级。隔声罩墙面板具有吸声和隔声双重作用，吸声侧面板为穿孔板，隔声侧面板为钢板，中间填充吸声材料。为方便设备检修，降声罩墙面、屋面设计为可拆卸模块化墙面，满足快速拆卸要求。
4.3 通风装置噪声治理
该中心平台原通风装置型号老旧，初始安装时未采取减振及消声措施。经过综合分析确定采取“设备换型+减振+消声”的治理措施：将通风装置进行改造，更换新型低噪声风机；在风机出口安装消音器；合理设计风机焊接固定点及支吊架系统，增加其运行稳定性，避免共振产生。
4.4 治理效果综合评价
通过实施减振降噪措施后，经过数据检测与对比，降低噪声在14-45dB（A）范围内，平均综合噪声降低率为20.51%，声级明显降低下降，措施实施后的声级满足国内外对于船舶噪声相关标准。同时结合佩戴使用防噪声用品等措施，人员直接收到的噪声声级进一步降低，海上平台员工的的工作环境得到明显改善（表1）。
5、结论
与其他环境相比，海上中心平台振噪危害更大，减振降噪紧迫性更加突出，难度也更大。本文通过对中心平臺噪声产生原理及危害进行分析，并合理采取有效措施进行治理，减轻噪声危害效果明显，突出了以人为本的根本宗旨。