鉆井噪聲的現場(chǎng)實(shí)測與治理對策分析

 

  由表 2 可以看出，鉆臺、鉆井泵、循環(huán)罐、機房作為井場(chǎng)內主要的工作點(diǎn)，噪聲值較大，噪聲值范圍在 73.2～109.4 dB，平均值超過(guò)接觸限值 85 dB，且變化幅度大，其中機房的噪聲值最大，可達到 109.4 dB，鉆井泵房的最大噪聲值 97.3 dB，鉆臺噪聲最大值 93.4 dB。

 

  由以上分析得出，井場(chǎng)各區噪聲值均會(huì )超過(guò)《工業(yè)企業(yè)職工聽(tīng)力保護規范》中每工作日8 h 暴露于等效聲級應小于 85 dB 的接觸限值的要求，不僅會(huì )對作業(yè)工人的身心健康造成損害，還會(huì )影響周?chē)h(huán)境。

 

  2.2 井場(chǎng)設備噪聲監測和分析現場(chǎng)常用的柴油機配置是 3 臺 PZ12V190（1020HP 或 1200HP）或 MB-820 型柴油機，配套冷卻風(fēng)扇、水箱、底座。柴油機內氣缸燃燒的爆發(fā)沖擊和壓力變化引起的噪聲、排氣管向外輻射的噪聲、水箱冷卻風(fēng)扇噪聲構成了柴油機的主要噪聲。在 3 臺同時(shí)運轉時(shí)，噪聲達到 100 dB 以上。經(jīng)監測[5]

 

  ，在鉆進(jìn)及起下鉆的條件下，柴油機冷卻風(fēng)扇處噪聲為 106 dB，氣缸處噪聲為 112 dB，排氣管噪聲為 120 dB。對兩種類(lèi)型柴油機的噪聲頻譜特性進(jìn)行了調查實(shí)測，并得出了頻譜圖（見(jiàn)圖 1）。

 

  從頻譜分析來(lái)看，鉆井作業(yè)時(shí)，柴油機噪聲屬于低頻噪聲，在 63～500 Hz 處有一峰值，石油與天然氣化工之后隨頻率升高而減小。根據聲音傳播與頻率關(guān)系，低頻聲具有波長(cháng)較長(cháng)，方向性弱，衰減時(shí)間長(cháng)的特點(diǎn)。人耳所能感到的頻率范圍為 20～20 000 Hz 之間，語(yǔ)言頻率<2 000 Hz。因此，柴油機噪聲對人影響很大，需要對柴油機進(jìn)行噪聲控制。在同一頻率下，PZ12V190 型柴油機與 MB-820 型相比，噪聲值更高。

 

  圖 1 兩種柴油機的噪聲頻譜特性曲線(xiàn)Figure 1 Noise spectrum characteristic of two kinds of diesel常用的鉆機有 ZJ32、ZJ40、ZJ45 等，針對不同鉆井深度鉆機的噪聲水平做了實(shí)測（見(jiàn)圖 2）。3 200 m 井深鉆機鉆臺處噪聲最大，超過(guò) 90 dB，其他深度鉆機噪聲值相差不大，隨井深繼續增加有逐漸下降趨勢，并會(huì )趨于穩定，原因可能為隨井深增加，鉆柱長(cháng)度增加，因地層作用引起的振動(dòng)衰減嚴重，使地面振動(dòng)變弱。如圖 2 所示，在相同鉆井深度下，使用同類(lèi)鉆機時(shí)，3 200 m 鉆機噪聲為 91.9 dB，高于 4 000 m 鉆機的噪聲 83.8dB。3 200 m 鉆機會(huì )產(chǎn)生更高的噪聲值，中深井鉆進(jìn)時(shí)鉆井噪聲問(wèn)題將會(huì )更為嚴重。

 

  圖 2 不同鉆井深度下鉆臺處噪聲的變化曲線(xiàn)Figure 2 curves of noise on drill floor under different drilling depth石油與天然氣化工圖 3 不同井隊同類(lèi)型鉆機的噪聲變化曲線(xiàn)Figure 3 curves of same type of rigs’noise in different well teams3 井場(chǎng)噪聲治理對策分析針對井場(chǎng)內存在的高噪聲問(wèn)題已經(jīng)影響到周?chē)h(huán)境及工作人員正常的生產(chǎn)生活，建議采用以下降噪措施。

 

  （1） 對井場(chǎng)內部設備進(jìn)行合理布局，有效利用距離衰減來(lái)降低噪聲的影響。按照點(diǎn)聲源衰減計算公式（1）：

 

  0 0L ( r ) = L ( r ) - 20lg( r / r )-A（1）式中， L(  r )、0L ( r )分別為距離點(diǎn)聲源r 、0r 處的聲壓級，dB；A為空氣吸收引起的衰減量，dB。

 

  假設空氣吸收為 0，機房 1 m 處噪聲為 109.4 dB。經(jīng)過(guò)理論計算，為達到接觸噪聲限值85 dB，應使職工宿舍和值班房在機房排氣管相反方向，兩者相隔距離大于 16.6 m；若按照GB3096-2008《聲環(huán)境質(zhì)量標準》規定的 2 類(lèi)聲環(huán)境功能區（指以商業(yè)金融、集市貿易為主要功能，或者居住、商業(yè)、工業(yè)混雜，需要維護住宅安靜的區域）晝間 60 dB，夜間 50 dB計算，兩者相隔距離應大于 295 m。

 

  （2）優(yōu)選使用網(wǎng)電鉆井，既節能減排又降低噪聲水平[6]

 

  ，對普通柴油機和網(wǎng)電鉆井時(shí)噪聲水平進(jìn)行對比監測，如圖 4 所示。使用網(wǎng)電技術(shù)能明顯減小井場(chǎng)內噪聲值，與柴油機動(dòng)力相比，噪聲值減少 10～30 dB。石油與天然氣化工圖 4 柴油機與網(wǎng)電產(chǎn)生的噪聲對比圖Figure 4 noise comparison between diesel engine and electrical noise（3） 如果使用發(fā)電機、柴油機、空氣壓縮機等，要安裝隔聲間或隔聲罩，并在隔聲間或隔聲罩氣流通道安裝消聲器，同時(shí)對設備基礎配套減振設施；在柴油機排氣管、空壓機進(jìn)風(fēng)口等要加設消聲器。經(jīng)研究表明，對柴油機房進(jìn)行改造后噪聲降低 30 dB 左右[7]

 

  。

 

  （4） 假如井場(chǎng)處于居住區，要在場(chǎng)界四周安裝隔聲屏或吸隔聲墻；對于有較大噪聲水平的工作崗位，應對工作人員配戴耳塞、耳罩等隔聲措施。

 

  4 結 論（1）井場(chǎng)的噪聲源分散分布，均值大都在 90 dB 以上，連續、穩態(tài)，并輻射影響周?chē)?/div>