摘 要:根据广州某小区调压井噪音异响问题，分析异响产生的因素，采取内置消音器与隔音海绵结合使用的措施达到预期消音效果；并提出解决噪音根源问题的方案，对今后类似调压设备问题的处理具有一定参考意义。
关键词:天然气 调压器异响 流量流速 降噪措施
一、概况
本次异响调压井位于广州市某小区南面绿化带内，采用埋地式安装，于2005年3月17日正式启用，2017年4月该调压井开始产生较大噪音，对附近居民正常生活造成一定影响，设备相关参数详见表1。
表1 、调压井设备(RMG280-1500/1)参数
二、原因分析
经多次现场摸查、排查，发现设备运行过程平稳无振动，噪音主要从调压器出口端传出（图1），用数字式噪音计-CENTER329分别于用气高峰和非用气高峰贴近测试，测得噪音分贝分别为91dBA和80dBA（井盖开启），初判设备运行噪音是因高峰用气时天然气高速流经调压器摩擦产生的气流声过大。
该调压井自安装点火后一直正常运行，近几年因管网接驳点条件限制，其供气用户数量不断增多；经统计，该调压井供气的居民用户现为3580户、月均总用气量91500m³；工商公福户现为17户，月均总用气量120800m³。下面对造成该调压井异响产生的可能性因素进行分析：
图1：噪音发出的位置
(一)运行流量超过调压器设计流量比例偏大
1、居民用户高峰用气流量计算：
（1）、同时工作系数法：
Q居同 =居民用户数×居民用户时均用气量×同时工作系数，即：Q居同 = 3580×2.35×0.12=1009.56m³/h。
（2）、平均值法：
居民日均用气时间取3.5小时，则：Q居均 =居民月均总用气量/月天数/日均用气时间，即：Q居均 =91500 ÷30÷3.5=871.43 m³/h。
而居民高峰小时用气量取同时工作系数法和平均值法二者的平均值计算较合理，即Q居=（Q居同+ Q居均）/2=（1009.56+ 871.43）/2=940.50m³/h。
2、工商公福户高峰用气流量计算：
由工商公福高峰小时用气量Q工商公福=工商公福户月均用气量÷月天数÷日均用气时间，即：Q工商公福=120800÷30÷5=805.33 m³/h。
故该调压井高峰用气流量为Q当前≈Q居+Q工商公福=940.50+805.33=1745.83 m³/h。显然Q当前＞Q额（1500 m³/h），根据《城镇燃气设计规范 GB 50028-2006》6.6.9规定：调压器的计算流量，应按该调压器所承担的管网小时最大输送量的1.2倍确定，因此Q额= 1.2 Q设，故该调压井初设计流量理论计算应为Q设=Q额/1.2=1250
m³/h，故有（Q当前- Q设）/Q设=39.7%、（Q当前- Q额）/Q额=16.4%，即调压井当前流量超过设计流量比例为39.7%，超过额定流量比例为16.4%，超过比例明显偏大。
（二）调压器阀口口径与设计不同造成用气流速大幅提升
设计选用的调压器RMG280，原装主调阀口应为DN100，但现场拆卸发现在用调压器主调阀口为DN80。推断当时安装的调压井并非RMG280整套安装，系自行组装后安装。当前调压器主调阀口为DN80，实际高峰时段气体流速V当前=4Q实际/πD²=4×1745.83 /π0.08×0.08=96.53 m/s。
原装RMG280阀口为DN100，设计高峰时段气体流速V设=4Q设/πD²=4×1250 /π0.1×0.1=44.23 m/s。
由(V当前- V设)/ V设=(96.53-44.23)/ 44.23=118.2%，知高峰供气时通过调压器的气流速度相对设计流速增大比例为118.2%。因此判断调压器阀口比设计原尺寸偏小，造成实际用气高峰气流速度大幅增加，这极可能是产生噪音异响的重要原因之一。
（三）主调阀口处有缺口
对设备检查发现阀口处有微小锋利缺口（图2），可能是由于天然气中含有的固体颗粒等杂质长期冲刷摩擦形成，当气体高速流经有锋利缺口的有限通道时，易产生噪音和异响。
图2：阀口缺口
三、整改措施
为及时消除噪音给附近居民造成的影响，笔者会同相关部门、设备厂家多次讨论，最后确定采取如下降噪措施：
(一)主路调压器内加装内置消音器
在调压器内加装内置消音器（图3）后，噪音现象明显改善，但用气高峰在距离调压井15米范围内（井盖关闭）仍能听见75dBA~80dBA的气流声。
图3：内置消音器
（二）在调压器与调压井盖间增设隔音海绵
加装内置消音器之后消音效果未完全达到预期，进一步在调压器与调压井盖间增设厚度为5cm的隔音海绵（图4），且调压器出口操作空间内也填塞隔音海绵，以最大限度削减噪音能量。
图4：隔音海绵现场照片
采取上述两项措施后，紧贴调压井也只能听见由调压器发出的轻微气流声，用数字式噪音计现场测试（表2），距调压井5米、10米、20米及50米范围，已听不到由调压器发出的特殊的气流声，经过一段时间运行观察，降噪效果稳定。
（表2）消音器与消音棉结合使用后消音效果情况表
（三）阀口缺口处理或更换尺寸为 DN100的阀座
根据经验将阀口上的锋利缺口进行打磨、或直接更换同等规格的阀座均是既定的降噪措施。但采取了降噪措施1、2后，已消除噪音扰民问题，加之人工打磨和操作难度大、精细度要求不易满足，公司已将该片区纳入年度整改计划中，故未实施该降噪措施。
（四）根本性解决问题的措施建议
噪音扰民的问题虽得以解决，但该片区燃气用户数还会有所增加，设备超负荷运行根源尚存，从根本上解决问题是必然之举，笔者根据上述分析，提出以下三个整改措施，仅供参考：
1、以更大型号的调压柜替代现有调压井
从施工便捷性、投资成本、后期运维管理等方面综合考虑，建议新建调压柜取代现有调压井，但所选调压柜的规格型号须满足今后10年以上该区域燃气用户的发展需求。从该片区目前居民用户和工商公福户总的用户数和用气流量看，建议所选调压柜额定流量不小于2500 m³/h。
2、加装旁路调压器
在当前调压井旁加装额定流量为1000 m³/h的旁路调压器，即在原基础上增大设备的调压和通过能力，缓解当前调压器运行负荷，该措施充分显示问题解决的灵活性，但不利于长期发展趋势。
3、连通不同调压设备控制的临近管线实现流量分担
该措施对燃气管线位置依赖性较强，经确认目标区域内有额定流量为2500 m³/h的调压柜，其供气用户高峰用气流量约1800m³/h，两调压设备低压端最近处约8米，故可采用低压端连通实现流量分担的方法，缓解该调压井运行负荷，即将现役调压井部分用户的供气任务改为由相邻调压柜分担，详见图5。
图5：连通低压端、实现流量分担
四、结论
总之，该调压井噪音扰民的问题虽已解决，但是噪音产生的根源需进行根本性消除，上述提出的几种整改措施的原理相近却各有适宜，仅供参考。
参考文献：
【1】《城镇燃气设计规范 》GB 50028-2006 2006-11-01实施
【2】杨浩 降低燃气调压系统噪音的方案 上海煤气ISSN：1009-4709 2016年第 1 期
【3】薛庆 城市燃气调压设备运行与管理 中国石油石化ISSN：1671-7708 2017年11期
【4】呼志强燃气调压器流量系数及静态特性的研究 天津大学TU996.7 2010
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