1、中华人民共和国行业标准HG国际通用设计体制和方法HG/T 20570一95工艺系统工程设计技术规定1996一05一02发布1996一09一01实施中华人民共和国化学工业部发布中华人民共和国行业标准工艺系统工程设计技术规定HG/T 20570一95主编单位:化工部工艺系统设计技术中心站批准部门:化学工业部实施日期:一九九六年九月一日化口部口二尾是建设标准编辑中A绍1996北京工艺系统专业噪声控制设计HG/T 20570. 10一95编制单位:上海化工设计院批准部门:化学工业部实施日期:一九九六年九月一日编制人:上海化工设计院夏良祖审核人:上海化工设计院江霞陈德林化工部工艺系统设计技术中心站龚人伟
2、1噪声标准1.0.1噪声控制标准GB 3096一82城市区域环境噪声标准GB 3222-82城市环境噪声测量方法GBJ 87一85工业企业噪声控制设计规范HGJ 6-86化工建设项目环境保护设计规定GBJ 122一88工业企业噪声测量规范GB 10070-88城市区域环境振动标准GB 10071一88城市区域环境振动测量方法GB 12348-90工业企业厂界噪声标准GB 12349一90工业企业厂界噪声测量方法HG 20503-92化工建设项目噪声控制设计规定1.0.2噪声限制值工作区域的噪声限制值见表1. 0. 2,工作区域的噪声限制值表1.0.2序号地点类别dB(A)1生产车间及作业场所(
3、工人每夭连续接触噪声8小时)902高噪声车间设置的值班室、观察室、休息室(室内背景噪声级)无电话通讯要求75有电话通讯要求703精密装配线、精密加工车间的工作地点计算机房(正常工作)704车间所属办公室、实验室、设计室(室内背景噪声级)705主控室、集中控制室、通讯室、电话总机室、消防值班室(室内背景噪声级)606厂部所属办公室、会议室、设计室、中心实验室(包括试验、化验、计量室)(室内背景噪声级)607医务室、教室、哺乳室、托儿所、工人值班室(室内背景噪声级)55上表列出的噪声限制值摘自国家标准GBJ 87-85,3492工艺系统专业噪声控制设计原则和内容2.0.1噪声控制设计原则2.0.1
4、.1凡新建、扩建、改建的工程项目，应根据设计合同中对噪声控制的要求，对各生产装置和作业场所的允许噪声按国家、行业或地区有关标准予以规定和控制。2.0.1.2对生产装置中所产生的噪声，应首先从声源上进行控制，即采用低噪声装置和设备，以低噪声工艺代替高噪声工艺。采用上述措施后如仍达不到规定的要求和标准时，则在工程设计中采用消声、吸声、隔声、隔振以及综合治理措施。2.0.1.3生产车间及岗位当采用噪声控制措施后，其噪声水平仍超过国家、行业、地方的有关标准，或某些高噪声设备不需要操作人员经常停留在设备附近，对于在这些场合下工作的操作人员，可以配带护耳器，进行个人防护。2.0.1.4工艺系统专业的噪声控
5、制设计，是配合设计经理和环境保护专业，从整体上了解噪声分布，并完成本专业规定的噪声控制设计和向有关专业提供噪声控制设计条件和数据。工艺系统专业的工作并不代替环保专业及其它相关专业的噪声控制设计任务和职责。2.0.2噪声控制设计内容化工厂噪声控制设计应在环境保护篇和劳动安全、工业卫生篇中分别予以说明并独立成章。由环保专业作为主导专业和归口专业来完成噪声控制设计。工艺系统专业参加化工厂噪声控制设计，重点在于工程设计阶段对生产装置中管系的噪声控制和消声设计，其主要内容为:2.0.2.1与相关专业(工艺、设备、机泵、环保、管道、建筑、结构、自控、暖风、给排水、热工、工业炉等)协商，选择达到规定要求的低
6、噪声流程，例如化工装置中公用物料发生流程和设备。2.0.2.2确定合适的流速来进行管系的噪声控制设计。对管系的阀门(包括控制阀)、特殊管件(如喷射器等)和由于管道中物料流向的突变的管系以及火炬管系、安全阀放空管系等工作时的高流速湍流引起的高噪声进行控制。2.0,2, 3本专业所管辖范围的设备、管件、机械当无法避免高噪声时，应提出隔声、隔振和消声对策，如设置隔声罩、隔声室、隔声包扎、减振器、弹性连接、消声器等。2.0.2.4将上述有关内容以条件表和数据表形式向各有关专业和设计经理提出。2.0.2.5工作的依据由设计经理和环保专业提出。在基础工程设计开始时，工艺系统专业人员提出上述内容的“噪声控制
7、设计规定”编制要求，在完成PI图A版后，350如需要，由工艺系统专业提出本专业的“噪声控制设计规定”，在工程设计深化中供本专业和有关专业使用。2.0.3噪声控制设计程序噪声控制设计程序图规定了工艺系统专业噪声控制设计的一般程序，见图2.0.3所示。351图2.0.3系统专业噪声控制设计程序图3523管道系统3.0.1管系中主要噪声源及其频谱特性3.0.1.1管系中主要噪声源(1)阀门节流噪声当阀门节流时，在其下游产生噪声，具有中高频特性。气流流速等于声速时会产生强烈的激波噪声。所以节流时务必控制其压降比(节流点前后的压力比)，使其小于临界压力比1.89。当压降比超过临界压力比时，激波噪声迅速提
8、高，直到压降比等于3时为止，此时增加渐趋缓慢。(2)气穴噪声气穴噪声又称空穴噪声或气蚀噪声。当管道内局部有障碍物时，由于局部的高速及低压而产生气穴噪声。在特定速度下，液体的压力低于其蒸汽压力，从而产生气泡，这些气泡突然破裂产生噪声。(3)水锤声由于阀门或水泵的突然开闭，使管道内液体压力突然改变，压力波(冲量)沿管道向前后反射，产生如撞击的噪声，高达110- -115dB，并且造成管系剧烈振动。(4)机械振动噪声由于压力变化和流体的脉冲，使阀门零部件及管系、吊架产生振动，其噪声频率在1000Hz以下。机械振动噪声的第二声源是阀门部件在其固有频率处的共振，是一种单调噪声，其频率通常在2000-70
9、00Hz之间。(5)固体传声与管系连接的各种动力设备产生的机械噪声、气流噪声及振动通过管系向空气辐射噪声。(6)管道内液体的湍流、气体的涡流、流体流速及流向突然改变，均会产生强烈噪声。3.0.1.2管系噪声的频谱特性管系噪声的频谱特性，主要由结构尺寸、管件布置及自然衰减决定。典型的频谱曲线见图3.0.1一1-3. 0.1-3所示。综合分析可知其峰值频率在1000Hz-2000Hz之间，主要声级在500Hz以上。31.5 125 500 2k 8k月.图3.0.1-1 DH-80空压机出口管嗓声颐谱图3.0.1一2某号鼓风机送风系统管道嗓声摘语1005，人1占31.5125 500 2k 8k
10、1-1z3.0.1-3某放风阎辐射噪声颐谱3543.0.2管道隔声量估算3.0-2.1管道最低共振频率计算管道本身是一种单层的隔声壁，从其形状可视为无限长的圆柱体，所以其隔声量的计算应考虑到管道截面上最低共振频率，又称管道自鸣频率，其计算见式(3.0.2-1)。CJs今二一亏泥“(3.0.2一1)式中几管道最低共振频率,Hz;C,管道内纵波传播速度，m/s,钢管为5100M/S;d管道直径，m,3.0.2.2管道隔声量的估算已知管道的管径和壁厚，可从图3.0.2中查取管道隔声量的极限值。/洲产_z/L二一尸/闰P划径彩-极连管厚/管径圈3.0.2管遭隔声f估算图3.0-2.3在最低共振频率以下
11、，圆形管道的隔声量仍可按图3.0.2估算，但还需用表3.0.2修正。圆管在自鸣频率以下隔声A的修正值表3.0.2f1f.修正值dB0.0250.05一50. 6+ 0. 7 0. 83.0.2.4在最低共振频率以上，管道的隔声量几乎与单层平板一样，可应用单层平板平均隔声量的计算式估算其隔声量，见式(3.0.2一2)e355当m镇200kg/mR=13.5烤m+14 (3.0.2一2)式中R平均隔声量，dB;二单层平板的面密度，kg/m2,3.0.3管系噪声控制对策3.0.3.1选用低噪声阀门常用的低噪声阀门有以下几种:(1)多级降压型阀芯与阀座为多级配合，即在阀座内设置直立串联的节流层，使每级
12、的压降比减小，从而降低冲击噪声与气穴噪声。这种型式的阀门适用于大压降的场合，其噪声可比一般控制阀降低20-25dB(A)。但由于阀门的导流能力小，仅为一般球形控制阀的1/3-1/4，若在低压降和大流量下，降噪效果不明显。(2)分散流道型它是用许多小孔或细长间隙所构成的通道来代替一般阀门的大通道，从而降低阀门噪声。3.0-3.2设置辅助控制阀当主控制阀某一开度会引起管路共振时，可适当开启旁路辅助控制阀，调节其开度来避免管道发生共振。图3.0.3-1列举了辅助控制阀的设置。主控制阀图3.0.3-1辅助控制问安装方式当主控制阀由于压力降大而产生强烈噪声时，可使用A,B两阀的节流来分担主控制阀的压力降
13、。若主控制阀某一开度激发管路共振时，可适当开启旁路阀C来改变主控制阀的开度，从而避免管道发生共振。3.0-3.3设置限流孔板356管路中增设限流孔板，可使阀门的节流压降减小，另外孔板本身亦有抗性消声作用。实践证明，限流孔板选用恰当，一般可降噪声10-15dB(A) o限流孔板开孔固定而不能调节，在负荷变动时效果也跟着变化，所以限流孔板应根据常用的负荷参数进行设计。3.0.3.4选用合适的消声器在气体动力设备的进、出口和在气流管道的阀门上、下游安装合适的消声器是控制设备噪声和阀门噪声沿管道传播和辐射的有效措施。消声器分为阻性消声器、抗性消声器、阻抗复合消声器等，消声效果一般在2025dB(A)。
14、液体输送管道中，当液体压力大于1MPa时，可采用液体消声器，一般降噪量为20dB/0. 5m,也可以在管道中设置1/4波长的旁路管，改变管道脉动的相位，起到干涉消声的作用。3.0.3.5控制流速流体在阀门或管道内的流速高，噪声亦高，降低流速可减小噪声。在无气穴的情况下，流速加倍，噪声增加18dB。对噪声限制较严的管道，需对流速加以限制，一般采用扩大管径的方法来降低流速。对于截面与流向急剧变化的管段，其流速还应进一步降低。在实际使用中，不同的环境对管道噪声有不同的要求，但气流输送管系不受此限制，因为气流中固体颗粒与管壁的摩擦将大大增加管道噪声。管道流速限制值见表3. 0. 3-1,控制噪声的苍内
15、流速限制值表3.0.3-1管道周围的声压级，dB防止噪声的流速限制值m/s7033804590573.0-3.6合理的管道连接管道的支管尽可能避免T形连接，最好改用分流的接管分式、对于管径大于200mm的管道更是如此。管道的转弯半径一般应大于5倍直径。对于泵的接管，其转向应与泵的叶片旋转方向相同。见图3.0.3-2所示。燕汽透平好阀后立即转直段尽t长与旋转方向一致管径200顺流拼接R=5d的拼接图3.0.3-2合理的管道连接3.0.3.7采用挠性连接挠性接管，可以隔绝噪声在管道中传递，可防止动力设备振动传递给管道，又可对管道中心线的偏移给以补偿。挠性接管有定型产品，一般可降噪10-,-15dB
16、(A) o3.0.3.8管道隔声支吊架采用弹性支吊架可防止管道噪声从吊架、支座传递到墙壁、天花板、基础上，这类弹性支吊架已有定型产品。3.0.3.9管道内加吸声内衬在管道和弯头内，衬以一定厚度的吸声材料，即组合成一个简单的阻性消声元件，称消声直管或消声弯头。吸声层厚度在50mm-80mm之间，并用透气性织物一玻璃布或金属穿孔板护面，护面结构根据管道内气流速度选定。护面结构会使吸声材料的吸声系数、特性曲线向低频方向移动，对控制低频噪声有利，但对控制高频噪声会使吸声效果下降，应用时要加以注意。不同护面结构适合于不同的气流速度，详见图3.0.3一3所示。35800们!06娜姗胭拓9卜侧栩握r念均自|
17、肉.。;田招常摘座尽叹姻璐记铁次。卜名划翻任形宋国盆筋瑞侧喇旧形却种姻丫名拐璐卑睁胭邢叔翅橄赢傲于邢06之09口一一0920们0们之NN盆峡训浮矫犷绷宾扭饭套一一黝NN之0101口一缨矍缨一缨缨一鹦缈缨军田划申的。划侧告碱琴织3593.0.3.10隔声包扎强噪声的管道宜布置在地下或采用隔声包扎的方法来降噪。(1)常见的隔声包扎结构及其隔声性能管道隔声包扎结构见图3.0.3-4所示，图中81表示厚度lmm，以此类推。其中(b),(c)结构的管道隔声包扎的隔声性能见图3. 0. 3一5所示。(2)隔声包扎实例DN300mm的钢管外包扎不同厚度的隔声层，其隔声量的插入损失见表3.0.3一2b.方形钢
18、管，边长为450mm X 450mm，包扎不同厚度的隔声层，其隔声量的插人损失见表3.0.3一3,健锌钢板at(a)插入损失22dB(A) (b)擂入损失18dB(A) (c)插入损失15dB(A)图3. 0. 3-4管道隔声包扎结构日口日日日日口口咬百口目日刁口门口口gP水辐袱率频率月至1-(b)结构隔声频率曲线r2- (c)结构隔声频率曲线。图3.0.3-5管道隔声包扎隔声性能DN300钢管隔声包扎后隔声量插人损失表3.0.3-2倍频程隔声量dB250500100020004000外层护面用铝板(lkg/m)，内层用玻璃棉S25mm16141926850mm16152128875mm281
19、82330外层护面用铝板(5. 5k盯m)，内层用玻璃棉S25mm29182220850mm411182329870mm413182434361边长450mm方管隔声包扎后隔声f插人损失表3.0.3一3序号管外包扎隔声层厚度mm倍频程隔声量dB631252505001625玻璃棉+80.3镀锌钢板63413. 52况5玻璃棉十60.5镀锌钢板759173625玻璃棉+61.。镀锌钢板1071422480.5镀锌钢板7886565。玻璃棉+80.5镀锌钢板6215226 60.5 625 60.5镀锌钢板+玻璃棉十镀锌钢板10714247850玻璃棉-f-2 X 812石膏板6417263624
20、排气放空4.0.1排气放空噪声的特性蒸汽、工艺气体放空、空气动力设备的排气都会产生噪声，最高可达140dB(A),影响半径达500m。排气放空噪声也称为喷注噪声，按喷口气流速度大小可分为亚声速喷注和阻塞喷注两种。4.0.1.1亚声速喷注噪声亚声速喷注噪声，喷口处的驻点压力(或容器内压力)(尸:)小于临界压力，见式4.0.1一1所示。Pa400mm时，不可选用直管式消声器;b.当噪声频谱特性呈现明显的低中频脉动时，选用扩张式消声器;:当噪声频谱呈现中低频特性但无脉动时，选用共振消声器;d.高温高压排气放空噪声，选用小孔消声器;e.大流量放空噪声，选用扩散缓冲型消声器;f.具有火焰喷射和阻力降要求
21、很小的放空噪声，采用微穿孔金属板消声器。6.0.2.2排气消声器的性能数据表(1) KX-P型消声器系列本系列消声器分中压、高压、超高压、亚临界四大类。见表6.0.2-1,(2) GUP型排气放空消声器系列本系列分6种规格，外形呈圆筒状，见表6.0.2-20(3) ZK-V型排气放空消声器系列本系列消声器分11种规格，外形呈圆筒状，见表6.。，2一3.(4) B型排气消声器系列本系列消声器共分3种规格，见表6.0.2-4,369(5) PX型排气放空消声器系列本系列消声器共分14种规格，见表6.0.2-50(6) CQ扩散缓冲型放空消声器系列泪扩散缓冲型放空消声器系列，见表6.0.2-6a(7
22、) CS小孔型放空消声器系列CS小孔型放空消声器，见表6.0.2一7e咽的J心侧品昆名O飞，沙舀拐兰圣窦舅:一，一嚣塑袋沸书氏嫂铡瞥长二。恻x吕侧忍和亡力X卜.川，沙.曰，.C0X.、的旧勺口，X度、.口，习.以勺亡心X卜的.份、妇勺呼X以二O尸日.e.归勺，口X峪幻O尸叫.旧L佗，寸X口CO尸叫，日心:，-，又C0卜勺尸叫.伯O月-刊X门心心丫州.旧、O尸州X仁咬t门尸州旧叫.乙尸闷只(咤心，一曰，e，l雀卜一裂豆昌髦履履履髦履髦退退退逞I退喝翘咚已琶主罄墓震豪奏圣勇蓬嚣乏!姜伯一卿妥泪氏丫一一一一一一一一一一一一翅男喇彭二不不;七心门O，曰亡门O尸闷阅旧小刁寸曰勺亡J七们O对p勺O，才门O
23、侣，口勺O口路小勺C加C尸，刊州月CO尸训拿寸O七勺月，叫象确乐塞映倒卞书侧一一1一一_一止-旧目蛆只飞。一只一:。身翩下null 一厂尸厂一厂一厂一一习一一卷仲中酬罐书氏弓口2吹亡月O之闪几瞬亡门川O!之N之旧日1弓乙七、L邝口闷一产、之内、.产之目勺比;七口咤、州旧口q沈N几O亡心C寸一泛N几O亡心代C知州沈N几Ot阅O弓:忆，之叹之C)C闷亡Q归目侧C钊口厂升劝、创户几O，.叫侧.目1喇【口侧产，、叻、产之O尸叫寸片州1阅C1忿尸州劝、了几O，廿!代OO!翔七几!己乙O一，二.1代O叮二一户、卜、曰几减袱独次味东次刹刹尊一钊刹刹迄东林1味刹荆遥味一味刹遥袱遥1|NO.9娜邵嘴根搜料fl际
24、服离微买剥|袱狱3716尸型排气放空消声器性能数据表6.0.2-2型号配用排气管直径n飞m外形尺寸mm连接法兰尺寸】11刀1重量kg总长度卜效长度94外径螺孔中州FN 71f!,螺孔数一螺孔直径GUP一1GU尸一2GU尸一3G之少尸一4GUP一5G口尸一638(1巧”)50(2“)63(2巧11)76(3“)100(4“)127(5“)350450550600650750300375450500550600188200215228254280145160180195215245110125145160180210415367801001314一尹184-“184一价184一价188一价188-
25、户18223037455576ZK-V型排气放空消声器系列性能数据表表.0.2一3型号适用压力kgf/cm适用流量t/h外形尺寸n】nn消声量dB(A)重量kg外径(D)有效长度(L)102-3-4-5.6材7-8.9100011“181-89-259-252641264142-99100-130100-130131-141142-1800. 5-1011-1001-2021-10053031-1005-70105051-15050-20080-250300900500100060010007007001000120013006002200100022001200230015001700250
26、03000350030-4030-4030-4030-4030-4030-403040304030-4030-403040372啊侧x采 Oig 拭日田已邑器导倒侧嗽峭:、教褪搜碟0OO2C明C0Nl二.己O唱 *、1# 4 U 41 m趁刃一逻冲、.恢一唱划幸璐 线袍已OnOnO试赐撇喇。aVT、W写言雪酸契，郎壕89, Z二OC，吧L2CCO七乙1OOO吧Lz节叹已和日 n鬓 n亡闷MX AllrnM弋乙17胡X 毕补国已举已t必卜侧半N石乙侧0双祠吧心O、戒伺a二L，娜粼侧=411气a一口勺小翻叔神必亏不NeJr叫O1O日奋吧口以1“泛泛N寸|2.0.9娜娜蜂撅搜塑鸽极汉矿平孤酬勺373
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