Der Antrieb von Ölbohranlagen erfolgt hauptsächlich über Dieselmotoren. Die Leistung von Dieselmotoren ist relativ hoch und liegt in der Regel bei etwa 800 kW. Für eine 5000-Meter-Bohranlage werden in der Regel drei Dieselmotoren benötigt, für eine 3-Meter-Bohranlage vier. Dieselmotoren erzeugen im Betrieb Lärm, insbesondere in Bohranlagen. Aufgrund ihrer hohen Leistung und gegenseitigen Beeinflussung ist der Lärm besonders deutlich. Das Geräusch eines Dieselmotors ist selbst in freier Wildbahn und über große Entfernungen hörbar.
- Analyse der Geräuschquellen von Dieselgeneratoren
Während des Betriebs des Dieselaggregats entstehen durch die Luftstörungen Geräusche zwischen der Luft und dem Dieselaggregat. Diese Geräusche werden direkt nach außen abgestrahlt, insbesondere durch das Geräusch der Abgasanlage, das Geräusch des Luftansaugsystems und das Drehgeräusch des Kühllüfters des Dieselmotors.
(1) Abgasgeräusche. Die direkteste Geräuschquelle von Dieselaggregaten ist der Lärm der Abgasanlage. Dieser Lärm ist relativ laut und etwa 10–15 dB(A) lauter als normale Motorgeräusche. Während des Betriebs des Aggregats müssen Abgase mit hoher Temperatur und hohem Druck kontinuierlich abgeführt werden. Je nach Betriebszustand des Aggregats verfügt die Abgasanlage über zwei Stufen: freies und druckloses Abgas. Nach dem Austritt aus dem Auslassventil strömt das Abgas vom Auspuffrohr zum Schalldämpfer und wird schließlich durch das hintere Auspuffrohr in die Luft abgeleitet. Während des gesamten Abgasvorgangs entsteht ein starker Abgaslärm, der auch die Hauptgeräuschquelle von Dieselaggregaten darstellt. Eine Analyse des während des Abgasvorgangs entstehenden Lärms ergab, dass die Zusammensetzung der Geräuschquelle relativ komplex ist. Geräusche entstehen durch die Häufigkeit der Abgasvorgänge pro Zeiteinheit im Abgassystem, durch die Resonanz der Abgase im Auspuffrohr und durch den aus dem Auspuffrohr ausgestoßenen Luftstrom. Die Hauptfaktoren, die das Geräusch des Abgassystems des Generators beeinflussen können, sind: der Innendruck des Motorzylinders, der Rohrdurchmesser des Abgassystems, das Nennabgasvolumen des Generators, die Betriebsdrehzahl und Arbeitslast des Generators usw. Eine Erhöhung der Arbeitslast des Generators oder der Motordrehzahl erhöht den Gasstrom und damit das Abgasgeräusch.
(2) Geräusche aus dem Ansaugsystem. Die Geräusche des Ansaugsystems gehören zu den Hauptgeräuschen des Dieselaggregats. Der Hauptgrund dafür ist das ständige Öffnen und Schließen des Lufteinlasses je nach Luftbedarf des Aggregats. Dadurch ändert sich der Druck im Ansaugsystem ständig und verursacht Geräusche. Bei laufendem Ansaugsystem entsteht ein Druckimpuls im Ansaugrohr, der periodische Geräusche erzeugt. Der Frequenzbereich dieser Geräusche liegt üblicherweise bei etwa 200 Hz. Gleichzeitig strömt die Luft, wenn sie in das System eintritt, durch das Ansaugrohr und wird ausgestoßen. Dies führt zu hochfrequenten Geräuschen im Ansaugsystem des Motors. Da sich der Luftstrom im Ansaugrohr in der Regel ständig ändert, ist auch das Frequenzband dieser Geräusche relativ konstant und konzentriert sich in der Regel auf etwa 1000 Hz. Wenn die Geräuschfrequenz des Ansaugzyklus und der Luftsäule im Ansaugsystem konstant bleiben, tritt eine Luftstromresonanz auf, die das Geräusch im Ansaugsystem verstärkt. Auch die Geräuschentwicklung verschiedener Kompressoren in verschiedenen Generatoren ist unterschiedlich. Die Geräuschintensität eines Turbogenerators unterscheidet sich deutlich von der eines Generators ohne Turbolader. Dies liegt an der relativ hohen Drehzahl des Turbogenerators, die durch die Luftabschneidung einen relativ starken Luftstrom im Ansaugsystem des Motors erzeugt, was zu höherfrequenten Geräuschen führt. Der Frequenzverteilungsbereich dieses Geräusches liegt in der Regel zwischen 500 und 10000 Hz.
1.2 Oberflächenabstrahlungsgeräusche
Streng genommen ist es schwierig, das Oberflächenabstrahlungsgeräusch von Dieselaggregaten zu unterscheiden. Verbrennungsgeräusche entstehen im Allgemeinen durch die Druckschwingungen, die durch die Dieselverbrennung im Zylinder entstehen und auf die mechanischen Komponenten des gesamten Zylinders wirken, wodurch ein gewisser Lärm nach außen abgestrahlt wird. Während des Betriebs des Generators kollidieren verschiedene mechanische Komponenten ständig miteinander und erzeugen so mechanische Geräusche. Bei niedriger Drehzahl des Generators ist das erzeugte Verbrennungsgeräusch in der Regel höher als das mechanische Geräusch.
- Gezielte bauliche Maßnahmen zur Lärmminderung in Dieselgeneratorräumen
- Verwenden Sie hocheffiziente, stoßdämpfende Gummipads, um das Gerät zu isolieren. Dieser Teil der Technologie ist mittlerweile sehr ausgereift. Nach der Isolationsbehandlung werden die Vibrationen auf der Geräteoberfläche effektiv isoliert.
(2) Der Schallausbreitungskanal ist geräuschreduzierend zu gestalten. Am Abgasrohr des Generators sind Dämpfungsanschlüsse zu installieren, um die externe Schallabstrahlung der Quelle zu verringern. Gemäß dem Prinzip der Schalldämpfung kann ein Widerstandsschalldämpfer verwendet werden. Dieser besteht aus porösem, schallabsorbierendem Melaminschaum, der im Rohr gezielt angeordnet ist. Beim Durchströmen des Widerstandsschalldämpfers versetzen die Schallwellen die Luft und die kleinen Fasern in den Poren des Melaminschaums in Schwingung . Durch Reibung und Viskosität wird die Schallenergie in Wärmeenergie umgewandelt und absorbiert, wodurch eine Schalldämpfung erzielt wird.
(3) Jede Raumwand besteht aus mehreren Schichten geräuschreduzierender Materialien, darunter Steinwolle, schallabsorbierendes Netzgewebe und schallabsorbierende Netzplatten. Das Hinzufügen einer schallabsorbierenden Wand zur Wand des Generatorraums im Maschinenraum kann nicht nur den Nachhall im Maschinenraum reduzieren und gleichzeitig die Schalldämmung verbessern, sondern auch die direkte Übertragung starker Geräusche nach oben dämpfen.
(4) Bei der Auslegung der Luftein- und -auslässe werden die für den Normalbetrieb des Geräts erforderlichen Mindestwerte für Luftein- und -auslassvolumen berücksichtigt. Um das Problem der Wärmeableitung im Maschinenraum zu lösen, sollten Lufteinlass und -auslass des Generators auf einer geraden Linie liegen. Zusätzlich sollten die Luftein- und -auslassöffnungen mit schallabsorbierenden Lamellengittern ausgestattet sein.
3.Fazit
Der Lärm der Dieselgeneratoren von Ölbohranlagen ist die größte Lärmquelle auf dem gesamten Bohranlagengelände. Er hat erhebliche Auswirkungen auf den Umweltschutz und erfüllt nicht die Anforderungen des Sicherheits- und Umweltmanagementsystems (HSE). Daher muss er verhindert werden. Dieser Artikel untersucht den Lärm von Dieselgeneratoren und stellt konkrete bauliche Maßnahmen zur Lärmreduzierung im Generatorraum vor, die dem zuständigen Personal als Referenz dienen können.
Die Geräuschreduzierungslösung für Öl- und Gasgeneratoren von SINOYQX
1) Mittel- und hochfrequentes Schallabsorptionsmodul, schallabsorbierende Melaminschaumplatte
2) Vollbereichs-Schallabsorptionsmodul, pyramidenförmige, schallabsorbierende Melaminschaumplatte
3) Schall- und Stoßdämpfungsmodul, EPDM-Verbundmelaminplatte
4) Vollständig angepasste Module je nach Geräuschquelle
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