سیستم برق دکلهای حفاری نفت عمدتاً از موتورهای دیزلی تأمین میشود. قدرت موتورهای دیزلی نسبتاً زیاد است، عموماً حدود ۸۰۰ کیلووات. یک دکل حفاری ۵۰۰۰ متری معمولاً به ۳ موتور دیزل و یک دکل حفاری ۷۰۰۰ متری عموماً به ۴ موتور دیزل نیاز دارد. موتورهای دیزلی هنگام کار، به خصوص موتورهای دیزلی مورد استفاده در دکلهای حفاری، سر و صدا تولید میکنند. به دلیل قدرت بالا و تأثیر متقابل آنها، این سر و صدا به ویژه برجسته است. صدای موتور دیزل حتی در طبیعت و از فواصل دور نیز شنیده میشود.
- تجزیه و تحلیل منابع نویز دیزل ژنراتورها
در حین کار واحد دیزل، اختلال در هوا باعث ایجاد منبع صوتی بین هوا و واحد دیزل و ایجاد نویز میشود. این نوع نویز مستقیماً به بیرون منتشر میشود، به طور خاص شامل: نویز سیستم اگزوز، نویز سیستم ورودی هوا و نویز چرخش فن خنک کننده موتور دیزل.
(1) صدای سیستم اگزوز. مستقیمترین منبع صدای دیزل ژنراتورها، صدای تولید شده توسط سیستم اگزوز است. این صدا شدت نسبتاً بالایی دارد و حدود 10 تا 15 دسیبل (A) بیشتر از صدای معمولی موتور است. در طول کارکرد ژنراتور، گاز خروجی با دما و فشار بالا باید به طور مداوم تخلیه شود. با توجه به وضعیت کارکرد ژنراتور، سیستم اگزوز دارای دو مرحله اگزوز است، یعنی اگزوز آزاد ژنراتور و اگزوز اجباری ژنراتور. هنگامی که گاز خروجی از ژنراتور از دریچه اگزوز تخلیه میشود، از لوله اگزوز به صدا خفه کن جریان مییابد و در نهایت از طریق لوله اگزوز عقب به هوا تخلیه میشود. در طول کل فرآیند اگزوز، مقدار زیادی صدای اگزوز تولید میشود که منبع اصلی صدای دیزل ژنراتورها نیز هست. صدای تولید شده در طول فرآیند اگزوز مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت و مشخص شد که ترکیب منبع صدا نسبتاً پیچیده است. صداهایی وجود دارد که ناشی از فرکانس عملیات اگزوز در سیستم اگزوز در واحد زمان، نویز ناشی از رزونانس گازهای خروجی در لوله اگزوز و صدای دمیدن ناشی از جریان هوای خارج شده از لوله اگزوز است. عوامل اصلی که میتوانند بر نویز سیستم اگزوز دستگاه ژنراتور تأثیر بگذارند عبارتند از: فشار داخلی سیلندر موتور، قطر لوله سیستم اگزوز، حجم اگزوز نامی دستگاه ژنراتور، سرعت کار و حجم کار دستگاه ژنراتور و غیره. افزایش بار کاری دستگاه ژنراتور یا افزایش سرعت موتور، جریان گاز را افزایش میدهد و در نتیجه صدای اگزوز افزایش مییابد.
(2) نویز سیستم ورودی هوا. نویز تولید شده توسط سیستم ورودی هوا یکی از نویزهای اصلی دستگاه دیزل ژنراتور است. دلیل اصلی تشکیل این نویز این است که ورودی هوا به طور مداوم مطابق با نیاز ورودی هوا به دستگاه ژنراتور باز و بسته میشود که باعث تغییر مداوم فشار سیستم ورودی هوا و ایجاد نویز میشود. هنگامی که سیستم ورودی کار میکند، یک پالس فشار خاص در لوله ورودی تشکیل میشود که باعث میشود سیستم ورودی نویز دورهای تولید کند. محدوده فرکانس صوتی این نویز عموماً حدود 200 هرتز است. در عین حال، هنگامی که جریان هوا وارد داخل سیستم میشود، از طریق لوله ورودی هوا جریان مییابد و باعث میشود هوا از بدنه خارج شود. این وضعیت باعث ایجاد نویز فرکانس بالا در سیستم ورودی هوای موتور میشود. معمولاً جریان هوا در لوله ورودی دائماً در حال تغییر است، بنابراین باند فرکانس این نویز نیز نسبتاً ثابت است و عموماً در حدود 1000 هرتز متمرکز است. هنگامی که فرکانس نویز چرخه ورودی و ستون هوا در سیستم ورودی به ثبات میرسد، رزونانس جریان هوا رخ میدهد و باعث افزایش نویز سیستم ورودی میشود. نویز تولید شده توسط سوپرشارژرهای مختلف در ژنراتورهای مختلف نیز متفاوت است. شدت نویز یک ژنراتور توربوشارژ در مقایسه با یک ژنراتور بدون توربوشارژ، آشکارا متفاوت است. این به دلیل سرعت نسبتاً بالای ژنراتور توربوشارژ است که باعث میشود سیستم ورودی هوای موتور به دلیل برش هوا، جریان هوای نسبتاً قوی تولید کند و در نتیجه نویز با فرکانس بالاتر ایجاد شود. محدوده توزیع فرکانس این نویز عموماً بین ۵۰۰ تا ۱۰۰۰۰ هرتز است.
۱.۲ نویز تابشی سطحی
به طور دقیق، تشخیص نویز تشعشعی سطحی دیزل ژنراتورها دشوار است. نویز احتراق عموماً ناشی از ارتعاش فشاری تولید شده توسط احتراق دیزل در داخل سیلندر است که بر اجزای مکانیکی سیلندر کلی تأثیر میگذارد و در نتیجه مقدار مشخصی از نویز را به بیرون ساطع میکند. در طول کارکرد ژنراتور، اجزای مکانیکی مختلف به صورت مکانیکی به هم برخورد میکنند و در نتیجه نویز مکانیکی ایجاد میشود. معمولاً وقتی سرعت ژنراتور کم است، نویز احتراق تولید شده بیشتر از نویز مکانیکی است.
- اقدامات ساختمانی خاص برای کاهش سر و صدا در اتاقهای دیزل ژنراتور
- از پدهای لاستیکی جاذب ضربه با راندمان بالا برای ایزوله کردن دستگاه استفاده کنید. این بخش از فناوری اکنون بسیار بالغ شده است. پس از عملیات ایزولهسازی، ارتعاش روی سطح دستگاه به طور مؤثر ایزوله میشود.
(2) پردازش کاهش نویز را در کانال انتشار انجام دهید و اتصالات میرایی نرم را روی لوله اگزوز ژنراتور نصب کنید تا تابش خارجی منبع صدا کاهش یابد. طبق اصل صدا خفه کن، ساختار صدا خفه کن میتواند از یک صدا خفه کن مقاومتی استفاده کند. از مواد جاذب صدا متخلخل - فوم ملامین - استفاده میکند که به روش خاصی در لوله چیده شده است. هنگامی که جریان هوا از صدا خفه کن مقاومتی عبور میکند، امواج صوتی باعث ایجاد ارتعاش در هوا و الیاف کوچک در منافذ فوم ملامین میشوند . به دلیل اصطکاک و مقاومت چسبناک، انرژی صوتی به انرژی گرمایی تبدیل و جذب میشود و در نتیجه اثر خاموش کنندگی ایجاد میکند.
(3) هر دیوار اتاق از چندین لایه مواد کاهنده صدا، از جمله پشم سنگ، پارچه توری جاذب صدا و تخته توری جاذب صدا ساخته شده است. اضافه کردن یک دیوار جاذب صدا به دیوار اتاق ژنراتور در داخل اتاق ماشین نه تنها میتواند صدای طنینانداز شده در اتاق ماشین را کاهش دهد و در عین حال اثر عایق صدا را بهبود بخشد، بلکه انتقال مستقیم صدای قوی را هنگام حرکت به سمت بالا نیز تضعیف میکند.
(4) هنگام طراحی ورودی و خروجی هوا، حداقل استانداردهای حجم ورودی و خروجی هوای مورد نیاز برای عملکرد عادی واحد به طور کامل در نظر گرفته شده است. در عین حال، برای حل مشکل اتلاف گرما در موتورخانه، ورودی هوا و خروجی اگزوز دستگاه ژنراتور باید در یک خط مستقیم قرار گیرند. علاوه بر این، دهانههای ورودی و خروجی هوا باید به توریهای جاذب صدا از جنس ورق مقاومتی مجهز شوند.
3. نتیجه گیری
سر و صدای ناشی از دیزل ژنراتورهای دکلهای حفاری نفت، بزرگترین منبع سر و صدا در کل محل دکل حفاری است. این صدا تأثیر زیادی بر حفاظت از محیط زیست دارد و الزامات سیستم مدیریت ایمنی و محیط زیست (HSE) را برآورده نمیکند، بنابراین باید از آن جلوگیری شود. این مقاله تحقیقاتی در مورد سر و صدای تولید شده توسط دیزل ژنراتورها انجام میدهد و اقدامات ساختمانی خاصی را برای کاهش سر و صدا در اتاق ژنراتور ارائه میدهد که میتواند مرجعی برای پرسنل مربوطه باشد.
راه حل کاهش نویز مجموعه ژنراتور نفت و گاز SINOYQX
1) ماژول جذب صدا با فرکانس متوسط و بالا، تخته فوم ملامینه جاذب صدا
2) ماژول جذب صدا با برد کامل، تخته فوم ملامینه جذب صدا هرمی
۳) ماژول جذب صدا و جذب ضربه، تخته ملامین کامپوزیت EPDM
4) ماژول های کاملاً سفارشی با توجه به منبع نویز
برای اطلاعات بیشتر در مورد فوم ملامین SINOYQX، لطفا با ما از طریق ایمیل [email protected] یا با شماره تلفن +86-28-8411-1861 تماس بگیرید.
برخی از تصاویر و متون از اینترنت تکثیر شده اند و حق چاپ متعلق به نویسنده اصلی است. در صورت وجود هرگونه تخلف، لطفاً برای حذف با ما تماس بگیرید.