1 概述
天然氣的使用遍及居民、商業和工業等各類用戶，隨著近年來天然氣用氣量的增加，一些調壓箱也由早期的低負荷運行轉向滿負荷運行，很多調壓箱開始面臨噪聲過大的問題。尤其是靠近居民小區的天然氣調壓箱，由于噪聲問題受到小區居民的投訴日趨增多。
噪聲分為高頻噪聲和低頻噪聲，低頻噪聲在一般情況下對人的身心健康沒有什么害處。高頻噪聲則危害著人們的機體，使人感到疲勞，產生消極情緒，甚至引起疾病。調壓箱中高速氣流沖刷管壁產生的噪聲多為高頻噪聲，讓一些居民對此產生恐慌心理。
對于調壓箱的降噪問題，早已有研究者進行了分析，同時也提出了一些解決方案，如采用調壓器后加裝孔式消聲器來降低噪聲[1]，或者采用隔聲屏障來降低噪聲的傳播[2]。這些方法都有一定的可取之處，但對于一些已經使用的調壓箱來說，現場已不具備再進行加裝設備的條件。同時天然氣調壓箱按照規范需要一定面積的通風口，無法采用全隔聲屏蔽方式進行處理，為此調壓箱的噪聲問題一直困擾著燃氣公司。
2 案例分析
2.1 調壓箱狀況
該調壓箱2006年投入使用，后期由于噪聲增大，采取過箱體敷設隔聲材料的方法來阻斷噪聲傳播，但收效不大。舊箱體采用復合板箱體，本身不具備隔聲作用。內部的隔聲材料采用普通吸聲棉，隨著時間的推移，出現老化沉降，吸聲效果大打折扣。外箱體門鎖和門板也出現個別損壞，已經無法關閉嚴密。窗戶設計為普通窗型，沒有隔聲效果。綜上幾個方面，外箱體在隔聲方面實際效果較小，內部噪聲基本能大部分傳到外圍空間。
噪聲治理前進行了全天候的聲學測量，記錄了箱體內部的噪聲整體水平、能量頻譜分布以及相應的管道流量數據(本文實際測量過程中所提及的流量均為工況流量)，同時對關山大道區域的背景噪聲水平也進行了記錄。箱體內噪聲最高達到94.9dB(A計權聲壓級，以下同)，總工況流量為776m3／h。其能量分布主要以中高頻噪聲為主，符合燃氣管道系統噪聲的特點，噪聲水平隨著管道內介質流速的提高而顯著提高。
2.3 噪聲源分析
現場調壓箱管道布置緊湊，整體采用多層結構，管道的變徑和彎頭較多，儀表接口密集，這些都為高頻噪聲的產生創造了有利條件。調壓箱的管道、閥門、調壓器等設備中天然氣高速流動，產生較強的流動噪聲，同時管道截面變化、旁支管道、彎頭等處都會激發出大量的二次噪聲。管道本身隔聲量不足以降低管道內的噪聲向外傳播，同時由于流固耦合作用[4]，管道、閥門、儀表等設備本身振動明顯，向空氣中輻射噪聲。管道上儀表探頭插入管道，遇到高速流體類似于音叉效果，產生了十分刺耳的噪聲且傳播距離更遠。
雖然調壓箱本身具備一定的隔聲量(對于中高頻段)，但由于現場調壓箱壁板、天花板等邊界沒有做吸聲處理，導致箱內噪聲反射強烈，混響聲擴大。同時調壓箱四壁都安裝有檢修門，其原有設計并沒有做隔聲處理，表現在鉸鏈為普通設計，門縫處沒有安裝密封條，門窗隔聲量不夠。上方的通風百葉窗也沒有做消聲處理，致使調壓箱隔聲量大大下降。