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噪声测试数据分析报告

噪声分析报告

1.噪声测量仪器说明和仪器要求

本次测量采用HS6280D型噪声频谱分析仪是一种采用数字检波的便携式智能化噪声测量仪器，主要性能符合IEC6172标准对Ⅱ型声级计的要求、可靠性强、广泛适用于环保、工厂、学校、科研等部门对噪声测量分析的需要。

由主机（声级计部分）与打印机两部分组成，具有大屏幕液晶显示、内置1/1频谱分析、时钟设置、自动测量存储等效连续声级、统计声级等特点，配套打印机可自动打印出各种测量结果。

HS6280D测量范围为A声级或C声级35～130dB，本次测量采用A声级，测量频率范围在20Hz～10kHz。

2.测量条件

1除反射面（地面）外，不得有非被测声源部分的反射体位于包络测量表面之内。

2适合工程法测量环境包括符合ISO3744要求的室外平坦空地或房间。

3在倍频带测量对中每一个频带上，传声器位置处背景噪声声压级，包括风的影响，应比声源运转时声压级至少底6dB，最好底10dB以上。

4测量仪按制造厂推荐须加装防风罩，按其说明进行适当修正。

5测量必在被测设备稳定运转工况下进行，测量环境中应无巨大的干扰。

3.测量标准

本次测量根据ISO6798:

1995《往复式内燃机辐射的空气噪声测量工程法及简易法》要求，旨在获得2级准确度等级（工程法）的测量结果（见表1）。

如背景噪声修正值大于1.3dB但小于或等于3dB，或环境噪声修正值大于2dB但小于或等于7dB，则获得3级准确度等级（简易法）的测量结果（见表2）。

表1往复式内燃机声功率级测定的基础国际标准

国际标准

方法类别

测试环境

声源体积

噪声特征

可获得的声功率级

可获得的附加质料

ISO3744

工程法

（2级）

室外或大的房间

最大尺寸小于15m

各类噪声

A计权和频带或1/3倍频带

指向性，随时间变化的声压级，其他计权声功率级

ISO3746

简易法

（3级）

无特殊要求

无限制，仅由有效测试环境限制

各类噪声

A计权

随时间变化的声压级，其他计权声功率级

表2修正限值

准确度等级

背景噪声修正值

环境修正值

2等级

≤1.3

≤2

3等级

>1.3但≤3

>2但≤7

特殊情况

>3

>7

1）背景噪声修正值或环境修正值较高时，声功率级测定结果不能满足容许的不确定度要求，但可用于指示被测往复式内燃机辐射的噪声上限。

本标准使用于GB/T6072.1使用范围的、以及尚无合适国家标准可以使用的其他用途的所有往复式内燃机。

根据测量环境在室外，声源的体积小于15m等因素依据ISO3744（工程法）对噪声源进行相关数据的测量。

4.测量的数据内容

本次测量的数据包括机器表面辐射噪声的声压、倍频带声压、A计权声压级。

机器噪声测量量标和意义：

噪声声压级：

人对声音响度感觉是与对数成比例的，所以，人们采用了声压或能量的对数比表示声音的大小，用“级”来衡量，这就是声压级。

单位是分贝（dB）。

在一个频程中上限频率与下限频率之比称为一个倍频程即：

—上限截止频率（Hz）；

—下限截止频率（Hz）.

倍频程通常用它的几何中心频率表示：

—倍频程的中心频率；

倍频程：

由于可听声的频率从20Hz到20000Hz，高达1000倍的变化，为了方便起见，通常吧宽广的声频变化范围划分为若干个较小的频段，小频程的上限频率和下限频率的比值即为一个频程。

倍频程用中心频率表示为31.5Hz、63Hz、125Hz、250Hz、500Hz、1000Hz、2000Hz、4000Hz、8000Hz

A计权声压级：

在噪声测试仪器中，利用模拟人的听觉的某些特性，对不同频率的声压级予以增减，以使直接读出主观反映人耳对噪声的感觉值来，这种通过频率计权的网络读出的声级，称为计权声级，单位是分贝（dB）。

A声级可由下式计算：

—A声级[dB（A）]

—第

个倍频带声级（dB）；

—第

个频率A计权网络衰减值（dB）

丹浅001—8X1井数据分析

测量过程

1、对丹浅001—8X1井的井场布置进行现场的噪声源分析，画出主要噪声源：

柴油机、柴油发电机、泥浆泵、振动筛钻井平台等设备平面分布图如图3所示。

2、对井场内噪声主要来源：

G12V190PZL—3型柴油机、CAT3406柴油发电机、3NB-1300型泥浆泵、钻井平台等设备产生噪声的主要部位进行噪声值测量并填入图表4中。

图表4噪声源设备产生噪声的主要部位

噪声源设备名称

测量点位置

A计权声压级（dB）

G12V190PZL—3型柴油机

动力缸中点

107.8

冷却风扇中点

96.2

柴油机进气口

105.7

动力输出部位

104.2

排气口

103.5

CAT3406柴油发电机

冷却风扇中点

104.7

发电机转子中点

101.2

动力缸中点

105.6

进气口

106.7

排气口

106.5

3NB-1300泥浆泵

泥浆泵传动轴位置

91.6

泥浆泵十字头位置

95.6

钻井平台

靠近厂区大门方向

78.0

靠近柴油机

89.7

靠近循环系统

86.6

靠近循环系统

83.9

对测量数据进行分析

柴油机主要噪声源特性及原因分析

G12V190PZL—3型柴油机产生噪声主要有：

进气噪声、排气噪声、冷却风扇噪声、燃烧室噪声、机械噪声。

根据测得的柴油机进气口、排气口、冷却风扇、燃烧室噪声、机械连接部位，测点位置如图5—1，测量倍频数据如图5—2，,对倍频程做频谱分析如图5—3。

图表5—2G12V190PZL—3型柴油机测量原始数据

测量位置

噪声值（dB）

倍频程

测点1

测点2

测点3

测点4

柴油机动力缸中点

冷却风扇中点

柴油机进气口

排气口

31.5Hz

55.1

60.0

59.3

94.3

63Hz

72.2

72.8

74.1

102.4

125Hz

86.7

74.3

90.9

111.2

250Hz

97.1

90.3

95.2

95.6

500Hz

104.0

93.8

99.6

94.2

1000Hz

103.2

92.9

101.2

91.2

2000Hz

100.1

87.0

99.0

88.4

4000Hz

99.7

83.0

97.8

81.5

8000Hz

90.7

78.1

89.8

78.6

对进气口噪声特性及原因分析

通过对进气口的噪声频谱进行分析可知，柴油机进气口的噪声具有宽频带高噪声强度的特性，在频带为125Hz~4000Hz上噪声值从90.9dB~101.2dB上不等。

柴油机进气噪声主要是进气口气体的涡流噪声、进气管内压力脉动气流的基频噪声与其各次谐波噪声以及高速气流经气阀通道时产生的涡流噪声。

频段较高的区域产生的噪声主要是由于增压器吸气时产生的气流脉动基频噪声及其各次谐波噪声再与进气管口空气的强烈涡流噪声叠加造成的。

低频段声级也较高，它是由进气管的振动及柴油机及柴油机燃烧噪声、机器噪声通过进气管形成的固体传声。

对排气口噪声特性及原因的分析

通过对排气口的噪声频谱分析可知，柴油机排气口噪声是整台机器中噪声最大的部位，柴油机排气噪声的频谱呈明显的中低频性，峰值频率为125Hz，噪声值为111.4dB,但高频的噪声值也达到了一定的程度。

柴油机在工作时，气缸内的高温高压废气随排气阀间断开闭喷射到排气管内，排气管口排出高温高速的脉动气流，由此产生了排气噪声。

其强度与柴油机的功率、转速等因素有关，并随柴油机的转速及负荷的变化而变化。

产生低频噪声主要是由于排气阀启开时，气缸内燃气突然以高速喷出，气流冲击到排气道内气阀附近的气体上，使其产生压力剧变而形成压力波，从而激发出噪声，这种噪声是一种典型的低频噪声。

而高频噪声主要是排气时产生的紊流声、气缸内燃烧爆炸声，以及撞击、机件振动、管壁自振所附加的噪声。

对动力缸噪声特性及原因的分析

本次测量主要对柴油机动力缸表面声辐射进行的倍频程测量，从频谱图分析可知噪声较大的值主要集中在中高频上，在250Hz~4000Hz频率范围内噪声值最大的达到103.3dB，最低的也是90.7dB。

产生中高频噪声主要是由于燃烧室的爆燃声、活塞运动、气门开启时的声音、零件的振动声等组成。

冷却风扇噪声特性及原因的分析

对冷却风扇频谱图进行分析可知，冷却风扇是宽频带噪声，在频率为250Hz~4000Hz噪声值的范围是83.0dB~93.8dB。

风扇噪声由旋转噪声和涡流噪声组成。

旋转噪声又叫叶片噪声，是由于旋转的叶片周期性地打击空气质点，引起空气的压力脉动产生噪声。

风扇转动时使周围气体产生涡流，此涡流由于粘滞力的作用又分裂成一系列分立的小涡流。

涡流和涡流分裂使空气发生扰动，形成压缩与稀疏过程而产生涡流噪声，一般是宽频带噪声。

柴油发电机主要噪声源特性及原因分析

CAT3406柴油发电机产生的噪声主要部位有：

进气口、排气口、冷却风扇、燃烧室、发电机转子部分等。

CAT3406柴油发电机产生噪声的主要部测量点如图6—1所示，测量倍频数据如图表6—2所示，频谱分析图如6—3所示.

图表6—2CAT3406柴油发电机倍频程测量数据

测量位置

噪声值（dB）

倍频程

测点1

测点2

测点3

测点4

测点5

冷却风扇中点

发电机转子的横向位置

柴油机动力缸中点

柴油机进气口

排气口

31.5Hz

56.1

56.1

58.7

60.2

93.3

63Hz

77.7

79.0

81.9

80.1

103.4

125Hz

82.2

80.0

86.3

90.4

110.2

250Hz

92.1

89.3

96.4

99.3

95.6

500Hz

93.2

91.7

100.0

99.6

93.2

1000Hz

95.4

95.1

105.0

102.1

95.2

2000Hz

94.4

94.3

103.1

102.2

87.5

4000Hz

90.6

89.6

100.0

97.4

80.9

8000Hz

82.8

83.2

96.3

94.5

77.5

对进气口噪声特性及原因分析

通过对进气口的噪声频谱进行分析可知，柴油机发电机的柴油机进气口的噪声具有宽频带高噪声强度的特性，在频带为125Hz~8000Hz上噪声值从90.4dB~102.2dB上不等。

产生噪声的原因如上对柴油机进气口产生噪声的原因。

对排气口噪声特性及原因的分析

通过对排气口的噪声频谱分析可知，柴油机发电机中柴油机排气口噪声是整台机器中噪声最大的部位，柴油机排气噪声的频谱呈明显的中低频性，峰值频率为125Hz，噪声值为112.3dB,但高频的噪声值也达到了一定的程度。

产生噪声的原因如上对柴油机排气口产生噪声的原因。

对动力缸噪声特性及原因的分析

本次测量主要对柴油发电机中柴油机动力缸表面声辐射进行的倍频程测量，从频谱图分析可知噪声较大的值主要集中在中高频上，在250Hz~8000Hz频率范围内噪声值最大的达到102.2dB，最低的也是90.4dB。

产生噪声的原因如上对柴油机动力缸产生噪声的原因。

冷却风扇噪声特性及原因的分析

对冷却风扇频谱图进行分析可知，冷却风扇是宽频带噪声，在频率为250Hz~4000Hz噪声值的范围是92.1dB~95.4dB。

产生噪声的原因如上对柴油机冷却风扇噪声的原因。

发电机转子噪声特性及原因分析

对柴油发电机中的发电机噪声频谱进行分析可知，发电机产生的噪声主要是中高频的噪声。

在频率为125Hz~8000Hz中噪声值从80dB~95.1dB不等。

发电机产生噪声主要是电磁噪声，电磁噪声是由电磁场交替变化而引起某些机械部件或空间容积振动而产生的。

电磁噪声的主要特性与交变电磁场特性、被迫振动部件和空间的大小形状等因素有关。

在转子转动时带动的壳体及连接部分产生的振动也是噪声的主要来源。

总体分析说明

无论是柴油机还是柴油发电机主要噪声部位的噪声产生相互之间都有一定的相互影响，在考虑分析时候对相应的部位可以做综合的考虑分析。

泥浆泵的主要噪声特性及原因分析

3NB-1300型泥浆泵产生噪声的主要部位有：

传动轴、偏心轮、十字头。

对泥浆泵主要噪声部位转动轴、十字头进行倍频测量，测量点如图7—1所示，测量数值如图7—2所示，频谱分析可得频谱分析如图7—3所示。

图表7—23NB-1300泥浆泵倍频程测量数据

测量位置

噪声值（dB）

倍频程

测点1

测点2

泥浆泵传动轴位置

泥浆泵十字头位置

31.5Hz

47.7

50.0

63Hz

63.1

66.2

125Hz

70.3

68.8

250Hz

78.2

76.2

500Hz

86.0

86.0

1000Hz

86.3

87.2

2000Hz

88.4

88.2

4000Hz

92.9

87.5

8000Hz

77.3

68.1

泥浆泵传动轴噪声特性及分析

由泥浆泵传动轴频谱图分析可知,噪声的来源主要集中在中高频。

在频段250Hz~8000Hz上噪声值77.3dB~92.9dB不等。

由于传动轴是动力输入的部分所以产生噪声的主要原因是机械的传动，及零件之间的振动产生。

泥浆泵十字头噪声特性及分析

由泥浆泵十字头位置频谱图分析可知，噪声最大的频段主要集中在中高频。

在频段250Hz~4000Hz之间是噪声值为76.2dB~88.2dB之间。

十字头产生噪声的主要原因是由于曲轴连杆机构的转动、零部件之间的相互摩擦及振动引起的。

钻井平台噪声特性及分析

钻井平台产生噪声的主要部位有：

钻井口、气阀、起下钻部位、动力输入部位。

对钻井平台的四个角进行A计权声压级的测量，在靠近厂区大门方向上声压级为78.0dB，在靠近柴油机方向上声压级为89.7dB，在靠近动力输入和循环系统方向上声压级为86.6dB，在靠近循环系统的方向上声压级为83.9dB。

产生噪声主要是由于钻头的运动，动力输入部分的机械振动，起下钻部位运动，气阀的啸叫声。

气阀的啸叫声是由于管口喷射出的高速气流，由于内部的静压低于周围静止气体的压强，所以在高速气流周围产生强烈的引射现象，沿气流喷射方向的一定距离内大量气体被喷射卷吸进去，从而喷射气流体积越来越大，速度逐渐降低。

但在喷口附近，仍保留这体积逐渐缩小的一小股高速气流，其速度仍保持喷口处气流速度，常被称为喷射流的势核。

势核长度约为喷口直径的5倍。

在势核周围，高速气流与被吸进的气体剧烈混合，这是一段湍化程度极高的定向气流。

在这段区域内由于势核到混合边界的熟读梯度大，气流之间存在着复杂多变的应力，涡流强度高，气流内个处的压强和流速迅速变化，从而辐射较强的噪声。

如图8—1所示：

1—压力容器2—喷口3—湍流混合区4—势核

丹浅001-8X1井环境噪声分析

在丹浅001-8X1井环境噪声的产生主要是由于井场内的柴油机、柴油发电机、泥浆泵、钻井平台、循环系统等产生的噪声相互叠加而成。

对其每个主要噪声源产生噪声的主要部位进行A声级的测量如图8，对其主要噪声辐射方向测量值如图表9。

环境噪声的测量分井场内和井场外，井场内以每3m为距离进行等距噪声测量。

箭头表示测试方向。

图标9环境噪声值

测量位置

噪声值（dB）

倍频程

A方向上

B方向

门方向

对应柴油机排气口方向

对应柴油发电机噪声最大方向

由钻井平台方向门外方向

3m（场区内）

92.2

91.7

82.5

6m（场区内）

91.7

80.2

75.8

9m（场区内）

86.2

76.5

70.1

12m（场区内）

83.5

74.2

65.2

10m（场区外）

80.6

65.7

61.3

20m（场区外）

77.1

63.7

60.2

30m（场区外）

73.7

60.1

57.3

40m（场区外）

72.7

56.8

55.2

从数据分析可知，丹浅001—8X1井环境噪声辐射以柴油机排气口的方向最强，柴油发电机的次之，钻井平台方向最弱。

井场内声衰减的速度比较慢，对工人有较大的影响，在井场外，由于有庄家、植物因此声衰减的速度比较的快。

来101井噪声数据分析

测量内容

对来101井进行现场噪声分析得出主要噪声源如图8所示，主要噪声源是，柴油发电机、泥浆泵、钻井平台、循环系统。

其中以柴油发电机、泥浆泵、钻井平台产生的噪声值最大。

井场噪声源为CAT3512B柴油发电机、3NB-1600F泥浆泵、钻井平台如图10对其产生噪声的主要的部位做A声压级测量如表11所示。

图表11井场噪声源产生噪声的主要部位

噪声源设备名称

测量点位置

A计权声压级（dB）

CAT3512B柴油发电机

发电机转子部分中点

107.2

柴油机动力缸中间部分

111.8

柴油机进气口声

112.9

排气口

111.5

冷却风扇中点

117.3

3NB-1600F泥浆泵

泥浆泵偏心轮部位

95.7

十字头部位部位

95.0

传动轴部位

93.7

电机与皮带连接部位

96.2

钻井平台

靠近柴油发电机

80.2

靠近泥浆泵

86.2

靠近循环系统

71.1

靠近厂区大门

72.7

对测量数据进行分析

柴油发电机主要噪声特性及分析

CAT3512B柴油发电机产生的噪声主要部位有：

进气口、排气口、冷却风扇、燃烧室、发电机转子部分等。

CAT3512B柴油发电机产生噪声测量点位置如图12—1所示，测量位置频谱图如图12—2所示，测点位置的频谱分析图如12—3所示。

图表12—2CAT3512B柴油发电机测量数据

测量位置

噪声值（dB）

倍频程

测点1

测点2

测点3

测点4

测点5

发电机转子部分中点

柴油机动力缸中间部分

柴油机进气口声

排气口

冷却风扇中点

31.5Hz

53.3

56.3

56.2

93.5

72.6

63Hz

75.4

77.3

75.3

103.3

73.8

125Hz

88.8

94.0

86.3

112.4

92.3

250Hz

93.1

96.9

94.6

98.3

96.2

500Hz

98.3

102.6

101.0

94.5

100.3

1000Hz

103.1

106.3

106.7

90.8

101.2

2000Hz

102.2

106.5

104.6

88.4

99.7

4000Hz

96.5

101.5

98.6

81.9

93.3

8000Hz

88.5

97.2

89.1

78.4

84.7

对进气口噪声特性及原因分析

通过对进气口的噪声频谱进行分析可知，柴油机发电机的柴油机进气口的噪声具有宽频带高噪声强度的特性，在频带为125Hz~8000Hz上噪声值从86.4dB~106.7dB上不等。

其中在1000Hz上噪声值最大为106.7dB

柴油机进气噪声主要是进气口气体的涡流噪声、进气管内压力脉动气流的基频噪声与其各次谐波噪声以及高速气流经气阀通道时产生的涡流噪声。

频段较高的区域产生的噪声主要是由于增压器吸气时产生的气流脉动基频噪声及其各次谐波噪声再与进气管口空气的强烈涡流噪声叠加造成的。

低频段声级也较高，它是由进气管的振动及柴油机及柴油机燃烧噪声、机器噪声通过进气管形成的固体传声。

对动力缸噪声特性及原因的分析

本次测量主要对柴油发电机中柴油机动力缸表面声辐射进行的倍频程测量，从频谱图分析可知噪声较大的值主要集中在中高频上，在250Hz~8000Hz频率范围内噪声值最大的达到106.5dB，最低的也是94.0dB。

产生中高频噪声主要是由于燃烧室的爆燃声、活塞运动、气门开启时的声音、零件的振动声等组成。

冷却风扇噪声特性及原因的分析

对冷却风扇频谱图进行分析可知，冷却风扇是宽频带噪声，在频率为250Hz~4000Hz噪声值的范围是92.3dB~101.2dB。

风扇噪声由旋转噪声和涡流噪声组成。

旋转噪声又叫叶片噪声，是由于旋转的叶片周期性地打击空气质点，引起空气的压力脉动产生噪声。

风扇转动时使周围气体产生涡流，此涡流由于粘滞力的作用又分裂成一系列分立的小涡流。

涡流和涡流分裂使空气发生扰动，形成压缩与稀疏过程而产生涡流噪声，一般是宽频带噪声。

发电机转子噪声特性及原因分析

对柴油发电机中的发电机噪声频谱进行分析可知，发电机产生的噪声主要是中高频的噪声。

在频率为125Hz~8000Hz中噪声值从88.3dB~103.1dB不等。

发电机产生噪声主要是电磁噪声，电磁噪声是由电磁场交替变化而引起某些机械部件或空间容积振动而产生的。

电磁噪声的主要特性与交变电磁场特性、被迫振动部件和空间的大小形状等因素有关。

在转子转动时带动的壳体及连接部分产生的振动也是噪声的主要来源。

3NB-1600F泥浆泵的主要噪声特性及原因分析

3NB-1600F型泥浆泵产生噪声的主要部位有：

传动轴、偏心轮、十字头。

对泥浆泵主要噪声部位转动轴、十字头、偏心轮、动力输入电机部分进行测量，测点如图13—1，测点位置倍频如图表13—2，频谱分析可得频谱分析如图13—3所示

图表13—23NB-1600F泥浆泵噪声测量原始数据

测量位置

噪声值（dB）

倍频程

测点1

测点2

测点3

测点4

泥浆泵偏心轮部位

十字头部位部位

传动轴部位

电机与皮带连接部位

31.5Hz

55.2

52.0

54.7

50.9

63Hz

69.0

68.3

69.4

65.2

125Hz

77.5

70.8

78.9

75.3

250Hz

80.1

78.4

79.6

80.4

500Hz

84.2

86.1

83.5

86.9

1000Hz

88.0

87.4

85.5

87.0

2000Hz

90.4

89.8

88.9

91.4

4000Hz

90.6

89.5

88.3

90.9

8000Hz

76.1

74.6

72.9

79.1

来101井使用电动机作为动力源，因此产生噪声的部位除了泥浆泵的十字头、动力输入轴外还有电动机及传动装置皮带轮.

对主要噪声部位做声压级的测量计算如图表9中所示，对主要部位进行频谱分析

泥浆泵传动轴噪声特性及分析

由泥浆泵传动轴频谱图分析可知,噪声的来源主要集中在中高频。

在频段250Hz~8000Hz上噪声值79.6dB~88.9dB不等。

产生噪声的主要原因除了机械的传动，及零件之间的振动产生外由于飞轮与转动轴组合在一起因此飞轮也是其产生噪声的主要来源，

泥浆泵十字头噪声特性及分析

由泥浆泵十字头位置频谱图分析可知，噪声最大的频段主要集中在中高频。

在频段500Hz~4000Hz之间是噪