GB/T 39479-2020 海洋平台辐射噪声预报方法.pdf

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GB/T 39479-2020 海洋平台辐射噪声预报方法.pdf简介:

GB/T 39479-2020《海洋平台辐射噪声预报方法》是一个由中国制定并发布的国家标准,主要针对海洋平台的辐射噪声进行管理与控制。该标准的全称为《海洋石油天然气设施噪声控制设计规范》,它提供了关于海洋石油和天然气平台噪声预测、评估和控制的技术指导方法。

该标准详细规定了海洋平台在建设、运行过程中可能产生的各种辐射噪声源的识别、噪声水平的测量、预测方法以及噪声控制策略。它强调了噪声对海洋生态环境、人员健康和公共利益的影响,旨在促进海洋平台的噪声管理,减少对周围环境的影响,保护海洋生态环境的和谐。

通过这个标准,平台设计者、运营者和监管机构可以依据科学的噪声预报方法,评估平台的噪声水平,制定和实施有效的噪声控制措施,确保海洋平台的正常运行同时满足环境保护的要求。

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国家市场监督管理总局 发布 国家标准化管理委员会

GB/T39479—2020

《环境试验设备检验方法第11部分:腐蚀气体试验设备 GB/T5170.11-2017》本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本标准由全国海洋船标准化技术委员会(SAC/TC12)提出并归口。 本标准起草单位:中国船舶工业综合技术经济研究院、中国船舶工业集团公司第七○八研究所、哈 示滨工程大学、中国船舶科学研究中心、中国人民解放军海军研究院、上海船舶研究设计院、江苏科技 大学。 本标准主要起草人:孙耀刚、欧阳涛、夏侯命胜、庞福振、羊卫、胡健、李海超、李泽成、孙雪荣、缪旭弘 国秋莲、刘金实

本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本标准由全国海洋船标准化技术委员会(SAC/TC12)提出并归口。 本标准起草单位:中国船舶工业综合技术经济研究院、中国船舶工业集团公司第七○八研究所、哈 示滨工程大学、中国船舶科学研究中心、中国人民解放军海军研究院、上海船舶研究设计院、江苏科技 大学。 本标准主要起草人:孙耀刚、欧阳涛、夏侯命胜、庞福振、羊卫、胡健、李海超、李泽成、孙雪荣、缪旭弘、 闻秋莲、刘金实

本标准规定了海洋平台辐射噪声分类、基本计算方法、预报流程和声学模 本标准适用于海洋平台辐射噪声的预报

GB/T39479—2020

海洋平台辐射噪声预报方法

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 GB/T3947—1996声学名词术语 GB/T4595—2020船上噪声测量

GB/T3947一1996、GB/T4595一2020界定的以及下列术语和定义适用于本文件 3.1 海洋平台offshoreplatform 用于海上油气资源勘探与开发的移动式平台、固定式平台、顺应式结构的总称。 注1:改写GB/T14090—2008,定义2.2.1。 注2:海洋平台由上部结构、设施与设备、支承结构等组成, 3.2 海洋平台空气辐射噪声airradiatednoiseofoffshoreplatform 海洋平台水面以上居住处所、工作处所和机器处所等的舱室内外(含水线下的舱室内),因激励源作 用而经空气、结构等途径传播的噪声。 注:一般包括动力系统、通风空调系统、推进/动力定位系统、钻井系统及油气生产系统等的设备通过空气及平台结 构向外辐射的舱室噪声,露天设备的空气辐射噪声,风、浪、流等环境载荷引起的流激噪声和舱室外围壁结构动 力响应的二次外辐射噪声。 3.3 海洋平台水下辐射噪声underwaterradiatednoiseofoffshoreplatform 海洋平台因激励源作用而在平台周围水介质中传播的噪声。 注:主要包括机械噪声、水动力噪声和推进器噪声等 3.4 激励源excitationsource 能够引起振动或产生噪声的海洋平台用设备和环境载荷。

GB/T 394792020

海洋平台辐射噪声基本计算方法主要包括经验公式方法和数值计算方法。经验公式方法适用于 计阶段和方案设计阶段或与母型平台相近的海洋平台辐射噪声预报,数值计算方法适用于具备 算输入条件下的基本设计和详细设计阶段的海洋平台辐射噪声预报

经验公式方法基于试验数据结果或理论公式,结合工程实际,拟合出预报结果估算公式, 《船舶及产品噪声控制与检测指南》

基于有限元法的海洋平台辐射噪声预报是将平台结构、声场离散为若干单元,建立并求解整个平台 的动力学方程矩阵,得到节点的振动响应,进而得到计算点声压值。有限元法需要结构的详细属性信 息,一般适用于详细设计阶段中低频段噪声预报。采用有限元法预报海洋平台水下辐射噪声时,应保证 分析频段内一个波长至少包含5个网格

5.3.3统计能量分析法

统计能量分析法是将海洋平台划分为若干子系统,子系统通过边界进行能量交换。建立并求解 统的能量平衡方程可得到海洋平台辐射噪声。统计能量分析法一般适用于详细设计阶段中高频 预报。

边界元法的基本思想是将问题的控制方程转换成边界上的积分方程,引入位于边界上的有限个单 元将积分方程离散求解。边界元法一般适用于详细设计阶段中低频段噪声预报。预报海洋平台水下辐 射噪声时,边界元法通常与有限元法混合使用

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方法的海洋平台辐射噪声预报流程

5.2海洋平台空气辐射噪声预报流程

GB/T39479—2020注2:机械噪声涵盖空气传递的噪声、基座支撑传递的噪声和电磁噪声等,空气传递的噪声和电磁噪声相对基座支撑传递的噪声是小量,可忽略不计;水动力噪声涵盖湍流噪声和流激结构噪声,漏流噪声相对流激结构噪声是小量,可忽略不计;推进器噪声包括推进器直发声和推进器激励平台结构产生的水下辐射噪声。g)分析海洋平台水下辐射噪声主导传递分量和主要传播途径,根据经认可或指定的公约或规范评价噪声水平。海洋平台水下辐射噪声预报型线图、基本结构图、单元类型、材料属性、总布置图等网格离散等海洋平台水下辐射噪声激海洋平台水下辐射噪声预海洋平台水下辐射噪声预励源报有限元报输入参数获取台海洋平台总振动分析损阻航测耗行试因速海洋平台水下辐射噪声激子度海洋平台修正有限元励教荷载荷施加参数输入海洋平台机械噪声海洋平台水动力噪声预报海洋平台推进器噪声预报预报基座面板水下外壳表面浆轴系统海洋平台机械噪声海洋平台水动力噪声海洋平台推进器噪声海洋平台水下辐射噪声图2海洋平台水下辐射噪声预报流程图7声学7.1海洋平台空气辐射噪声声学7.1.1声学有限元7.1.1.1范围海洋平台空气辐射噪声声学有限元应建立整个平台结构及声腔。7.1.1.2建模方法及要求建模方法及要求如下:a)平台外板、横纵舱壁、各层甲板和肋板等结构,采用壳单元模拟,根据实际材料准确设置相关力学、密度等属性,网格尺寸应不大于波长的六分之一。平台水线面以下外板结构应考虑附连水的影响。b)由舱室甲板和壁板所围成的封闭的声空间采用有限元声腔模拟,应注意声腔中介质类型的选5

GB/T 394792020

知:居任胞为空气、压载脆为海水、燃油脆为燃润等) C) 所有承受载荷板的纵桁及加强筋等采用考虑偏心的梁单元来模拟,应注意梁的布置方向及材 料属性的设置。 d) 小开孔采用折减板厚的方式进行模拟,窗、门及舱口等大开孔应按照实际形状模拟

7.1.1.3激励源加载方法

激励源加载方法如下: a)动力、钻井及油气生产等系统中的设备加载方法包括两种:一是施加力、不平衡力矩;二是在相 应设备基座面板上施加振动速度或加速度频谱。 D 对于推进/动力定位系统中的螺旋桨,其轴承力可周期性的直接作用于海洋平台与桨轴的连接 部位;其脉动压力可通过压力施加于平台相应外板DXD范围区域(D为螺旋桨直径),并在其 基座面板上施加振动速度或加速度频谱。 c)噪声源设备空气噪声可通过声功率或声压频谱加载到相应设备有限元流体网格单元上

7.1.2声学统计能量分析

7.1.2.1范围

海洋平台空气辐射噪声声学统计能量分析应建立整个平台的计算,至少应包括激励源、噪 声预报目标处所及两者间连接区域结构

7.1.2.2建模方法及要求

建模方法及要求如下: a)平台外板、甲板及舱壁主要采用板子系统模拟,板子系统的划分尺寸应尽可能大,确保子系统 单位带宽内的模态数目大于5。板子系统中扶强材的规格及布置情况应在相关子系统属性中 进行准确反映。子系统应根据实际材料准确设置相关力学、密度及内损耗因子等属性 b) 由舱室甲板和壁板所围成的封闭的声空间采用声腔子系统模拟,应注意声腔中介质类型的选 取及其相应密度的设定(例如:居住舱为空气、压载舱为海水、燃油舱为燃油等,其中液舱还需 考虑附连水的影响)。 c)支柱等采用梁子系统模拟,应注意梁的布置方向及材料属性的设置。 d)窗、门一般为闭合状态,建模时可忽略,并以平台结构的板子系统代替

.1.2.3子系统间的连揭

确保板、梁及声腔所有子系 括梁与板子系统间的点连接、板与板子 耗因子

7.1.2.4激励源加载方法

激励源加载方法如下: a) 动力、钻井及油气生产等系统中的设备结构噪声加载,可在相应设备基座面板子系统上施加振 动速度或加速度频谱; b 对于推进/动力定位系统中的螺旋浆,可在其基座面板子系统上施加振动速度或加速度频谱; c)噪声源设备空气噪声可通过声功率或声压频谱加载到相应设备所在的声腔子系统上。

7.1.3声学混合

海洋平台空气辐射噪声声学混合中的声学有限元和声学统计能量分析分别按7.1.1

和7.1.2的相关要求进行处理

DB41/T 1315-2016标准下载和7.1.2的相关要求进行

7.2海洋平台水下辐射噪声声学

7.2.1声学有限元

7.2.1.1范围

7.2.1.2建模方法及要求

GB/T39479—2020

建模方法及要求如下: 声学有限元主要涉及几何简化、流场区域简化、单元类型选取、材料属性定义、有限元 网格离散和加载计算等方面。 b 儿何简化方面,采用相应的有限元单元进行模拟,同时注意梁单元的方向和水下外壳板单 元的法向方向。根据海洋平台基本结构图等设置结构、材料属性。 C 流场区域简化方面,对淡水舱、压载舱、燃油舱等平台内液体舱室或区域,采用体单元模拟,并 按照实际液体参数设置属性。流场区域简化过程中,还应注意流场区域尺度的截断和截断面 边界条件的设置,流场区域外围截断面可采用无限元或无反射边界条件以模拟无穷大流场 区域。 海洋平台结构和流场区域的离散应保证分析频段内一个波长至少包含5个网格, e 海洋平台结构和流场区域的耦合应根据振动噪声能量实际传递方向来选取主被动关系。 海洋平台小开孔结构(例如:减轻孔、人孔等)一般予以忽略,大开口结构(例如:主机、推进器吊 口,门等)应按照实际结构尺寸和形状模拟

7.2.1.3激励源加载方法

作为海洋平台噪声的重要激励源DBJ∕T 13-66-2015 福建省粒化高炉矿渣粉在水泥混凝土中应用技术规程,机械振动一般以振动加速度的形式加载到对应基座面板。螺旗 桨作为激励源的加载方式有两种:一是轴承力周期性的直接作用于海洋平台与桨轴的连接部位;二是推 进器引起的表面脉动压力间接作用于平台相应外板DXD范围区域(D为螺旋桨直径)

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