پروژه بررسی تاثیر اعمال هزینه اجتماعی آلاینده ها در شاخص های اقتصادی نیروگاه های برق آبی

چکیده :

تعدد پروژه های مورد نیاز کشور در کلیه بخشها از یک سو و کمبود سرمایه از سوی دیگر سبب میشود تا ارزیابی اقتصادی طرحها به عنوان یکی از مهمترین معیارهای تصمیم گیری جهت پروژه ها مطرح گردد. اساس روشهای ارزیابی اقتصادی طرحها بر برآورد هزینه ها و فایده های طرح استوار می باشد . تلاش برای برآورد دقیق تر هزینه ها و فایده های طرح می تواند در کیفیت ارزیابی اقتصادی تاثیر مثبت فوق العاده ای داشته باشد . همانطور که عدم دقت در این زمینه می تواند موجب نتیجه گیریهای نادرست گردد. پروژه های تولید انرژی بر قابی در دهه اخیر با استفاده از روش نیروگاه حرارتی جایگزین مورد ارزیابی اقتصادی قرار گرفته اند. در این چار چوب کلیه هزینه های نیروگاه حرارتی جایگزین به عنوان در آمدهای طرح منظور می گردد. ( شامل هزینه های سرمایه گذاری اولیه و بهره برداری و نگهداری ) اما تا سالهای اخیر هزینه های ناشی از آلودگی محیط جهت تولید انرژی این نیروگاه ها نادیده گرفته شده است این مقاله می کوشد بر پایه آخرین اطلاعات ارائه شده در زمینه محاسبه هزینه خارجی آلاینده نیروگاههای حرراتی با استفاده از" روش تبدیل تعدیل شده " روشی را جهت وارد کردن هزینه های اجتماعی انواع آلاینده ها بر ارزیابی اقتصادی پروژه های برقابی ارائه دهد.     

1- مقدمه:

محدودیت سرمایه سبب می شود تا ارزیابی اقتصادی پروژه ها و طرح های سرمایه گذاری به عنوان یکی از مهمترین معیارهای تصمیم گیری جهت بهگزینی ابعاد و اولویت بندی پروژه ها مطرح گردد . تلاش برای برآورد دقیق هزینه ها و فایده های طرح می تواند در کیفیت ارزیابی اقتصادی و دقت شاخص های اقتصادی بدست آمده تاثیر فوق العاده ای داشته باشد همانطور که عدم توجه مطلوب به این موضوع می تواند موجب نتیجه گیریهای نادرست گردد.

2-ارزیابی اقتصادی نیروگاههای برقابی :

روشی که به طور معمول برای ارزشگذاری فایده های پروژه های برقابی بکار گرفته می شود از دیدگاه ملی هزینه تولید انرژی و قدرت به وسیله نیروگاه حرارتی است که همان تقاضا را به مشابه برآورد می سازد در این مقاله مقایسه اقتصادی از دیدگاه ملی صورت گرفته است.

با توجه به تفاوت توزیع هزینه های نیروگاههای برقابی و حرارتی در طول زمان و تفاوت کیفیت انرژی تولید شده از نظر فنی و زیست محیطی، ارزشگذاری ومقایسه این دو شکل متفاوت تولید انرژی الکتریکی دشوار می گردد .

 ومعادل سازی (Equivalence  of  kind)استفاده از تکنیکهای اقتصاد مهندسی و تلاش برای معادل سازی نوع

 به ما امکان می دهد که طرح های مورد بررسی در شرایط اقتصادی همسان(Equivalence of  time) زمان مقایسه شود .

عوامل گوناگونی می تواند نتایج مطالعات اقتصادی پروژه های برقابی را تحت تاثیر قرار دهند، عواملی نظیر نرخ تنزیل٬ نرخ ارز خارجی٬ هزینه های سوخت٬ ارزش ذاتی آب و هزینه های اجتماعی آلودگی هوا از مهمترین این عوامل هستند. توضیح مختصری در مورد هریک از این عوامل در این قسمت ضروری به نظر می رسد.

نرخ تنزیل -  در واقع نشانگر محدودیت سرمایه است به همین سبب یکی از پارامترهای اساسی محاسبه در ارزشیابی های اقتصادی می باشد . بطوریکه نوسان نرخ تنزیل می تواند شاخص های اقتصادی را تحت تاثیر قرار دهد و طرح را از محدوده توجیه اقتصادی خارج نموده و یا آن را داخل این محدوده نماید .

نرخ ارز خارجی – از آنجا که برخی از اقلام مورد استفاده در محاسبات اقتصادی پروژه های برقابی ( چه در بخش هزینه ها و چه در بخش فایده ها ) دارای مقادیر ارزی می باشد . لذا تغییرات نرخ ارز خارجی به پول ملی میتواند در محاسبات اقتصادی پروژه های برقابی تاثیر داشته باشد.

هزینه سوخت-  قیمت سوختهای فسیلی یکی از مهمترین اجزاء تشکیل دهنده هزینه های بهره برداری و نگهداری نیروگاههای حرارتی ( فایده طرحهای برقابی) می باشد . با توجه به مزیت نسبی گاز و ..... در کشور٬ ارزشگذاری درست قیمت سوخت از اهمیت ویژه ای برخوردار است و باید مورد توجه قرار گیرد.

ارزش ذاتی آب – آب مورد استفاده در پروژه های برقابی می تواند به منظور دیگری از جمله آب کشاورزی یا تامین آب شهری ارزش ایجاد کند. این ارزش جدای از هزینه های اجرای پروژه است و در واقع هزینه فرصت از دست رفته آب است که باید به این هزینه ها اضافه گردد. در حال حاضر پروژه های برقابی مورد بررسی٬ دارای آن میزان اراضی مناسب برای آبیاری در پایین دست و حتی نیازهای شهری جهت بهره برداری نیستند که بتوانند با منظورهای تولید انرژی به رقابت بپردازند. اما گسترس نیازها و تغییر در الگوی توسعه منطقه ای می تواند موجب افزایش ارزش ذاتی آب شود که می باید حتماً در محاسبات اقتصادی دخالت داده شود.

موارد فوق همگی از عوامل موثری هستند که تقریباً در ارزیابی اقتصادی به عمل آمده جهت پروژه های برقابی مورد توجه قرار می گریند. اما آنچه که تاکنون در ارزیابی اقتصادی پروژه های برقابی کمتر مورد توجه قرار گرفته است هزینه های اجتماعی، آلودگی می باشد . این مقاله سعی بر آن دارد با ارائه روشی جهت ارزیابی اقتصادی پروژه های برقابی با احتساب هزینه های اجتماعی آلودگی٬گامی در جهت ارزیابی های اقتصادی دقیق تر پروژه های برقابی بر دارد

3- بخش انرژی و اثرات زیست محیطی

با توجه به وسعت فعالیتهای بخش انرژی، مسائل زیست محیطی مرتبط با آن نیز دارای ابعاد گسترده ای میباشد که از آن جمله میتوان به آلودگی هوا٬آب و خاک در سطح محلی و منطقه ای و به مسائلی  نظیر تغییرات اقلیمی و بارانهای اسیدی در سطح بین المللی اشاره نمود. در این میان آلودگی هوا و اثرات زیست محیطی منتج از آن دارای اهمیت خاصی بوده و بیشترین مسائل زیست محیطی بخش انرژی مرتبط با این آلودگی می باشد.

وذرات معلق از جمله آلاینده هایی هستند که به سبب تولید و مصرف انرژی الکتریکی بوجودCH,Co,So³,Co²,No²

می آیند. در این میان نیروگاههای حرارتی با توجه به سهم عمده آنها در تولید برق یکی از عوامل آلوده کننده محیط زیست بوده اند . که بعد از بخش حمل و نقل و صنعت بیشترین آلاینده را تولید نموده اند. جدول شماره 1 ٬میزلن نشر انواع آلاینده را از نیروگاههای کشور و جدول شماره 2 سهم نیروگاهها را در انتشار آلاینده در سطح کشور نشان می دهد.شاخص انتشار آلاینده های هوا از نیروگاههای مختلف نشان می دهد که نیروگاههای هوا از نیروگاههای مختلف     (آنهم به میزان ناچیز) هیچگونه٬آلاینده دیگری تولید CO²   نشان می دهد که نیروگاههای برقابی به غیر از

نمی نمایندو در واقع انرژی حاصل از نیروگاههای برقابی از نظر زیست محیطی انرژی پاکیزه ای می باشد . اخیراً     از گیاهان موجود در دریاچه سدها منتشر شده است که البته هزینه آن(CH4 ) گزارشاتی مبنی بر تولید آلاینده متان چندان قابله ملاحظه نمی باشد .

4-هزینه های اجتماعی بخش انرژی

(Bui 1996)    بنابر تعریف٬ هزینه اجتماعی٬ هزینه است که جامعه برای دریافت کالا٬ یا خدمت پرداخت می کند  به طور کلی این تعریف در قالب رابطه (1) بیان می گردد. (Scott &Janet 2000)

که در این رابطه :

  SC=هزینه واقعی  تولید (Social Cost)                  

PC=هزینه واقعی تولید (Private Cost)

EC=هزینه خارجی (External Cost)

 (RPCC) و مقدار آلودگی باقیمانده (PCC) نیز خود تابعی از هزینه های کنترل آلودگی (EC) هزینه خارجی

می باشد٬ در این صورت رابطه (2) را به صورت زیر می توان مطرح نمود:

EC=f(RPCC,PCC)                                       (2)

که در رابطه (2):

EC=هزینه های خارجی

PCC=هزینه های کنترل آلودگی (pollution control cost)

RPCC=هزینه های کنترل آلودگی باقیمانده (Remain  Polution control cost)

علت وجودی رابطه (2) بدان سبب است که تجهیزات کنترل آلودگی کارایی 100 درصد ندارد و حتی در صورت استفاده از تجهیزات مناسب باید هزینه ای را برای اثرات خارجی آلودگی های کنترل شده در نظر گرفت .

تعریف هزینه های اجتماعی در بخش تولید انرژی نیز در قالب مدل فوق می توند صورت گیرد٬ هزینه های اجتماعی انرژی الکتریکی٬ شامل هزینه تولید انرژی الکتریکی و هزینه های خارجی است .

با توجه به اهمیت محاسبه هزینه های خارجی تولید انرژی الکتریکی در محاسابت هزینه های اجتماعی و برآوردهای اقتصادی تاکنون تلاشهای زیادی در سطح جهانی انجام گرفته است. سابقه محاسبه برآورد هزینه های خارجی برای    طی سالهای 1989تا1990برمیگردد.(EPA) اولین بار به سازمان حفاظت محیط زیست

آمریکا

شرکت برق کالیفرنیا٬ دانشگاه پریل٬ اداره خدمات عمومی ماساچوست٬ شرکت خدمات عمومی نیویورک و نیز شکت خدمات عمومی نوادا٬ از پیشگامان این امر بودند ( شورای جهانی انرژی 1995) . در برخی ایالت های آمریکا٬ ملحوظ کردن هزینه های اجتماعی در هزینه های تولید و انتقالبه صورت اجباری در آمد تا از طریق آن در تعیین نیاز انرژی و راه اندازی ظرفیت های آتی تولید انرژی الکتریکی مورد استفاده قرار گیرد. مطالعات مشابهی برای تعیین هزینه های ٬فنلاند(Meyeretal.1994) خارجی تولید انرژی الکتریکی در کشورهای اروپایی و آمریکایی چون دانمارک

,(Mohmeyer1998, (Bui1996 آلمان و (Bundesmat 1994)٬ (Ekono 1994) 

Lefevre  and Bui 1996

در ایران برای اولین بار در سال 1376 اقدام به محاسبه هزینه خارجی تولید انرژی الکتریکی  شده است. این محاسبات در معاونت امور انرژی وزارت نیرو انجام شده و در ترازنامه سال 1376 درج گردیده است . از آنجا که هیچگونه تحقیق مستقلی تا آن زمان جهت برآورد هزینه های خارجی در ایران انجام نشده بود سعی بر آن شد تا با استفاده از تجربیات سایر کشورها ضرائب هزینه های خارجی متناسب با هریک از آلاینده های ناشی از تولید انرژی الکتریکی انتخاب و جهت محاسبه هزینه های خارجی در ایران مورد استفاده قرار گیرد . لازم به ذکر است که با توجه به قیمت برابری دلاردر برابر ریال و اعمال مستقیم این ضرائب هزینه های محاسبه شده در کشورهای خارجی به هزینه های خارجی تبدیل می شد. این روش به روش تبدیل مستقیم معروف است . با توجه به اشکالاتی که بر استفاده از روش تبدیل مستقیم وارد است .

هزینه های اجتماعی انواع آلاینده های حاصل از تولید انرژی الکتریکی توسط نیروگاههای حرارتی با استفاده از روش  توسط ( جباریان و رئیسی 1381) (Scott  & janet 2000) "تبدیل تعدیل شده " و با استفاده از مدل هزینه اجتماعی

محاسبه شده است .

 مقدار هزینه اجتماعی هر کیلو وات ساعت انرژی الکتریکی برابر است با (Scott & janet2000) بر  اساس مدل

مجموع قیمت تمام شده و هزینه های خارجی هر کیلو وات ساعت انرژی الکتریکی هزینه تمام شده انرژی در ایران با توجه به آنکه توسط کدام نوع از نیروگاهها تولید شده باشد متفاوت است . بر اساس اطلاعات بدست آمده از سازمان برق ایران متوسط قیمت تمام شده هر کیلو ولت ساعت انرژی الکتریکی تولیدی نیروگاههای گازی کشور 7/189 ریال هر کیلو وات ساعت انرژی تولیدی نیروگاه سیکل ترکیبی 2/145 ریال و متوسط قیمت تمام شده هر کیلو وات ساعت انرژی الکتریکی تولیدی نیروگاه دیزلی 1/244 ریال می باشد.

بدین ترتیب بر اساس جدول محاسبه شده بیشترین میزان هزینه های اجتمای مربوط به هر کیلووات ساعت انرژی تولید شده توسط نیروگاه دیزلی می شود. پس از نیروگاههای دیزیلی تولید هر کیلو وات ساعت انرژی در نیروگاههای گازی بیشترین هزینه های اجتماعی را تولید خواهد نمود نیروگاههای بخاری و چرخه ترکیبی از نظر تولید هزینه های اجتماعی در رده های  بعدی قرار دارند .

5-نتیجه گیری :

با توجه به توجه روز افزون به مسائل زیست محیطی به نظر می رسد که اعمال هزینه های اجتماعی تولید انرژی الکتریکی نیروگاههای حرراتی جایگزین در ارزیابی اقتصادی نیروگاههای برقابی ضروری می باشد. پیشنهاد می شود جهت تخمین درستی از هزینه های اجتماعی از روش تبدیل " تعدیل شده " به کار گرفته شود . این امر سبب خواهد شد که شاخص های اقتصادی واقعی تری از طرحهای برق آبی بدست آید. نتیجه بدست آمده از این مطالعه موردی نشان می دهد که اعمال هزینه های اجتماعی سبب بهبود قابل توجه شاخص های اقتصادی پروژه های برق آبی می گردد و می تواند در توجیه اقتصادی پروژه های تولید انرژی الکتریکی به روش برق آبی موثر باشد.

جدول 1- میزان انتشار آلاینده های هوا از نیروگاههای کشور در سال 1379

واحد:تن  

ماخذ: ترازنامه انرژی                                                                                                 

جدول 2- سهم هر یک از بخشهای انرژی در انتشارآلاینده های هوا

(جداول در فایل اصلی موجود است)

چکیده

صدا همواره یکی از مسائل قابل توجه در نیروگاهها بوده است. به علل مختلف از جمله توانهای متفاوت وسایل نیروگاهی از نظر تولید شدت صوت متفاوت می باشد و از این رو پرسنل هر قسمت با مقدار خطرات گوناگونی روبه رو هستند که این خطرات با سه کمیت توان فرکانس صدا و زمان مواجهه صوت متناسب هستند. عوامل اول و دوم در حین کار نیروگاه تقریباً خارج از کنترل کادر بهره برداری می باشد پس تنها راه مقابله با اثرات سوء صدا کاهش زمان مواجهه با آن است که با اندازه گیری شدت صوت در قسمتهای مختلف نیروگاه زمان مجاز توقف در آن محلها را به کمک استاندارد های موجود می توان بدست آورد.

واژه های کلیدی: " فرکانس صدا" ٬" شدت صوت" ٬" زمان مواجهه صوت " ٬" ترازسنج صوت "

مقدمه :

بطورکلی صدا به دو بخش تقسیم می شود:

1- در محیط صنعتی

2- در محیط غیر صنعتی : محیطهای غیر صنعتی محیطهای هستند که انتشار صدا در آنها همراه با انتشار صدانیست٬ مثل محیطهای اداری٬ آموزشی و بیمارستانها٬ در مورد محیطهای کار صنعتی معیار حفظ قدرت شنوایی است . یعنی هر چند صدا اثرات سوء دیگری هم دارد ولی معیار سلامتی را بوجود نیامدن افت شنوایی میدانند.

اثرات سوء صدا بر انسان

اثر بر حس شنوایی:

مواجهه طولانی با صدا در محیط کار سبب تغییر موقت و یا دائم آستانه شنوایی می شود به عقیده متخصصین٬ کاهش شنوایی عبارت از تغییر آستانه شنوایی به میزان متوسط 25 دسی بل در فرکانسهای 500 ٬  1000 و 2000 هرتز می باشد. عوامل موثر در ایجاد افت شنوایی تراز فشار صوت مدت زمان مواجهه٬ سن و بالا خره استعداد و حساسیت شخصی است .

کری ها:

الف ): کری انتقالی : در این نوع کری ارتعاشات صوتی قبل از رسیدن به گوش داخلی متوقف میشود. علت این امر ایجاد عارضه در یکی از قسمتهای انتقا صوت میباشد.

ب): کری حس عصبی : در این نوع کری عارضه در گوش داخلی و یا نقطه شروع عصب شنوایی می باشد . مواجهه به مدت طولانی با صدا و ضربه های صوتی از علل بروز این نوع کری است . در شروع بیماری بعلت اینکه افت شنوایی در فرکانسهای خارج از فرکانسهای مکالمه می باشد شخص تا مدتها از بیماری خود بی خبر خواهد بود. مسئله مهم در این کری این است که بیماری قابل درمان نیست. وزوز گوش و شنیدن صدای محیط کار پس از ترک محل کار از جمله صدمات ناشی از مواجهه طولانی با صدای غیر مجاز است .

صدمات فیزیولوژیکی :

صدای زیاد سبب بروز صدمات فیزیولوژیکی چون ازدیاد ضربان قلب٬ بالارفتن مصرف اکسیژن٬ افزایش تعداد تنفس٬ ناراحتی های دستگاه گوارش و بالا رفتن فشار خون میشود .

اثرات روانی :

بررسی های انجام شده در محیط های کار و اجتماع نشان داده است که بطور کلی میزان مبتلایان به بیماری روانی و عصبی شاغلینی که در محیط های کارشان صدا بیش از حد مجاز وجود دارد . بیش از حد معمول می باشد.

وسیله اندازه گیری صدا:

جهت اندازه گیری صدا و بررسی مسائل و مشکلات ناشی از آن لازم است تراز کلی صدا٬ توزیع فشار در فرکانس مختلف و بالاخره توزیع فشار صوت بر حسب زمان تعیین شود در نتیجه لازم است به وسائل اندازه گیری مناسب مجهز بود. که در این تحقیق از تراز سنج صوت جهت اندازه گیری صدا در محیط نیروگاه استفاده شده است . از نظر فیزیکی طرز کار دستگاه تراز سنج صوت به این ترتیب است که ابتدا میکروفن فشار صوتی دریافت شده را به سیگنال های الکتریکی تبدیل می کند. سیگنالهای وردی توسط آمپلی فایر تقویت شده٬  سپس کاهش دهنده ٬جریان الکتریکی حاصل را در محدوده مدار الکتریکی صفحه سنجش کاهش داده و پس از عبور از شبکه حساسیت و مدار یک سو کننده جریان الکتریکی متناوب به جریان الکتریکی مستقیم به طرف مدار سنجش میرود و عقربه سنجش فشار صوتی وارده را نشان میدهد .

استانداردهای صدا:

تعیین استانداردهای صدا در صنعت سالهای متمادی موضوع بحث و تبادل نظر بوده است علت اصلی این تبادلات قبول این واقعیت بوده که مواجه بیش از حد با صدا برای حس شنوایی و اندام مربوطه زیان آور است . قدم اصلی در جهت کاهش افت دائم شنوائی در محیط کار تعیین حدود مجاز و قابل مواجهه با صدا است . در سال 1969 حد  90 برای 8 ساعت کار تعیینdBA برابر با (Limit  threshold) با حد آستانه (Exposure    limit) مواجهه

شده مطالعات و تحقیقات بعدی نشان داد که با ازاء کاهش زمان مواجهه افزایش تراز فشار صوت زیان آور نخواهد بود . این کاهش و افزایش بر اساس نصف شدن زمان مواجهه از یک طرف و افزایش تراز فشار صوت   5 از طرف دیگر است .dBA جذب شده بمقداری

سرو صدا در دستگاههای نیروگاه سد کرج ( امیر کبیر )

45 می باشد که تولید سالانه انرژی " برق –آبی" و کمک به شبکه سراسری MW نیروگاه سد کرج شامل دو واحد

برق – به ویژه در ساعت های اوج مصرف به میزان سالانه150میلیون کیلو وات ساعت می باشد .                  

در این بخش سعی خواهد شد تا در مورد سرو صدا و مسائل مربوط به آن در کمپر سور های هوا٬ توربوپمپها٬ شیرهای کنترل٬ ژنراتور٬  ترانسفورماتور و توربین مطالبی گفته شود و در پایان مقادیر شدت صوت محاسبه شده از طریق فرمولهای پیشنهادی با مقادیر اندازه گیری شده توسط دستگاه سنومتر مقایسه می گردد.

 (AirCompressor ) کمپر سورهای هوا

کمپرسورهای هوا یک منبع مشترک سرو صدا هستند . با توجه به اینکه کلیه کمپرسورهای موجود در نیروگاه کرج از نوع رفت و برگشتی می باشند قدرت صدای منتشر شده بوسیله این نوع کمپر سور از معادله ذیل محاسبه میشود

Lw=90+10Log10 KW(dB)                                               (1)

  قدرت موتور گرداننده می باشد . حال با توجه به جدول (1) ( انتهای متن ) برای بدست آوردن قدرت صدای   بدستLw10را از مقدار (dB) یکنواخت کمپر سور در فرکانس مرکزی باند هشتگانه 1000 هرتز مقدار kw

آمده کم میکنیم .

نمونه محاسبات :

37با استفاده از رابطه (1) میتوان نوشت :KW قدرت صدای کمپرسوری با قدرت موتور گرداننده

Lw=90+10Log10KW=90+10Log37=105/7(dB)

 10جهت تصحیح باندهای هشتگانه برای صدای خروجی کمپرسور (dB) حال با توجه به جدول (1) و کم کردن

داریم :

          Lp=105/7-10=95/7(dB)

نکته : جهت مقایسه مقادیر محاسبه شده از فرمول و مقادیر بدست آمده از سونومتر صحت ادعا در مورد رنج  4±  8± می باشد .dbوبرای63 هرتز    dB5B2±  در مورد 125 هرتز (dB) 250تا4000  هرتز

در جدول (2) (انتهای متن ) مقادیر قدرت صدای محاسبه شده از طریق معادله و با استفاده از دستگاه سونومتر مشاهده و مقایسه می گردد.

توربوپمپها:

بطور اختصار سروصدای ایجاد شده در یک ایستگاه پمپاژ ناشی از چند عامل متمایز می باشد .

1- سر و صدای ایجاد شده توسط خود پمپ که به پارامترهای مختلفی از جمله نوع پمپ ٬ اندازه پمپ٬ مشخصات کار پمپ ( سرعت دورانی ٬دبی و ... ) نوع سیال عبوری از پمپ ( ویسکوزیته ٬وزن مخصوص ) شرایط سیال در ورود به پمپ ٬جنس مصالح ساخته شده پمپ و ... بستگی دارد .

2- ارتعاشات حاصل از موتور و پمپ .

3- ارتعاشات و سر و صدای تولید شده در لوله ها و شیرها و اتصالات مربوطه .

4- سر وصدای ناشی از پدیده های هیدرولیکی مانند ضربه قوچ آب شرایط کار توربوپمپ تاثیر زیادی بر تولید صدا دارد . بطور معمول هنگامی که پمپ در نقطه راندمان ماکزیمم خود کار کند سطح صدا کمترین مقدار خود را خواهد داشت . در این میان سرعت دورانی و همچنین سرعت مخصوص پمپ افزایش می یابد . محاسبات فشار صدای یکنواخت تعریف شده بوسیله یک پمپ در فاصله یک متری از سطح آن تابعی از قدرت آن پمپ می باشد که در جدول ( 3 ) ( انتهای متن ) ارائه شده است .

نمونه محاسبات :

 بااستفاده از جدول ( 3 ) و    15KW و قدرت موتور گرداننده   1460  R . P . M فشار صدای یک پمپ با دور  با توجه به دور و قدرت موتور گرداننده از رابطه زیر محاسبه می شود .

Lw = 70+10 log kw

= 70+10 log 15 = 81.76 ( db )

 (R.P.M) در جدول ( 4 ) ( انتهای متن ) کلیه پمپهای موجود در نیروگاه سد کرج با قدرت موتور گرداننده،دور

فشار صدای محاسبه شده پمپ از طریق معادله و با استفاده از دستگاه سونومتر مشاهده و مقایسه می گردد.

با محاسبه مقادیر محاسبه شده و مقدار اندازه گیری شده مشاهده می شود که اختلاف قابل ملاحظه ای وجود دارد چون مقادیر اندازه گیری شده با دستگاه در زمان کار واحد بوده و صدای وسایل جانبی در مقابل صدای پمپ بیشتر می باشد پس درمقادیر بدست آمده تاثیر زیادی دارد .

صدای شیرهای کنترل

شیرهای کنترل به عنوان یک منبع تولید صدا در بسیاری از صنایع می باشند،خصوصاًزمانی که از شیر در فشارهای بالا استفاده می شود . ظاهراً مکانیزم عمومی تولید صدای شیر به واسطه وجود جت سیال است که بین شیر ئ نشیمنگاه آنتشکیل می شود . به همین دلیل صدای شیر مشابه صدای جت های محدود ( بسته ) می باشد . جهت محاسبه قدرت صدای شیرهای کنترل مایعات قدرت مکانیکی جریان در یک شیر بوسیله معادله زیر بدست می آید .

Wm = ρ v³πd² / 8              (2 )

Wa = µ Wm ( w )                         (3 )

(به شرط عدم ایجاد پدیده کاویتاسیون ) قدرت صوتی با استفاده از رابطه زیر بدست می آید .

در معادله فوق :

(M/S) : سرعت خروجی جت است V

(w): قدرت مکانیکی جریان است . Wm  

(m ) : قطر جت D

 (w) : قدرت صوت منتشر شده Wa

 : راندمان صوتی جت µ

( kg / m³ ) : چگالی سیال  

µ برای آب و سایر مایعات مشابه در نظر گرفته می شود . بطور کلی= 6*(10)^-7 (V)^0.85 که راندمان:

          تراز قدرت صدای داخلی ایجاد شده بوسیله شیر با استفاده از رابطه زیر محاسبه می شود .

Lw = 10 log 10 ωa + 120 (db)              (4)

همانطور که اشاره شد صدای شیر مشابه صدای جت های بسته می باشد و در جت بسته فشار صدای یکنواخت کلی بوسیله فرمول زیر بدست می آید :

Lp = Lw + DI – 10 LOG 10 ( 4 πr²) ( db )            (5)

 جهت شاخص جت است که مقادیر آن در جدول (5) ( انتهای متن ) داده شده است که این مقادیرتابعی از زاویهDI   محور جت است .

در اینجا قدرت صدای شیرهای فشار شکن در نیروگاه سد کرج با استفاده از روابط فوق و با در نظر گرفتن مقادیر

Ρ = 1000 , V = 2.5 m/s , d = 1.5 in

محاسبه می شود . در ضمن داریم :

Wm = ρV³ πd² / 8 =  1000*(2.5 ) ³ * π * (1.5* 0.00254)² / 8  = 9 (w )

از طرفی داریم :

µ = 6* )10(^-7 * (2.5) ^0.85 = 1.3 * )10(^-6

حال با توجه به مقادیر بدست آمده و جایگزینی آن ها در رابطه (3 ) قدرت صوت منتشر شده بدست می آید .

(w) Wa = µ Wm = 9* 1.3 * (10) ^-6 = 1.17 * (10)^-5

با استفاده از رابطه (4) داریم :

Lw = 10 log 10 ωa + 12

0 = 10 log 10 (1.17 * (10)^-5 ) + 120 = 70.7

چون صدای شیر فشار شکن مانند صدای یک جت بسته می باشد از معادله (5) جهت محاسبه فشار صدای یکنواخت کلی استفاده می شود ( زاویه از محور جت ˚60 باشد)

Lp = Lw + D1 – 10 LOG 10 (4π r ² ) (db)

Lp = 70.7 +2 – 10 log 10(43.63 * (10)^-4

= 70.7 +2+23 = 95.7 ( db )                                                                          

   می باشد که با مقدار بدست آمده مطابقت دارد . (db) مقدار اندازه گیری شده به وسیله دستگاه 94.8

صدای ژنراتور

قدرت صدای منتشر شده بوسیله ژنراتور از رابطه زیر محاسبه می شود :

Lw = 10 log 10 MW + 6.6log 10

RPM +84                 (db)   (6)

برای بدست آورد قدرت صدای یکنواخت ژنراتور در فرکانس مرکزی باند هشتگانه 1000 هرتز با توجه به جدول محاسبه شده می کاهیم . ژنراتور نیروگاه سد کرج Lw را از مقدار 9 (db) شماره (6) ( انتهای متن ) مقدار

 333 می باشد ولی چون در زمان اندازه گیری صدا با دستگاه توان   r. p .m45 و MW دارای توان

   25 را قرار می دهیم .      MW25 بوده جهت مقایسه مقادیر بدست آمده ما در رابطه (6) مقدارMW خروجی

Lw = 10 log 10 25 + 6.6 log 10 333 + 84 = 114.6 db

 9 از مقدار بدست آمده  (db ) با کم کردن

Lw = 114.6 -9 =105.6

103.7 می باشد که با صحت ادعا شده در مورد رنج 250 تا 4000 هرتز ، (db ) مقدار اندازه گیری شده

 2 ± مطابقت دارد .(db)

 را نشان می دهد A،C در پایان این متن جدول (7) کلیه مقادیر اندازه گیری شده در نیروگاه سد کرج با دو مقیاس

لازم به ذکر است که کلیه مقادیر در فاصله 1 الی 1.5 متری اندازه گیری شده است .

بحث و نتیجه گیری

استانداردی که در وزارت بهداشت وجود دارد ( تعیین استاندارد به دو کمیت تراز قشار صوت و زمان مواجهه با  85 به ازای 8 ساعت مواجهه با صدا تعیین کرده اند. منظور این است db صدا بستگی دارد ) مقدار مجاز صدا را

 85 مواجه باشد و مشکل دیگری نداشته با شد قاعدتاً نباید دچار db اگر فردی 8 ساعت با صدایی با تراز صدای

 3 افزایش تراز فشار صوت زمان مواجهه با آن نصف می شود . لازم به db افت شنوایی شغلی شود . به ازای

 116 باشد . ( مدت db ذکر است افراد به هیچ وجه نباید در مواجهه پیوسته با صدایی با تراز فشار بیش از

 116 فقط 20 ثانیه می با شد ) . dbمواجهه با صوت

طبق آزمایشات ادیومتری انجام شده بر روی پرسنل نیروگاه افت شنوایی در اکثر پرسنل شاغل مشاهده می شود که جهت جلوگیری از صدمات ناشی از این عارضه برای کلیه پرسنل نیروگاه دو راه حل پیشنهاد می شود :

1)‌ تهیه گوشیهای مخصوص کاهنده شدت صوت ( که برای کلیه پرسنل نیروگاه خریداری شده است ) .

2) ساخت اتاقکهای آکوستیک در طبقات نیروگاه جهت استقرار اپراتور ( در حال طراحی و سپس اجرا می باشد )