Introduzione
Senza alcun trattamento, lo scarico a 75,6 bar genera un livello di potenza acustica di 169 dB all’uscita della valvola — un livello che espone immediatamente il personale presente, rende impossibile qualsiasi comunicazione sul posto e crea disturbi per i residenti visibili a diversi chilometri di distanza.
Il Groupe Boët ha progettato e realizzato un silenziatore industriale ad alte prestazioni per gestire questo tipo di applicazione in un impianto di produzione di energia, preservando integralmente la portata di scarico, requisito di sicurezza imprescindibile.
Sfiato di vapore ad alta pressione: una fonte acustica estrema
In un impianto di produzione energetica, gli scarichi di vapore ad alta pressione si verificano in modo sporadico ma inevitabile: collaudi di messa in servizio, spurgo all’avvio, situazioni di sovrapressione. Questi eventi comportano portate massiche elevate — in questo caso 313 t/h — e pressioni di esercizio che raggiungono i 75,6 bar, con espansione diretta alla pressione atmosferica.
In questo contesto, la gestione del rumore è fondamentale sia per la sicurezza delle squadre in cantiere, sia per il rispetto delle norme a tutela dei residenti, sia per poter eseguire le operazioni di messa in servizio senza limitazioni. Il silenziatore deve resistere a sollecitazioni termomeccaniche estreme, garantendo al contempo l’attenuazione acustica richiesta, senza limitare la portata di scarico, che è una funzione di sicurezza.
Fisica della sorgente sonora: getto supersonico e linee tonali
La sorgente acustica di uno scarico ad alta pressione è di doppia natura. La brusca espansione da 75,6 bar alla pressione atmosferica genera un getto turbolento supersonico la cui potenza acustica irradiata segue la legge di Lighthill, proporzionale alla velocità di espulsione all’ottava potenza. Con una portata di 313 t/h, la potenza acustica irradiata senza trattamento raggiunge diverse decine di kilowatt, il che rende questa apparecchiatura uno dei casi più impegnativi nell’ambito dell’acustica industriale.
Allo stesso tempo, le instabilità di taglio del getto producono bande tonali a bassa frequenza, particolarmente difficili da trattare solo con l’assorbimento acustico. Questa doppia componente — a banda larga e tonale — richiede un approccio alla riduzione del rumore in due fasi successive, che combini l’espansione controllata della pressione e la dissipazione viscosa dell’energia residua.
Soluzione: silenziatore industriale a due stadi successivi
Il Groupe Boët ha progettato un silenziatore industriale a doppio stadio, dimensionato per trattare contemporaneamente le componenti a bassa e alta frequenza della sorgente. Il primo stadio espande gradualmente il vapore attraverso una serie di strozzature calibrate, abbassando la pressione a tappe successive ed eliminando la velocità supersonica del getto. È proprio in questa prima fase che avviene la maggior partedell’attenuazione del rumore: eliminando le condizioni di flusso supersonico, la potenza acustica irradiata si riduce di diverse decadi.
Il secondo stadio è costituito da un corpo assorbente in acciaio inossidabile, che dissipa l’energia acustica residua tramite attrito visco-inerziale in riempimenti fibrosi ottimizzati per la banda di alte frequenze tipica dei flussi post-espansione. La scelta dell’acciaio inossidabile è dettata dalla combinazione di pressione residua, temperatura di esercizio e rischio di corrosione in presenza di vapore. Ogni unità ha un peso di cinque tonnellate e ingombra 2 × 2 × 5 metri, ed è dimensionata per resistere a sollecitazioni dinamiche estreme secondo le norme ASME e CODAP.
La produzione è stata interamente internalizzata dal Groupe Boët, nell’ambito di un sistema di gestione certificato ISO 9001 e ISO 19443, conforme alle norme ASME, RCC-M, CODAP e CODETI.
Risultati: attenuazione di 52 dB, portata completamente preservata
Le prestazioni misurate confermano l’efficacia del dispositivo. Il livello di potenza acustica complessivo scende da 169 dB a 117 dB(A), con un’attenuazione di 52 dB. La pressione acustica misurata nelle immediate vicinanze dell’impianto è di 109 dB(A). La portata di scarico di 313 t/h è mantenuta integralmente: il silenziatore non introduce alcuna limitazione di portata, soddisfacendo pienamente i requisiti di sicurezza del sito. Questi risultati collocano questa realizzazione tra le applicazioni più impegnative gestite dal Groupe Boët nel settore della produzione di energia.
Silenziatori ad alta pressione per impianti energetici: ingegneria specializzata
Le applicazioni di sfiato ad alta pressione combinano livelli acustici estremi, severe sollecitazioni termomeccaniche e requisiti di sicurezza che non ammettono alcun compromesso sulla portata. Il Groupe Boët gestisce l’intera filiera, dalla modellazione acustica alla produzione certificata. Per qualsiasi progetto di silenziatore industriale in un impianto di produzione di energia o in un impianto ad alta pressione, contatta il Groupe Boët per un’analisi tecnica su misura per le tue condizioni operative.