Dans une usine de séparation d’air, les composants de base de l’atmosphère sont séparés (au moyen de différents procédés de fabrication complexes impliquant notamment des distillations cryogéniques et des échangeurs de chaleur) pour obtenir des gaz purs: principalement oxygène et azote, secondairement des gaz inertes rares tels que l’argon.

Ces produits de distillation sont largement utilisés dans différents secteurs industriels e.g. chimie, métallurgie, pharmacie, secteur alimentaire et ont également des applications médicales.

Leur obtention fait intervenir des équipements spécifiques combinant différents appareils sous pression: des vannes de régulation leur sont associées, notamment lorsqu’il y a lieu d’effectuer des dépressurisations, qui s’accompagnent d’émissions sonores qui doivent être contrôlées dans une perspective de limitation de l’exposition au bruit des travailleurs du site et de maintien d’un environnement suffisamment calme pour le voisinage.

ITS a participé à la construction de silencieux de détente pour une usine de séparation d’air en Europe de l’Est.

Pour l’un des silencieux le fluide à considérer était un mélange d’oxygène, d’azote et d’argon, pour le second silencieux il s’agissait d’oxygène pur tandis que pour le troisième silencieux le gaz était de l’azote pur.

En amont de chacun des dispositifs d’insonorisation étaient prévues plusieurs (2 à 3) vannes de régulation dont la prévision du bruit aérodynamique a constitué pour ITS une étape clé du projet, puisque la propagation de bruit en aval des vannes constituait une source de nuisance devant être quantifiée avec suffisamment de précision avant toute autre chose.

Un tel calcul a fait appel à des modélisations sophistiquées, prenant notamment en compte non seulement les caractéristiques intrinsèques de chaque vanne, mais aussi les différents régimes de fonctionnement liés aux conditions thermodynamiques du fluide transporté, résultant notamment du différentiel de pression à considérer pour plusieurs conditions de services, et auxquelles étaient associées de valeurs de débit variant parfois dans de fortes proportions, tout cela étant essentiellement de nature à impacter le bruit émis.

Les valeurs du spectre de puissance acoustique (calculé par bande de fréquence de 1/3 d’octave de 20 à 20000 Hz) ont influé sur la conception du dispositif de détente (diffuseur mono-étagé ou multi-étagé), ainsi que sur la partie dissipative des silencieux pour laquelle la sélection d’un garnissage approprié a dû tenir compte des risques de combustion dans le cas d’un fonctionnement avec de l’oxygène pur, ce qui a imposé des dispositions constructives spécifiques, en plus (pour le partenaire de ITS ayant construit les silencieux) de celles liées à la considération d’équipements soumis à une pression importante.

Les moyens de calculs disponibles chez ITS en matière d’acoustique et de dynamique des fluides, développés pour rendre possibles des analyses et évaluations de performance pour de telles applications, ont une fois de plus été mis largement à contribution dans le cadre de ce projet de silencieux de détente pour une usine de séparation d'air qui sont des silencieux industriels à haute performance.