L’oxygène, l’hélium, l’air comprimé, l’azote, le monoxyde de carbone, le dioxyde de carbone, le dioxyde de soufre, l’hydrogène, l’argon, le méthane, la vapeur d’eau sont (parmi d’autres) des fluides industriels (gaz et mélanges de gaz) utilisés pour de nombreux process e.g. dans le secteur de la chimie, qui font parfois aussi intervenir des fluides frigorigènes e.g. l’ammoniaque, le R22.
Les gaz d’échappement et plus généralement les fumées liées à des combustions sont aussi des fluides présents dans les réseaux aérauliques de nombreuses installations i.e. dans le secteur de l’énergie ou bien dans le cas d’industries lourdes impliquant des fours.
La production, le transport et l’utilisation de tels fluides industriels sont à l’origine de phénomènes s’accompagnant d’émissions sonores e.g. liées à l’écoulement, au laminage par une vanne, à la dépressurisation (quand ce n’est pas en relation simplement avec la transmission de bruit émis par d’autres sources sonores telles que ventilateurs, moteurs, compresseurs, turbines), nécessitant la mise en œuvre de silencieux.
Les silencieux pour fluides industriels sont des matériels de limitation du bruit pour les réseaux de transport de fluides sous pression et pour les réseaux aérauliques, dont le principe de fonctionnement dépend de l’application envisagée.
Silencieux pour fluides industriels sous pression
S’il s’agit de fluides industriels sous pression, les silencieux de décharge i.e. les dispositifs de réduction de bruit installés à l’extrémité aval pour la mise à l’atmosphère ou bien les silencieux en ligne i.e. les moyens d’insonorisation insérés dans le réseau de tuyauteries, plus en amont (notamment : juste en aval de vannes de régulation) sont des appareils (parfois : multi-étagés) notamment basés sur la présence d’orifices au travers desquels l’écoulement du gaz est contrôlé.
Dans de nombreux cas, une partie dissipative, i.e. un module faisant intervenir un mécanisme d’atténuation des sons avec la distance, complète (en aval) l’efficacité d’un silencieux pour fluides industriels.
Il n’est pas rare qu’un silencieux pour fluides industriel soit considéré comme un appareil à pression (ce qui n’est en pratique le cas que lors d’un dysfonctionnement e.g. lors de l’obstruction accidentelle de parties internes perforées qui peuvent être à l’origine de rétentions de gaz).
De tels silencieux industriels, doivent alors satisfaire non seulement aux exigences de performance en terme d’acoustique et de mécanique des fluides, qui sont très élevées - notamment en terme de conception - du fait des fonctionnalités complexes en général attendues, mais ils doivent satisfaire aussi à celles, pour lesquelles il ne saurait être question de déviation vis-à-vis du code de construction adopté (en général : choisi par le client : CODAP, ASME ou autre), liées à la résistance mécanique.
Silencieux pour fluides industriels de réseaux aérauliques
S’il s’agit de fluides industriels pour réseaux aérauliques, des silencieux à absorption (donc : avec un garnissage par un matériau absorbant, dont la nature dépend des conditions de services e.g. température, composition chimique du gaz, vitesse d’écoulement) sont couramment utilisés, à l’aspiration comme au refoulement, étant performant en moyenne et haute (mais pas : ultra-haute) fréquence.
Toutefois des silencieux réactifs (basés sur la réflexion d’ondes sonores en relation avec des changements de géométrie de la section frontale dans laquelle s’écoule un fluide industriel, parfois : avec plusieurs chambres) sont souvent nécessaires à l’échappement de moteurs à combustion pour atténuer le bruit à basse fréquence.
Dans le cas de fluides pour réseaux aérauliques, pour lesquels la prise en compte de la pression n’implique pas de dimensionnement particulier sur le plan de la tenue mécanique, la performance en terme de perte d’insertion (qui est un indicateur de la diminution du bruit) et en terme de perte de pression totale (qui est un indicateur de la performance aérodynamique) peut parfois résulter de la recherche, pour un silencieux pour fluides industriels, de compromis technologiques difficiles à obtenir du fait de certains antagonismes inhérents au contexte.
La complexité de telles situations atteint des sommets lorsque la perte de charge d’un silencieux pour fluides industriels impacte le rendement de l’installation dans laquelle son insertion est envisagée alors que l’espace disponible est limité.
Quelques dizaines de pascals de plus pour la perte de pression totale du silencieux peuvent se traduire par un manque à gagner pour l’exploitant, d’autant plus dommageable qu’il existera pendant toute la durée de vie du silencieux, donc sur une durée qui peut se compter en dizaines d’années (selon le contexte les euros doivent être comptés en dizaines de milliers, en centaines de milliers si ce n’est en millions e.g. s’il s’agit d’installations de production d’énergie mettant en jeu des puissances qui se comptent en centaines de mégawatts).
ITS commercialise des silencieux pour fluides industriels utilisés dans tous les process : silencieux pour ventilateurs, pour compresseurs, pour moteur thermique, pour turbines à gaz, silencieux en ligne et silencieux de décharge.
Dans de nombreux cas, ITS dimensionne ces silencieux pour fluides industriels à l’aide de moyens de calcul (parfois : développés en interne, comme le logiciel SILDIS®, qui comporte plusieurs modules appropriés à de telles simulations, soit pour l’évaluation de la performance de ces dispositifs d’insonorisation, soit pour la détermination préalable du bruit émis par les sources sonores incriminées et d’autres paramètres qui leur sont liés).