What is exhaust breakout noise?

Noise that passes through the wall of the exhaust pipe and the silencer shell and radiates from their surface, instead of leaving through the outlet.

Why did a better silencer not make the site quieter?

Probably because the pipe and the shell were already louder than the outlet. Once that happens, more silencing at the outlet changes the total very little; the pipe and shell need insulation.

Is thermal insulation enough to stop breakout noise?

Usually not. Thermal wraps keep the surface cooler but do little against the low rumble. Acoustic lagging is built for sound as well as heat.

When is a double-skin silencer used?

When the sound limit is strict enough that the silencer shell itself would be the loudest source. The extra skin adds weight and size, so it is not used by default.

Does insulation affect anything else in the exhaust?

Yes. The pipe runs hotter, so supports and expansion joints must allow for it, and the jacket must leave drains, test points and flanges accessible.

Ruido de escape: Aislamiento de tubos y carcasas de silenciadores

En resumen

El ruido radiado por las paredes del escape es el sonido que se escapa a través de la pared del tubo y de la carcasa del silenciador en lugar de salir por la boca de salida. Cuando domina, un silenciador más grande no produce diferencia audible alguna. Se reduce aislando o revistiendo el tubo y la carcasa, previendo también el calor y el drenaje.

Una mejora del silenciador que no supone ninguna diferencia audible es una decepción habitual en la obra. La salida se ha vuelto más silenciosa, pero la medición cerca del escape no, y el motivo suele ser el propio acero. El sonido en el interior del tubo hace vibrar la pared del mismo y la carcasa del silenciador, y estas transmiten la vibración al aire circundante a lo largo de toda su longitud. Se trata del ruido de fuga y, en una instalación silenciosa, suele ser lo único que queda una vez que se ha solucionado el problema de la salida.

El sonido que atraviesa la pared

Los pulsos de presión en un sistema de escape no se mantienen confinados dentro de la corriente de gases. Una pared delgada de acero es una barrera ineficaz, sobre todo para las bajas frecuencias que más produce un motor diésel, y cada metro de tubo entre el motor y el silenciador actúa como un altavoz de gran longitud. La carcasa del silenciador no es una excepción: la parte situada antes de la primera cámara transmite casi todo el ruido del motor, y una gran placa terminal plana lo irradia con eficacia.

Los fuelles flexibles, las tuberías de pared delgada y los tramos largos a la vista agravan la situación. Lo mismo ocurre con un trazado de tubería que pasa cerca del punto donde se mide el límite, algo que es fácil pasar por alto cuando la salida es lo único en lo que se piensa.

Por qué un silenciador más grande deja de ser eficaz

El ruido de la salida y el ruido de escape se suman en el receptor. Siempre que el ruido de la salida sea el más fuerte de los dos, un silenciador de mayor calidad reduce el nivel total. Una vez que el ruido de la salida se ha silenciado por debajo del ruido de escape procedente de la tubería y la carcasa, un mayor silenciamiento apenas supone ninguna diferencia, y el dinero se destina a una unidad más larga y pesada que genera más contrapresión.

Este es el aspecto que la mayoría de las especificaciones pasan por alto. Indican un grado de silenciador y dejan la tubería sin aislar, por lo que el nivel en la obra acaba siendo el mismo independientemente del grado que se instale. La tubería, la carcasa y la salida deben tratarse como un único sistema.

Aislamiento, revestimiento y doble pared

El remedio habitual es el aislamiento acústico: una capa absorbente alrededor del tubo y de la carcasa, bajo una envolvente metálica. El aislamiento térmico por sí solo no es lo mismo. Mantiene la superficie más fría y protege a las personas de quemaduras, pero una envoltura ligera con una cubierta fina apenas actúa sobre el retumbo grave. Cuando hacen falta ambos, el espesor del conjunto se elige para los dos.

Para límites estrictos, el propio silenciador puede construirse con doble carcasa. Cuesta peso y tamaño, por lo que se usa donde la carcasa sería, de otro modo, el elemento más ruidoso de la instalación. Dentro de un contenedor o un edificio, mantener corto el tramo caliente y alejar la tubería de las aberturas suele ayudar tanto como un aislamiento adicional.

La calefacción, los desagües y el acceso siguen siendo importantes

El aislamiento modifica el comportamiento térmico del conducto de escape. El conducto alcanza temperaturas más elevadas en el interior del revestimiento, por lo que los soportes y las juntas de dilatación deben tenerlo en cuenta, y el revestimiento no debe obstruir los desagües, los puntos de prueba ni los pernos de las bridas que haya que abrir posteriormente. El revestimiento empapado por la lluvia o la condensación pierde gran parte de su eficacia, por lo que los revestimientos exteriores están protegidos contra las inclemencias meteorológicas.

AXON considera el sistema de escape como un único recorrido desde el motor hasta la salida: el silenciador, el trazado de los tubos, el revestimiento y la carcasa, que se comprueban conjuntamente para verificar que se respeta el límite de ruido. Envía los datos del motor, el límite de ruido con su distancia y la disposición prevista, y la propuesta indicará dónde es necesario el aislamiento y de qué tipo.

Qué abarca la selección

Ruido de escape del tubo y de la carcasa del silenciador, sumado al ruido de salida
Aislamiento acústico con revestimiento metálico en el que predomina la tubería o la carcasa
Carcasas de silenciador de doble pared para límites estrictos
Aislamiento térmico y protección de superficies para el personal
Trazado de las tuberías alejándolas de las aberturas y del punto de medición
Soportes, juntas de dilatación, desagües y accesos con el aislamiento ya instalado

Qué enviar con su consulta

Modelo del motor, potencia nominal y ficha técnica del motor
Límite de ruido: dónde se aplica y cuándo
Trayectoria prevista de la tubería, su longitud y los tramos a cielo abierto
Instalación en interiores, en contenedores o al aire libre
Cualquier requisito relativo a la temperatura superficial del personal
La exposición a la intemperie y la clase de corrosión del emplazamiento

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Preguntas frecuentes

¿Qué es el ruido de escape?

Ruido que atraviesa la pared del tubo de escape y la carcasa del silenciador y se irradia desde su superficie, en lugar de salir por la salida.

¿Por qué un silenciador mejor no hizo que el lugar fuera más silencioso?

Probablemente porque el conducto y la carcasa ya eran más ruidosos que la salida. Una vez que eso ocurre, aumentar la insonorización en la salida apenas modifica el nivel total; es necesario aislar el conducto y la carcasa.

¿Es suficiente el aislamiento térmico para evitar el ruido de fuga?

Normalmente no. Las envolturas térmicas mantienen la superficie más fría, pero apenas actúan sobre el retumbo grave. El aislamiento acústico está diseñado para el sonido además del calor.

¿Cuándo se utiliza un silenciador de doble pared?

Cuando el límite de ruido es tan estricto que la propia carcasa del silenciador sería la fuente más ruidosa. La doble piel añade peso y tamaño, por lo que no se usa por defecto.

¿Afecta el aislamiento a algún otro elemento del sistema de escape?

Sí. La tubería alcanza temperaturas más elevadas, por lo que los soportes y las juntas de dilatación deben tenerlo en cuenta, y el revestimiento debe permitir el acceso a los desagües, los puntos de prueba y las bridas.

Ruido de escape: Aislamiento de los tubos y la carcasa del silenciador