要点
排気のブレイクアウトノイズとは、出口から出ずに、配管の壁やサイレンサーの外殻を通って漏れ出す音のことです。これが支配的な場合、サイレンサーを大きくしても聞こえ方は変わりません。配管と外殻に断熱材や外装を施すことで低減でき、熱や排水とあわせて計画します。
サイレンサーをアップグレードしても聞こえる違いがない、というのは現場でよくある失望です。排気口は静かになったものの、排気付近の測定値は変わりません。その原因は、たいていは鋼板そのものにあります。管内の音が管壁とサイレンサーシェルを振動させ、それらが全長にわたって周囲の空気に音を伝えるのです。これが放射騒音であり、静かな設備では、排気口の対策を終えた後に残る主因となることがよくあります。
壁を通って漏れる音
排気中の圧力脈動は、ガスの流れの中だけにきれいに留まるわけではありません。薄い鋼板の壁は、特にディーゼルエンジンが最も多く発生する低周波に対して障壁として不十分で、エンジンとサイレンサーの間の配管は一メートルごとに長いスピーカーのように振る舞います。サイレンサーシェルも例外ではありません。最初のチャンバーより手前の部分はエンジン騒音をほぼそのまま受け、大きな平らな端板はそれをよく放射します。
フレキシブルベローズ、薄肉配管、屋外の長い配管は状況を悪化させます。規制値の測定点に近い位置を配管が通る場合も同様で、排気口だけを意識していると見落としがちです。
なぜサイレンサーを大きくしても効果がなくなるのか
排気口の騒音と放射騒音は、受音点で合算されます。排気口のほうが大きい間は、サイレンサーを改善すれば全体は下がります。排気口の騒音が配管とシェルからの放射を下回るまで下げられると、それ以上の消音ではほとんど変化せず、費用は背圧が高い、より長く重いユニットに費やされます。
多くの仕様書が見落とすのがこの点です。サイレンサーのグレードは規定しても配管は断熱されないままで、どのグレードを設置しても現場は同じレベルのままになります。配管、シェル、排気口は一つのシステムとして処置する必要があります。
ラギング、クラッディング、二重外板
一般的な対策は吸音ラギングです。配管とシェルの周囲に吸音層を巻き、金属ジャケットで覆います。断熱だけでは同じ効果は得られません。断熱は表面温度を下げて火傷を防ぎますが、薄い外装の軽い巻き付けでは、低い唸りにはほとんど効果がありません。両方が必要な場合は、両方を満たす構成を選びます。
厳しい規制値には、サイレンサー自体を二重シェルにすることもできます。重量と大きさのコストがかかるため、シェルがそのままでは現地で最も大きな音源になってしまう場合に使います。コンテナや建物の内部では、高温部を短くし、配管を開口部から遠ざけるほうが、断熱を増やすのと同じくらい効果的なことがよくあります。
熱、ドレン、アクセスの重要性は変わらない
断熱は排気の熱的挙動を変えます。配管はラギングの内側でより高温になるため、サポートと伸縮継手はそれを考慮しなければならず、ジャケットは後で開ける必要があるドレン、測定口、フランジボルトを塞いではなりません。雨水や凝縮水を含んだラギングは効果の大半を失うため、屋外のジャケットは風雨に対して密閉します。
AXONは、排気をエンジンから排気口までの一つの経路として捉え、サイレンサー、配管ルート、ラギング、シェルを合わせて騒音規制値に照らして検討します。エンジンデータ、距離付きの規制値、計画しているレイアウトをお知らせいただければ、提案書で断熱が必要な箇所とその種類をお示しします。
選定に含まれる内容
- 配管とサイレンサーシェルの放射騒音と、排気口の騒音への合算
- 配管またはシェルが支配的な場合の、金属ジャケット付き吸音ラギング
- 厳しい規制値向けの二重外板サイレンサーシェル
- 人を保護するための断熱材と表面保護
- 開口部と測定点から離した配管ルート
- 断熱を施した状態でのサポート、伸縮継手、ドレン、アクセス
お問い合わせの際にお送りいただきたい情報
- エンジン型式、定格、エンジンデータシート
- 騒音規制値、それが適用される場所と時間
- 計画している配管ルート、その長さ、屋外を通る部分
- 屋内、コンテナ内、屋外のいずれの設置か
- 人に対する表面温度の要件
- 風雨への暴露と現場の腐食クラス
よくあるご質問
排気の放射騒音とは何ですか？
排気口から出るのではなく、排気管とサイレンサーシェルの壁を透過してその表面から放射される騒音です。
より良いサイレンサーにしても現場が静かにならなかったのはなぜですか？
おそらく、配管とシェルがすでに排気口より大きな騒音を出していたためです。そうなると、排気口でさらに消音しても全体はほとんど変わらず、配管とシェルに断熱が必要になります。
断熱材だけで放射騒音を抑えられますか？
通常は不要です。断熱の巻き付けは表面温度を下げますが、低い唸りにはほとんど効果がありません。吸音ラギングは、熱だけでなく音も想定して造られています。
二重外板サイレンサーはどのようなときに使いますか？
騒音規制値が厳しく、サイレンサーのシェル自体が最大の音源になるときです。外皮を追加すると重量と大きさが増えるため、標準では使いません。
断熱は排気の他の面にも影響しますか？
はい。配管がより高温になるため、サポートと伸縮継手はそれを考慮しなければならず、ジャケットはドレン、測定口、フランジに手が届くようにしておく必要があります。