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PROCEDE D'INSONORISATION, ET REVETEMENT INSONORISANT
Dans tous les secteurs de la vie, l'environnement doit être de plus en plus protégé des sources de bruit.
Dans l'industrie chimique, ce sont en particulier les turbomachines et les tuyauteries qui représentent des sources d'importantes émissions acoustiques.
Les éléments d'installation et tuyauteries qui émettent des bruits sont actuellement, et habituellement, recouverts de laine minérale, laquelle est elle-même revêtue d'un capot en tôle. Le capot en tôle est, en présence d'une forte émission de bruits, revêtu sur sa face intérieure d'un revêtement anti-vrombissement, en un matériau élastique. En présence de spécifications particulièrement sévères portant sur la réduction du bruit, on utilise en outre des matelas en plomb ou en caoutchouc plombé, pour servir de revêtement anti-vrombissement endessous de la tôle du capot.
Présentent alors un inconvénient les risques pour la santé qui découlent de la laine minérale, ainsi que le fort encombrement en hauteur, qui est nécessaire pour assurer une isolation acoustique efficace.
L'utilisation d'un matelas en caoutchouc plombé, bien que conduisant à un encombrement en hauteur quelque peu réduit, a aussi pour conséquence une augmentation du coût et du poids de l'isolation. Par ailleurs, les matelas en caoutchouc plombé ne sont pas inoffensifs pour la santé.
Pour éviter quelques-uns des inconvénients mentionnés ci-dessus, on peut coller ou pulvériser une isolation plastique sur une tuyauterie à isoler. Cette opération, qui est techniquement onéreuse, ne conduit cependant pas à une nette amélioration de la réduction du bruit.
L'invention vise donc à mettre à disposition un procédé simple pour réduire les émissions sonores, ainsi qu'un revêtement insonorisant, facile à fabriquer, pour
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éléments d'installation émettant des bruits, en particu- lier pour les tuyauteries, dans le but d'arriver à une grande insonorisation, pour un faible encombrement et un poids peu élevé.
Ce but est atteint par le procédé décrit dans les revendications. On y applique directement sur l'élément d'installation ou la tuyauterie émettant des bruits une couverture ou une enveloppe, souple, à effet insonorisant, en caoutchouc ou en plastique, et, dans les zones de fixation, qui ne représentent qu'une fraction de la surface couverte ou enveloppée, en particulier dans les zones ponctuelles, linéaires et/ou bidimensionnelles individuelles, on l'appuie contre l'élément d'installation ou la tuyauterie émettant des bruits, ou on l'y fixe. La diminution de l'émission sonore peut être réalisée par amortissement acoustique ou insonorisation, ou par une combinaison des deux mécanismes.
On préfère un procédé dans lequel on applique sur la couverture ou l'enveloppe souple mentionnée ci-dessus au moins une couverture ou une enveloppe insonorisante supplémentaire, et, dans les zones de fixation, qui ne représentent qu'une fraction de la surface couverte ou enveloppée, en particulier dans des zones ponctuelles, linéaires et/ou bidimensionnelles individuelles, on l'appuie contre la couverture ou l'enveloppe souple mentionnée, ou on l'y fixe.
Dans chaque cas, la pression d'appui doit être adaptée aux circonstances particulières. Les paramètres décisifs sont surtout la fréquence des oscillations du corps émetteur, ainsi que les fréquences propres et le comportement en amortissement des matériaux utilisés. La pression d'appui doit être suffisamment grande pour arriver à un couplage acoustique entre le matériau amortisseur ou insonorisant et le corps émetteur, mais elle doit être suffisamment petite pour que la couverture ou l'en-
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veloppe ne se lient pas au corps en vibration pour donner un monobloc vibrant.
De préférence, on applique au moins une autre couverture ou enveloppe insonorisante sur la couverture ou l'enveloppe insonorisante mentionnée, ou sur les plusieurs couvertures ou enveloppes insonorisantes mentionnées, de façon qu'une ou plusieurs cavités soient incluses entre au moins deux couvertures ou enveloppes, et/ou une ou plusieurs cavités à l'intérieur d'au moins une autre couverture ou enveloppe.
On préfère en outre un procédé dans lequel, dans les zones qui ne sont pas remplies d'une couverture ou d'une enveloppe insonorisante, on a installé des écarteurs contre lesquels est disposée une couverture ou une enveloppe insonorisante supplémentaire. Ces écarteurs peuvent, par eux-mêmes, présenter une fonction d'amortissement du son ou insonorisante. De préférence, ils ont une structure élastique.
On préfère aussi un procédé dans lequel une couverture ou une enveloppe en un matériau de revêtement est disposée sur la ou les couvertures ou enveloppes mentionnée ci-dessus.
Selon l'invention, il est mis aussi à disposition un revêtement insonorisant, pour éléments d'installation émettant des bruits, en particulier des tuyauteries. Ce revêtement insonorisant se caractérise par une couverture ou une enveloppe souple, insonorisante, en caoutchouc ou en un matériau plastique, qui est appliquée directement sur la surface de l'élément d'installation ou de la tuyauterie, et qui, dans les zones de fixation, qui représentent une fraction de la surface couverture ou enveloppée, en particulier dans des zones ponctuelles, linéaires et/ou bidimensionnelles individuelles, est appuyée contre l'élément d'installation émettant des bruits, ou contre la tuyauterie, ou y est fixée.
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On préfère un revêtement insonorisant comportant au moins une couverture ou une enveloppe insonorisante supplémentaire, disposée sur la couverture ou l'enveloppe souple mentionnée ci-dessus. La couverture ou l'enveloppe insonorisante supplémentaire est alors, dans les zones de fixation, qui ne représentent. qu'une fraction de la surface couverte ou enveloppée, en particulier dans des zones ponctuelles, linéaires et/ou bidimensionnelles individuelles, appuyée contre la couverture ou le revêtement souple mentionné, ou y est fixée.
Pour déterminer la pression d'appui, on peut utiliser ce qui a été dit à propos du procédé.
De préférence, on applique au moins une autre couverture ou enveloppe insonorisante sur la couverture ou l'enveloppe insonorisante mentionnée, ou sur les plusieurs couvertures ou enveloppes insonorisantes mentionnées, de façon qu'une ou plusieurs cavités soient incluses entre au moins deux couvertures ou enveloppes, et/ou une ou plusieurs cavités à l'intérieur d'au moins une autre couverture ou enveloppe insonorisante.
On préfère en outre un revêtement insonorisant, dans lequel des écarteurs sont disposés dans des zones qui ne sont pas remplies d'une couverture ou d'une enveloppe insonorisante supplémentaire, et dans lesquelles est disposée une couverture ou une enveloppe insonorisante supplémentaire. Les écarteurs sont de préférence réalisés en un matériau élastique, et peuvent par eux-mêmes remplir une fonction insonorisante ou d'amortissement des bruits.
De préférence, dans le cas d'un revêtement insonorisant, on applique une couverture ou une enveloppe en un matériau de revêtement au-dessus de la ou des couvertures ou enveloppes.
L'invention est expliquée ci-après à l'aide des Figures 1 à 4, dans l'exemple d'une enveloppe installée
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sur une tuyauterie. Sur les dessins :
La Figure 1 présente des vues en coupe de revêtements de tuyauterie insonorisants ;
La Figure 2 présente une comparaison, en fonction de la fréquence, du niveau sonore d'une tuyauterie comportant un revêtement de l'état actuel de la technique et un revêtement insonorisant selon l'invention ;
La Figure 3 présente une comparaison, en fonction de la fréquence, du niveau sonore d'une tuyauterie, comportant un revêtement supplémentaire de l'état actuel de la technique et un revêtement insonorisant supplémentaire selon l'invention ;
La Figure 4 présente une comparaison des affaiblissements d'insertion pour différents revêtements insonorisants d'une conduite pour granulés en alu.
La Figure 1 présente l'isolation d'une tuyauterie, usuelle dans l'état actuel de la technique. Sur la surface d'une tuyauterie, on a disposé un matériau absorbant 1, qui est entouré d'une gaine en tôle 3 servant de matériau de couverture. Avec la tuyauterie présentée ici, qui correspond à des émissions importantes de bruits, on dispose en outre sur la face intérieure de la gaine en tôle un revêtement anti-vrombissement 2. Le matériau absorbant est habituellement est une laine minérale. Cette dernière ne présente aucun danger pour la santé et exige un espace relativement grand pour réduire d'une manière efficace les émissions sonores.
La Figure Ib présente une insonorisation selon l'invention, présentant une efficacité comparable. On y applique directement, sur la surface de la tuyauterie, une double couche 4 constituée d'un matériau insonorisant en caoutchouc, caoutchouc plombé ou matériau plastique. Ce matelas combiné est pressé sur la tuyauterie ou est fixé à cette dernière par l'intermédiaire d'éléments de serrage 5 tels que des fils métalliques ou des bandes,
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en certaines zones individuelles. La pression d'appui ou de fixation dépend de l'émission sonore dans chaque cas particulier, et en particulier de la fréquence émise. La pression d'appui optimale doit être ainsi déterminée au coup par coup, sur la base de valeurs expérimentales.
Du fait de la compression des couches insonorisantes sur la surface du corps émetteur de bruit, il se crée un couplage partiellement acoustique, qui conduit à une diminution des sons particulièrement efficace. Il est alors important que la fixation ou la compression ne se fasse que sur une partie relativement petite de la surface enveloppée de la tuyauterie, et en particulier seulement au niveau de certaines zones ponctuelles, linéaires ou bidimensionnelles. Sinon, le couplage devient trop fort, ce qui dégrade de nouveau l'effet d'insonorisation. Au lieu d'une double couche, on peut aussi, selon l'invention, utiliser une couche unique ou une couche multiple d'un matériau insonorisant.
L'utilisation d'une telle isolation réduit considérablement l'encombrement du revêtement insonorisant. Dans l'exemple présenté, on arrive, avec une amélioration de l'insonorisation, à une réduction de l'encombrement jusqu'à 80 %. Un autre avantage découle de ce que l'enveloppe peut être fabriquée à partir de déchets de plastiques recyclables, ce qui correspond à une importante économie de matériau et de coût.
La Figure lc décrit une autre enveloppe connue pour tuyauteries. La gaine en tôle 3, servant de matériau de couverture, au-dessus du matériau absorbant 1, ici de la laine minérale, reçoit sur sa face intérieure un matelas de caoutchouc plombé 6, pour arriver à une meilleure isolation contre les bruits. Pour arriver à une insonorisation comparable à celle du dispositif représenté sur la Figure la, il suffit d'une couche de laine minérale considérablement plus mince, de sorte que l'encombrement
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total de l'isolation de la tuyauterie n'est que d'environ 35 % de l'épaisseur de l'isolation en laine minérale présentée sur la Figure la. Présentent alors un inconvénient tant le coût que le poids de l'isolation, de même que l'absence de compatibilité des matelas en caoutchouc plombé avec l'environnement.
La Figure ld présente donc une autre forme de réalisation selon l'invention. Comme sur la Figure lb, deux matelas insonorisants 7 sont, à l'aide d'éléments de serrage 8, et sous une certaine pression de compression, appuyés ur des zones partielles de la surface du tube, ou encore sont fixés à cette dernière. Grâce à des écarteurs 9, on produit une couche d'air servant de couche supplémentaire 10 de matériau insonorisant, ici un revêtement anti-vrombissement. On prévoit enfin, comme couche extérieure, une gaine en tôle 3. La couche d'air entre les couches 7 d'une part et la couche 10 d'autre part augmente encore considérablement la diminution des sons.
Pour un encombrement à peine plus grand que dans le procédé d'insonorisation classique décrit sur la Figure 1, on arrive à un effet d'insonorisation nettement meilleur, surtout dans le domaine des moyennes fréquence et des hautes fréquences. Le besoin en matériau en est aussi
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réduit. Au lieu de deux couches 7, on peut aussi n'utiliser qu'une couche, ou un grand nombre de couches.
On arrive à un effet analogue si l'on dispose audessus du premier matelas insonorisant une couche insonorisante supplémentaire, par exemple elle aussi en laine minérale, et qui comporte des cavités ou englobe des cavités de ce type avec le premier matelas souple.
Par rapport à l'insonorisation par un matelas en caoutchouc plombé selon la Figure lc, la forme de réalisation de l'invention représentée sur la Figure ld conduit à une diminution bien meilleure des sons, en particulier aux hautes fréquences. Simultanément, on a besoin
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d'une quantité nettement plus petite de matériau, et la tuyauterie est sollicitée par un poids nettement plus faible, car on ne fait plus appel aux matelas lourds en caoutchouc plombé. L'épaisseur, qui en revanche est plus grande, ne présente dans de nombreuses applications aucun caractère décisif.
La Figure 2 présente le niveau acoustique mesuré en fonction de la fréquence, pour une conduite de granulés d'alu de 230 m de longueur, sans protection acoustique, et avec l'enveloppe selon la Figure la ou l'enveloppe selon la Figure lb. Les valeurs de mesure obtenues sont reprises sur le Tableau 1.
Tableau 1 Niveau sonore en dB (A) d'une conduite de granulés d'alu de 230 m de longueur.
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<tb>
<tb>
Fréquence <SEP> Sans <SEP> inso-Enveloppe <SEP> de <SEP> Enveloppe <SEP> de
<tb> moyenne <SEP> de <SEP> norisation <SEP> la <SEP> Figure <SEP> la <SEP> la <SEP> Figure <SEP> 1b
<tb> l'octave
<tb> 63 <SEP> 61,0 <SEP> 67,0
<tb> 125 <SEP> 67,0 <SEP> 67,0
<tb> 250 <SEP> 76,0 <SEP> 69, <SEP> 0 <SEP> 62,0
<tb> 500 <SEP> 93,0 <SEP> 80,0 <SEP> 78,0
<tb> 1000 <SEP> 106,0 <SEP> 87,0 <SEP> 85,0
<tb> 2000 <SEP> 117,0 <SEP> 92,0 <SEP> 89,0
<tb> 4000 <SEP> 118,0 <SEP> 87, <SEP> 0 <SEP> 85,0
<tb> 8000 <SEP> 115,0 <SEP> 78,0
<tb> 121, <SEP> 7 <SEP> 94, <SEP> 4 <SEP> 91,7
<tb>
Pour une réduction de l'épaisseur allant jusqu'à 80 %, on arrive ainsi à une meilleure insonorisation qu'avec les systèmes d'isolation usuels utilisant de la laine minérale et une gaine de tôle.
La Figure 3 présente une comparaison de l'isolation contre les bruits, utilisée jusqu'à maintenant en présence d'une forte émission sonore, selon la Figure lc, et une isolation de tube hautes performances selon l'in-
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vention, selon la Figure Id. Les niveaux sonores obtenus pour une conduite de granulés d'alu de 230 m de longueur sont présentés sur le Tableau II.
Tableau II Niveau sonore en dB (A) d'une conduite de granulés d'alu de 230 m de longueur.
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<tb>
<tb>
Fréquence <SEP> Sans <SEP> inso-Enveloppe <SEP> de <SEP> Enveloppe <SEP> de
<tb> moyenne <SEP> de <SEP> norisation <SEP> la <SEP> Figure <SEP> 1c <SEP> 1a <SEP> Figure <SEP> 1d
<tb> l'octave
<tb> 63 <SEP> 61, <SEP> 0 <SEP> 67,0
<tb> 125 <SEP> 67,0 <SEP> 56, <SEP> 0 <SEP> 64,0
<tb> 250 <SEP> 76,0 <SEP> 64, <SEP> 5 <SEP> 61,0
<tb> 500 <SEP> 93, <SEP> 0 <SEP> 77, <SEP> 0 <SEP> 63, <SEP> 0
<tb> 1000 <SEP> 106, <SEP> 0 <SEP> 83,5 <SEP> 64,0
<tb> 2000 <SEP> 117, <SEP> 0 <SEP> 89, <SEP> 6 <SEP> 68,0
<tb> 4000 <SEP> 118, <SEP> 0 <SEP> 87, <SEP> 5 <SEP> 71,0
<tb> 8000 <SEP> 115,0 <SEP> 83, <SEP> 0 <SEP> 75,0
<tb> E <SEP> 121, <SEP> 7 <SEP> 92, <SEP> 9 <SEP> 78,0
<tb>
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l
D'une comparaison des niveaux acoustiques, il ressort que l'isolation phonique selon l'invention, avec une couche d'air entre deux couches d'amortissement, conduit,
sur la presque totalité de la gamme de fréquences, à des résultats nettement meilleurs.
La Figure 4 présente enfin une comparaison des affaiblissements d'insertion, pour différents revêtements insonorisants pour une conduite de granulés en Alu. Les affaiblissements d'insertion mesurés, en dB (A), ressortent du Tableau III.
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Tableau III Niveau sonore en dB (A) d'une conduite de granulés d'alu de 230 m de longueur.
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<tb>
Fréquence <SEP> Enveloppe <SEP> de <SEP> la <SEP> Figure
<tb> moyenne <SEP> de <SEP> la <SEP> 1b <SEP> 1c <SEP> Id
<tb> l'octave
<tb> 63-6, <SEP> 0-6, <SEP> 0
<tb> 125 <SEP> 0,0 <SEP> 11,0 <SEP> 3,0
<tb> 250 <SEP> 7,0 <SEP> 14,0 <SEP> 11,5 <SEP> 15,0
<tb> 500 <SEP> 13,0 <SEP> 15,0 <SEP> 16,0 <SEP> 30,0
<tb> 1000 <SEP> 19,0 <SEP> 21,0 <SEP> 22,5 <SEP> 42,0
<tb> 2000 <SEP> 25,0 <SEP> 28,0 <SEP> 27,5 <SEP> 49,0
<tb> 4000 <SEP> 31,0 <SEP> 33,0 <SEP> 30,5 <SEP> 47,0
<tb> 8000 <SEP> 37,0 <SEP> 32,0 <SEP> 40,0
<tb> E <SEP> 27, <SEP> 0 <SEP> 30,0 <SEP> 29,0 <SEP> 44,0
<tb>
Même cette comparaison met en évidence les meilleures propriétés d'insonorisation des isolations de tuyauterie, telles que décrites dans les revendications.