ในปัจจุบันมีวิธีการและวัสดุหลายรูปแบบที่ถูกคิดค้นและใช้เป็นแนวทางการลดเสียง แต่ไม่ได้มีการทดสอบอย่างเป็นมาตรฐาน วัสดุและวิธีการเหล่านั้นอาจจะสามารถใช้ลดเสียงรบกวนหรือแก้ปัญหาได้แต่ไม่สามารถบ่งบอกถึงหลักการทางวิทยาศาสตร์อย่างแม่นยำ ISO จึงเป็นเหมือนมาตรฐานที่ได้ผ่านการทดสอบมีข้อมูลรองรับและสามารถนำข้อมูลเหล่านั้นไปประยุกต์ใช้งานได้ในงานที่จะแก้ปัญหา โดยค่าที่ถูกทดสอบมาได้นั้นมีความแม่นยำและเที่ยงตรงที่สุดแล้วและISOที่เราเลือกใช้เกี่ยวกับระบบท่อคือ ISO 15665
ISO 15665
การเลือกใช้วัสดุมาทำการหุ้มท่อ จะมีการแบ่งเป็นclass A B C ซึ่งจะแบ่งตามความดังของท่อที่ต้องการจะลด และแยกย่อยลงไปอีกเป็น A1 A2 A3 เป็นต้น ซึ่งที่แยกย่อยลงมาจะแบ่งตามขนาดของท่ออีกที
ใช้นิยามประสิทธิภาพของอะคูสติกเป็นคลาสได้แก่ Class A , B และ C ของฉนวนที่นำมาหุ้มท่อ และอธิบายถึงการที่นำมาทดสอบเทียบกับการก่อสร้างรูปแบบต่างๆเพื่อหาฉนวนที่สามารถควบคุมเสียงให้ได้ตามประสิทธิภาพตามคลาสที่กำหนดไว้ ซึ่งมาตรฐานนี้ใช้ได้กับท่อที่เป็นเหล็กทรงกระบอกและอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อกับท่อ แต่ไม่สามารถใช้กับฉนวนหุ้มท่อส่งลงสี่เหลี่ยมและภาชะบรรจุหรือเครื่องจักรได้
วิธีการวัดเสียงจะต้องวัดเป็นระยะประมาณ 1 เมตร จากแหล่งกำเนิดเสียง วิศวกรจะใช้ระบบการลดเสียงวิธีใดก็ได้โดยที่เป็นไปตามมาตรฐานISO 15665 จะลดได้ตามClassดังตารางที่ 1 เช่น ใช้Class A2 ในการหุ้มท่อ ถ้ามีOctave band 1000 เฮิร์ต จะลดไป 9 เดซิเบล เป็นต้น
 |
| ตารางที่ 1
ตัวอย่างการคำนวนในการลดเสียงหลังจากที่หุ้มท่อ
|
อุปกรณ์ที่เป็นแหล่งกำเนิดเสียงในอุตสาหกรรมที่เกี่ยวข้องกับระบบท่อ เช่น Control Vlave , Centrifugal compressor หรือ Reciprocating compressor เป็นต้น ซึ่งลักษณะการลดเสียงได้ตามมาตรฐาน ISO 15665 ได้ดังตัวอย่างในตารางที่ 2
 |
| ตารางที่ 2 |
การออกแบบท่อต้องคำนึงถึงการวางตัวท่อและความหนาแน่น ขนาดของท่อต้องมีพื้นที่เพียงพอสำหรับหุ้มฉนวนลดเสียง ปัญหาในการติดตั้งฉนวนคือท่อบางบริเวณมีพื้นที่ไม่เพียงพอเพราะท่ออาจจะอยู่ติดกันเกินไป ดังนั้นอาจจะใช้เป็นSilencerแทน
การออกแบบระบบท่อ
การออกแบบ Pipe Support และ Pipe Hanger เมื่อ Pipe Support ถูกแขวนไว้กับเหล็กที่เป็นโครงสร้างหรือ Hanger ส่วนที่มาใช้ในการทำหน้าที่ลดเสียงจะต้องมี Mechanical Stop เพื่อป้องกันการสั่นสะเทือนของท่อ นอกจากนี้ Hanger ที่ติดตั้งกับท่อจะต้องสามารถขยายตัวได้เมื่อเกิดการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิโดยไม่มีผลต่อประสิทธิภาพในการลดเสียง
โครงสร้างฉนวนที่ขึ้นอยู่ในแต่ละ Class
ฉนวนลดเสียงมักเป็นวัสดุที่มีรูพนุนโดยสามารถทนทานต่ออุณหภูมิและสิ่งแวดล้อมที่เหมาะสมกับระบบที่ติดตั้ง เช่น ระบบที่อุณหภูมิต่ำกว่าบรรยากาศปกติ ฉนวนลดเสียงควรมีคุณสมบัติในการป้องกันความชื้นแทรกซึมผ่านได้
- เปลือกหุ้มฉนวน : ต้องทนทานต่อเสียงที่ดังออกมา สามารถซับพลังงานเสียงให้ลดลง ควรจะมีความหนาแน่นสูง ทนต่อการกดทับฉีกขาดของฉนวนและเหนียวทนกว่าฉนวนภายใน สำหรับท่อที่มีขนาดใหญ่การป้องกันเสียงรั่วเป็นสิ่งที่สำคัญมาก ควรมีการใช้Masticซีลปิดรอยต่อต่างๆให้แน่นหนาป้องกันการเกิดเสียงจากการสั่นสะเทือนของเปลือกหุ้มและการรั่วไหลของอากาศเข้าไปภายในฉนวน
การเลือกใช้วัสดุในแต่ละชั้นตามมาตรฐานของ ISO 15665
•วัสดุชั้นที่1 จะต้องมีลักษณะเป็นclose cellเพื่อที่จะทำการยึดติดกับท่อ ทนต่ออุณหภูมิและความชื้นของท่อนั้นได้ และยังต้องช่วยลดแรงสั่นสะเทือนของท่อได้อีกด้วย
•วัสดุชั้นที่2 เลือกใช้วัสดุที่เป็นopen cellเพื่อที่ช่วยในการดูดซับเสียง
•วัสดุชั้นที่3 ใช้วัสดุที่ช่วยในกักเก็บเสียง อาจจะเป็น spacerคือใช้armaflexทำเป็นแท่งขนาด1:3แล้วนำไปแปะให้มีช่องว่างห่างจากกันเพื่อเป็นการลดทอนเสียงหรืออาจใช้เป็นArmaSoundที่ช่วยทำหน้าที่กั้นเสียงแทน
•วัสดุชั้นที่4 ใช้วัสดุที่เป็นฉนวนยางที่ป้องกันฉนวนภายในฉีกขาดและไอน้ำแทรกซึมเข้าภายในฉนวน และสามารถลดการสั่นสะเทือนได้อีกเช่นกัน
•วัสดุชั้นที่5 ใช้แผ่นเหล็กหรือพลาสติกในการหุ้มชั้นนอกสุดที่มีความทนทานต่อรังสีUV อากาศ และสารเคมี ถ้าใช้ในบริเวณที่เป็นน้ำ ควรใช้วัสดุที่ทนต่อการกัดกร่อนได้
ฉนวนกันเสียงความร้อน
ข้อกำหนดสำหรับฉนวนที่ใช้ในการกันเสียงอาจอยู่นอกมาตรฐานเพราะฉนวนบางอย่างไม่สอดคล้องกันทั้งด้านความร้อนและด้านเสียงได้ ท่อบางชนิดอาจต้องการแค่การป้องกันด้านความร้อนไม่เอาด้านเสียง วัสดุกันเสียงส่วนใหญ่ที่ม่ีความยืดหยุ่นสูงและมีรูพรุนจะมีคุณสมบัติเป็นฉนวนกันความร้อน แต่ฉนวนที่เป็นประเภท Rigid มีคุณสมบัติที่ใช้ในการกั้นเสียงต่ำมาก
การติดตั้ง
ควรให้ความสำคัญกับการป้องกันการกัดกร่อนโดยใช้การเคลือบที่เหมาะสมและป้องกันการควบแน่นของไอน้ำ ยิ่งแบบท่อ Cold service รอยต่อต้องมีการปิดให้อย่างดีเพื่อป้องกันการรั่วไหล
การทดสอบระบบฉนวนกันเสียง
สถานที่ที่ใช้ทดสอบจะต้องคำนึงถึงขนาดความกว้างความยาวและความสูงของห้องว่ามีผลต่อความถี่ที่วิศวกรสนใจแค่ไหน หากความถี่ที่วิศวกรสนใจคือความถี่ต่ำขนาดห้องจะต้องมีขนาดที่ใหญ่และโปร่งสำหรับให้ความถี่ต่ำกระจายตัวออกไปได้ไกลที่สุด ห้องทดลองที่เหมาะสมควรมีขนาดและคุณสมบัติตาม ISO3741 ซึ่งเป็น ISO ที่เป็นมาตรฐานที่ควบคุมเกี่ยวกับรูปร่างที่มีผลต่อเสียงภายในห้อง ค่าการดูดซับเสียงภายในห้อง ค่า Background Noise อุณหภูมิรวมถึงความชื่นภายในห้องด้วย
ขนาดของห้องที่เล็กที่สุดควรมีขนาดตามตารางด้านล่าง สำหรับห้องที่มีการสะท้อนที่มีปริมาตรห้องน้อยกว่าตารางด้านล่างที่ความถี่ช่วงที่สนใจ หรือมีปริมาตร 300 ลูกบาศก์เมตรขึ้นไปความแม่นยำของการทดลองภายในห้องนี้ถึงจะถูกต้อง ปริมาตรของท่อรวมถึงฉนวนหุ้มท่อที่จะนำมาทดสอบในห้องไม่ควรจะมากกว่า 2% ของปริมาตรห้องทดลอง
การติดตั้งฉนวนกันเสียงกับท่อตามวิธีการด้านล่างนั้น เส้นทางการเดินของเสียงอาจจะถูกละเลยเมื่อเทียบกับการส่งผ่านของเสียงในตัวอย่างการทดลอง ดังนั้นเราจึงจะต้องทำการขนาบข้างท่อตามจุดที่อาจจะมาการส่งผ่านเสียงด้วย จากรูปหมายถึงบริเวณกำแพงห้อง ซึ่งเป็นสิ่งที่สำคัญในการหุ่มท่อซึ่งจะทำให้ลดเสียงได้อย่างน้อย 10 dB เลยทีเดียว นี่คือเหตุผลที่ทำไมถึงต้องทำการติดตั้งฉนวนด้านนอกผิวท่อและภายในห้องที่มีท่อเดินผ่าน จากภาพตัวท่อถูกเจาะผ่านกำแพงห้องโดยไม่มีช่องว่าง การที่จะทำ pipe insulation ด้วยวิธีนี้จะต้องปิดช่องว่างทุกจุดให้เรียบร้อย
ขนาดของท่อที่ใช้ทดลองควรมีความยาวอย่างน้อย 4 เมตรและมีเส้นผ่านศูนย์กลางระหว่าง 100-1000 มิลลิเมตรจึงจะเหมาะสม หากจะให้การทดลองเป็นไปตามมาตรฐาน ถ้าท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางตั้งแต่ 100-300 มิลลิเมตร กำแพงควรจะหนาอย่างน้อย 4,2 มิลลิเมตร ถ้าท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางตั้งแต่ 300-1000 มิลลิเมตร กำแพงควรจะหนาอย่างน้อย 6,3 มิลลิเมตร การใช้กำแพงที่หนาเกินไปจะทำให้การทดลองไม่ได้ผลเนื่องจากเสียงจะสูญเสียงพลังงานไปกับกำแพงที่หนานั่นเอง
การทดลอง
การทดลองที่ถูกต้องจะต้องทำตามลำดับขั้นตอนดังต่อไปนี้
- วัดโดยยังไม่ได้ติดตั้งฉนวน
- คำนวนหาค่าเฉลี่ยของ Sound pressure level ตามสูตรใน ISO3741
- คำนวนหาค่าเฉลี่ยของ Sound pressure level ภายในห้องโดยเปรียบเที่ยบกับค่าที่ได้นอกห้องเพื่อหาค่าที่หักลบกับ Background Noise
- วัดโดยติดตั้งฉนวนแล้ว
- กระตุ้นท่อเหล็กโดยการปล่อยความถี่ 1/3 octaveband ในช่วง 100-1000Hz อย่างต่อเนื่องเข้ากับปลายท่อด้านนอกห้อง
- คำนวนหาค่าเฉลี่ยของ Sound pressure level ของเสียงที่วิ่งผ่านท่อที่ติดตั้งฉนวนรวมถึงเสียงที่อยู่ภายนอกด้วย
- คำนวนหาค่าเฉลี่ยของ Sound pressure level โดยอ้างอิงจากแหล่งกำเนิดเสียงภายในห้องทดลอง
ในระหว่างการทดลองสิ่งเหล่านี้จะต้องอยู่ตำแหน่งเดิมห้ามเคลื่นย้ายเป็นอันขาดการทดลองจึงจะสมบูรณ์ตรงตามมาตรฐาน
- ท่อเหล็กที่ถูกปล่อยความถี่เข้าไป
- ตำแหน่งที่แหล่งกำเนิดเสียงถูกปล่อยออกไป
- ตำแหน่งที่ว่าแหล่งกำเนิดเสียง
- ตำแหน่งที่วางไมโครโฟน
ความคิดเห็น
แสดงความคิดเห็น