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Le nuove tecnologie emergenti pensate per mitigare l’inquinamento acustico all’interno degli impianti industriali

Introduzione

Come sottolineato in molte pubblicazioni passate, l’inquinamento acustico è un fattore altamente problematico negli impianti industriali, indipendentemente dalla portata e dalla specializzazione dello stabilimento. Generalmente le valutazioni tecniche dei rischi possono non tenere conto dell’inquinamento acustico, che è inevitabilmente connesso ad alcune conseguenze negative come i danni all’udito e altri incidenti che portano a gravi lesioni sul posto di lavoro. Non essendo quindi percepito come un pericolo critico, il suo controllo non risulta tra le preoccupazioni prioritarie in molti contesti industriali. 

Le ultime tendenze innovative, basate su tecnologie (e metodologie) emergenti, possono compensare l’errata valutazione dell’insonorizzazione nella sicurezza industriale. Il presente articolo ha lo scopo di illustrare quattro soluzioni che sono destinate a rivoluzionare il mercato dell’insonorizzazione nei prossimi anni.

 

1. Finestre che cancellano il rumore

L’inquinamento acustico proveniente dall’esterno degli impianti è probabilmente il più difficile da rimuovere: spesso non è possibile identificare la fonte con facilità come avviene per i macchinari posti all’interno. Una ricerca condotta da un gruppo di ricercatori della Nanyang Technological University di Singapore ha trovato una potenziale soluzione al problema.

Il concetto ruota intorno all’applicazione di un dispositivo speciale – che è stato sviluppato dal team prendendo ispirazione dai nuovi modelli di cuffie di Apple – funzionante tramite finestre e ingressi. Tale sistema si baserà a sua volta su una tecnologia che sfrutta i sensori per rilevare i rumori esterni e contrastare le onde in arrivo, ottenendo così una riduzione fino al 50%.

 

2.  Attenuazione del rumore basata su IoT

Le soluzioni di insonorizzazione non sono sempre riuscite a ottenere prestazioni accettabili per mere ragioni strutturali. Una delle inadeguatezze più comuni relative ai sistemi di cancellazione del rumore è la mancanza di tempo tra il rilevamento e l’emissione.

Quale vantaggio potrebbe portare la tecnologia IoT in questo senso? Secondo molti studi accademici, un sistema basato su IoT può facilmente identificare le onde dannose che si diffondono utilizzando sensori sonori che bloccano il rumore in entrata producendo a loro volta un rumore di contrasto.

 

3. Schiume nano-strutturate

Gli esperti di insonorizzazione considerano comunemente i materiali in schiuma una soluzione collaudata che ripaga efficacemente nella maggior parte dei casi. Tuttavia, la ricerca è progredita a tal punto che l’utilizzo di nanomateriali e aggiunte nano-strutturate diverranno presto una proposta concreta.

Tutte le soluzioni di questo tipo dissipano i suoni convertendo le vibrazioni in calore. Ma a differenza delle schiume fonoisolanti standard, queste schiume “rivisitate” saranno ottenute per iniezione di nanopolvere al fine di creare pori e canali microscopici. Questa soluzione permette di assorbire il rumore dal 60% al 100% in modo più efficace rispetto alle schiume tradizionali.

 

4. Anelli acustici stampati in 3D

La maggior parte dei metodi di insonorizzazione funzionano secondo alcuni principi di azione. Vi è, nel mercato, generalmente meno spazio per soluzioni ingegnerizzate che operano un’esecuzione passiva.

Gli anelli metamateriali stampati in 3D presentati da un gruppo di ricercatori della Boston University garantiscono una metodologia di azione che reindirizza le onde di rumore contrastando le vibrazioni, e lo fanno grazie a un design particolare, con una forma spirale e/o circolare.

 

Conclusioni

Le soluzioni presentate in questo articolo hanno il potenziale di divenire risorse reali in futuro. La digitalizzazione degli asset è una tendenza che definisce una fase transitoria all’interno del settore. Tuttavia, è abbastanza evidente che, finora, i nuovi sviluppi sono stati confinati nella dimensione accademica e non sufficientemente in quella applicativa. 

Stopson Italiana continuerà a valutare fonti di rumore e tecniche potenziali per il loro abbattimento utilizzando approcci tradizionali. Grazie alla sua vasta conoscenza ed esperienza, Stopson Italiana è pronta soddisfare tutte le esigenze dei clienti e fornire soluzioni acustiche complete al fine di aiutarli ad abbattere efficacemente i rumori dannosi.

 

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Riduzione del rumore e insonorizzazione degli impianti energetici

Impianti di generazione di energia ed insonorizzazione – una breve introduzione

Nel corso degli anni, c’è stato un generale aumento nell’uso di centrali elettriche, da piccoli impianti di generazione di proprietà di privati ​​a grandi impianti di produzione di energia industriale. Questo aumento può essere attribuito alle tendenze di sviluppo che sembrano attualmente prendere il sopravvento sul fronte globale.

Con questi cambiamenti per quanto riguarda la necessità di maggiore potenza, vi è il problema prevalente dell’inquinamento acustico da parte degli impianti di produzione di energia che è stato sempre presente, ma sta diventando gradualmente un punto di preoccupazione per le comunità e le persone che subiscono gli effetti dell’inquinamento acustico, in particolare quelli che emanano dagli impianti di generazione di energia.

Mentre innovazioni come l’insonorizzazione industriale e i silenziatori industriali hanno contribuito a ridurre alcuni dei problemi associati all’inquinamento acustico causato dagli impianti di produzione di energia elettrica, molti altri fattori continuano ad alimentare “strozzature” al fine di promuovere una campagna efficace contro l’inquinamento acustico. Alcuni di questi fattori includono:

  • Mancanza di scalabilità delle centrali elettriche
  • Insufficienze nella progettazione di centrali elettriche
  • Sfide con la gestione del calore nelle centrali elettriche grazie ai materiali insonorizzanti

 

Perché la riduzione del rumore è importante

La riduzione del rumore nelle centrali elettriche è di massima importanza, in gran parte a causa delle problematiche legate all’inquinamento acustico persistente, ed in particolare per quanto riguarda la salute.
Le fonti di rumore più comuni includono:

  • Compressori
  • Turbina
  • Ventola aspirazione e scarico (ventilatori PA, ID, FD)
  • Generatori
  • Tubazioni e condotti
  • Scarico a vapore
  • Motori
  • Soffiatori centrifughi

 

La riduzione del rumore nelle centrali elettriche è di fondamentale importanza in quanto i dipendenti sono esposti a problemi di salute che potrebbero non manifestarsi immediatamente.

Alcuni di questi problemi includono:

  • cambiamento neuro-comportamentale
  • stress psicologico
  • infelicità
  • ridotta intelligibilità del parlato
  • perdita dell’udito permanente

Questi fattori possono anche influenzare coloro che possono essere direttamente interessati dal rumore degli impianti di generazione di energia.

 

Quando la riduzione del rumore nelle industrie è fondamentale (limiti e tolleranza)

Secondo l’OSHA per la Sicurezza e la Salute sul Lavoro, le soglie o il limite di esposizione consentito per l’esposizione al rumore sono fissate a 90 dB nel corso di 8 ore.

Per comprendere appieno cosa sia 90 Dba, un bisbiglio forse tra due amici è di circa 30 dBA. Una conversazione regolare tra due parti è impostata a circa 60 dBA mentre una falciatrice funziona a 80 dBA.

In base agli standard OSHA, un aumento del livello di rumore di 5 Dba si traduce in un periodo di esposizione della metà del tempo. Ciò implica che un lavoratore esposto a 95 dBA dovrebbe lavorare solo per quattro ore in tali condizioni.

Di seguito è riportata una tabella per garantire una migliore comprensione:

Fonte: https://www.healthlinkbc.ca/health-topics/tf4173

 

Cosa dicono gli standard internazionali

Un certo numero di organizzazioni per la salute e la sicurezza di tutto il mondo hanno fissato alcune soglie, per lo più entro i limiti sopra menzionati. Alcune di queste organizzazioni includono l’ISO, ANSI ad e WHO, per citarne solo alcuni.

 

Quali soluzioni sono implementabili

Grazie ai progressi tecnologici, ci sono soluzioni tecnologicamente avanzate per il contenimento del rumore negli impianti energetici. La più comune di queste soluzioni, in particolare per privati ​​e proprietari di piccole imprese, sono i silenziatori industriali e l’insonorizzazione industriale. Alcune altre soluzioni includono:

Silenziatori per condotti – Questi componenti offrono un livello incredibilmente elevato di riduzione del suono nelle applicazioni del flusso d’aria. Viene applicato principalmente in pile, ventole di identificazione più grandi, ventilazione dell’edificio e tante altre applicazioni.

Silenziatori di scarico motore – Mentre questi condividono un concetto simile ai silenziatori di condotta sopra, la sua modalità di funzionamento differisce in quanto garantisce la riduzione del rumore negli impianti energetici in quanto i silenziatori sono applicati a motori o tubazioni dell’aria compressa all’interno del sistema nel tentativo di eliminare il rumore di scarico . Alcune delle applicazioni più comuni di silenziatori includono soffiatori, compressori e generatori.

Persiane acustiche – A causa delle difficoltà associate a progetti obsoleti di alcuni impianti energetici ed alla necessità di installare un sistema insonorizzante che non innalzi la temperatura, le persiane acustiche offrono una riduzione del suono con una limitazione  minima del flusso d’aria, all’interno delle centrali elettriche. Per la maggior parte, le alette acustiche vengono utilizzate al posto delle alette standard per un alto livello di riduzione del rumore, pur mantenendo l’efficace ventilazione del sistema.

Copertura isolante per Tubazioni – Si riferisce all’eliminazione del rumore generato da tubazioni e condutture. Quindi, la tubazione o la canalizzazione è avvolta ordinatamente con un composito assorbente, in modo da creare una barriera che mantiene il rumore entro soglie di sicurezza.

Barriere Acustiche – Le barriere antirumore sono probabilmente le soluzioni più efficaci per il controllo del rumore negli impianti di generazione di energia, in particolare quelle riguardanti i nuovi progetti. Con le protezioni date da barriere acustiche, l’impianto di generazione di energia è semplicemente racchiuso, mentre l’accesso per la dissipazione del calore e la manutenzione sono resi disponibili attraverso aperture studiate caso per caso. Gli armadi acustici sono particolarmente efficaci in impianti di soffiaggio, pompe o altre apparecchiature che generano livelli elevati di rumore.

Pannelli Fonoassorbenti – I pannelli di assorbimento fungono da forma attiva di riduzione del rumore negli impianti energetici. Nella maggior parte dei casi, questi pannelli sono disponibili come funzionalità aggiuntiva per la generazione di serie, in particolare per i set basati sull’industria. Normalmente è installato su entrambi i lati della parete della centrale elettrica in un tentativo di mitigare gli effetti del rumore dalla stessa.

 

Tutto sommato, la necessità di armonizzare i livelli di generazione del rumore derivanti dall’incremento della produzione di energia non può essere sottovalutata. Da qui è auspicabile per il prossimo futuro la necessità di un approccio collaborativo e condiviso tra tutti gli attori della filiera, in modo da garantire la corretta emissione del rumore sotto gli standard consentiti, in particolare nelle centrali energetiche.