JIS B 2005-8-4:2008 工業プロセス用調節弁―第８部：騒音―第４節：調節弁の液体流動騒音の予測方法

                                                             B 2005-8-4 : 2008(IEC 60534-8-4 : 1994)

pdf 目 次

ページ

•  序文・・・・[1]
•  1 適用範囲・・・・[1]
•  2 引用規格・・・・[1]
•  3 用語及び定義・・・・[1]
•  4 記号及び単位・・・・[2]
•  5 計算の基礎・・・・[3]
•  6 内部の音響パワーレベルLwiの計算・・・・[3]
•  6.0 一般・・・・[3]
•  6.1 バルブ固有のデータ・・・・[3]
•  6.2 内部音響パワーレベル・・・・[4]
•  7 空間放射騒音・・・・[5]
•  7.0 一般・・・・[5]
•  7.1 外部音響パワーレベル(特性なし)・・・・[5]
•  7.2 外部のA特性音響パワーレベル・・・・[5]
•  7.3 外部のA特性音圧レベル・・・・[6]
•  8 適用上の制限・・・・[6]
•  附属書A(参考)参考文献・・・・[8]

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――――― [JIS B 2005-8-4 pdf 1] ―――――

B 2005-8-4 : 2008(IEC 60534-8-4 : 1994)

まえがき

  この規格は,工業標準化法第12条第1項の規定に基づき,日本バルブ工業会(JVMA)から,工業標準原
案を具して日本工業規格(日本産業規格)を制定すべきとの申出があり,日本工業標準調査会の審議を経て,経済産業大臣
が制定した日本工業規格(日本産業規格)である。
  この規格は,著作権法で保護対象となっている著作物である。
  この規格の一部が,特許権,出願公開後の特許出願,実用新案権又は出願公開後の実用新案登録出願に
抵触する可能性があることに注意を喚起する。経済産業大臣及び日本工業標準調査会は,このような特許
権,出願公開後の特許出願,実用新案権又は出願公開後の実用新案登録出願に係る確認について,責任は
もたない。
  JIS B 2005の規格群には,次に示す部編成がある。
    JIS B 2005-1  第1部 : 調節弁用語及び一般的必要条件
    JIS B 2005-2-1 第2部 : 流れの容量−第1節 : 取付け状態における流れのサイジング式
    JIS B 2005-2-3 第2部 : 流れの容量−第3節 : 試験手順
    JIS B 2005-2-4 第2部 : 流れの容量−第4節 : 固有流量特性及びレンジアビリティ
    JIS B 2005-3-1 第3部 : 寸法−第1節 : フランジ形二方ストレート形グローブ調節弁の面間寸法及び
        アングル形グローブ調節弁の中心−面間寸法
    JIS B 2005-3-2 第3部 : 寸法−第2節 : バタフライ弁を除く回転形調節弁の面間寸法
    JIS B 2005-3-3 第3部 : 寸法−第3節 : 突合せ溶接形二方ストレート形グローブ調節弁の面間寸法
    JIS B 2005-4  第4部 : 検査及び試験
    JIS B 2005-5  第5部 : 表示
    JIS B 2005-6-1 第6部 : 調節弁へのポジショナの取付けの詳細−第1節 : 直線運動駆動部へのポジシ
        ョナの取付け
    JIS B 2005-6-2 第6部 : 調節弁へのポジショナの取付けの詳細−第2節 : 回転運動駆動部へのポジシ
        ョナの取付け
    JIS B 2005-7  第7部 : 調節弁データシート
    JIS B 2005-8-1 第8部 : 騒音−第1節 : 調節弁の空気力学的流動騒音の実験室における測定
    JIS B 2005-8-2 第8部 : 騒音−第2節 : 調節弁の液体流動騒音の実験室における測定
    JIS B 2005-8-3 第8部 : 騒音−第3節 : 調節弁の空気力学的流動騒音の予測方法
    JIS B 2005-8-4 第8部 : 騒音−第4節 : 調節弁の液体流動騒音の予測方法

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――――― [JIS B 2005-8-4 pdf 2] ―――――

                                       日本工業規格(日本産業規格)                              JIS
                                                                        B 2005-8-4 : 2008
                                                                       (IEC 60534-8-4 : 1994)

工業プロセス用調節弁−第8部 : 騒音−第4節 : 調節弁の液体流動騒音の予測方法

Industrial-process control valves-Part 8-4: Noise considerations- Prediction of noise generated by hydrodynamic flow

序文

  この規格は,1994年に第1版として発行されたIEC 60534-8-4を基に,技術的内容及び対応国際規格の
構成を変更することなく作成した日本工業規格(日本産業規格)である。

1 適用範囲

  この規格は,工業プロセスプラントの設計者及び運転者が,調節弁を通る液体流動によって生じる騒音
を,決められた位置で予測することを可能にする。バルブ及び配管系から空気中を伝ぱしてくる騒音と同
様に,配管内に放出される音響パワーを,バルブの固有特性を決める係数及び統一された計算方法を用い
て予測方法について規定する。
  バルブ使用者の共通の要求は,配管外部の音圧レベルを知ることであり,その音圧レベルは一般的にバ
ルブ下流側1 mで配管外壁から1 mの位置が用いられる。この規格は,音圧レベルを求めるための方法に
ついて規定する。また,この規格は,配管内部の音響パワーレベルの計算方法について規定する。
    注記 この規格の対応国際規格及びその対応の程度を表す記号を,次に示す。
          IEC 60534-8-4:1994,Industrial-process control valves−Part 8-4: Noise considerations−Prediction of
          noise generated by hydrodynamic flow (IDT)
            なお,対応の程度を表す記号(IDT)は,ISO/IEC Guide 21に基づき,一致していることを示す。

2 引用規格

  次に掲げる規格は,この規格に引用されることによって,この規格の規定の一部を構成する。これらの
引用規格は,その最新版(追補を含む。)を適用する。
    JIS B 2005(規格群) 工業プロセス用調節弁
      注記 対応国際規格 : IEC 60534 (all parts),Industrial-process control valves (IDT)

3 用語及び定義

  この規格で用いる主な用語及び定義は,JIS B 2005の規格群による。

4 記号及び単位

  この規格で用いる記号及び単位は,表1による。

――――― [JIS B 2005-8-4 pdf 3] ―――――

2
B 2005-8-4 : 2008(IEC 60534-8-4 : 1994)
                                       表1−記号及び単位
      記号                               説明                                    単位
      Av       容量係数a)                                                         m2
       cF      流体内を伝ぱする音速                                              m/s
       cp      配管壁内を伝ぱする縦波の音速                                      m/s
      Cv       容量係数a)                                                     1/(min Pa1/2)
                                                                         [{US gallon/[min(psi)1/2]}]
       di      下流配管の内径                                                     m
       do      下流配管の外径                                                     m
       f       周波数                                                            Hz
       fm      オクターブバンド中央周波数(表2参照)                             Hz
       fr      リング周波数                                                      Hz
      FF       液体臨界圧力比係数                                             無名数の1
      FL       液体圧力回復係数                                               無名数の1
      Kv       容量係数a)                                                        m3/h
       lo      配管の長さの基準値=1                                              m
       lp      配管の長さ                                                         m
      LpAe     配管外部のA特性音圧レベル                                    dB(A)(Po基準)
      LWAn     配管外部のn番目のオクターブバンドのA特性音響パワーレベル    dB(A)(Wo基準)
      LWe      配管外部の音響パワーレベル(特性なし)                        dB(Wo基準)
      LWAe     配管外部のA特性音響パワーレベル                             dB(A)(Wo基準)
      LWi      配管内部の音響パワーレベル(特性なし)                        dB(Wo基準)
               バルブ固有の補正値                                                dB
       m       質量流量                                                          kg/s
      Po       基準音圧=2×10−5                                                Pa b)
       pv      入口温度での流体の絶対蒸気圧                                       Pa
       p1      バルブ入口の絶対圧力                                               Pa
       p2      バルブ出口の絶対圧力                                               Pa
               上流側と下流側との圧力差(p1−p2)                                 Pa
       T1      入口の絶対温度                                                     K
      TL       透過損失(特性なし)                                              dB
       t       配管壁の厚さ                                                       m
      U2       バルブ出口の流速                                                  m/s
      Wm       バルブ内の流体パワー損失                                           W
      Wo       基準音響パワー=10−12                                             W
       x       入口絶対圧力に対する差圧の比(一                               無名数の1
       xF      差圧比[  一   p1−pv)]                                       無名数の1
      xFz      特性圧力比                                                     無名数の1
      xFz,         ‰      譲祠                                               無名数の1
               相対容量係数                                                   無名数の1
               液体に対する音響効率係数(     0.75において)                  無名数の1
               p1及びT1における密度                                             kg/m3
               配管材料の密度                                                   kg/m3
 注a) 容量係数Av,Kv,Cvの説明及びその単位については,JIS B 2005-1参照。
    b) 105 Pa=102 kPa=1 bar

5 計算の基礎

  計算する値は,5008 000 Hzのオクターブバンドの周波数帯域における音響パワーレベル,又はこれを

――――― [JIS B 2005-8-4 pdf 4] ―――――

                                                                                              3
                                                             B 2005-8-4 : 2008(IEC 60534-8-4 : 1994)
換算した音圧レベルである。
  これらのオクターブバンドの範囲では,バルブ騒音は周波数に十分依存していることから,この帯域よ
り下及び上の周波数帯の影響は防音の観点から重要ではない。これはA特性と呼ばれ,低周波数域では配
管からの騒音放射は減少し,また,高周波数域では吸音作用が増加するためである。
  すべての前提条件を把握できれば、バルブ及び配管系の広範囲にわたる音響測定結果によって,バルブ
から発生する騒音を十分な精度で予測できる。しかし,ここでJIS B 2005-8-2に従って騒音計算に使う特
性値を得ることが必要となる。

6 内部の音響パワーレベルLwiの計算

6.0 一般

  液体を減圧する場合の典型的な音圧レベル曲線を,差圧比xF=     一     p1−pv)の関数として,図1に示す。
  層流の範囲においては(例えば,高粘度,低差圧又は非常に小さな容量係数値の場合),問題となる程の
音圧レベルは生じない。縮流部の下流で乱流が形成されるに従い,音圧レベルは流れのパワーに比例して
増加する。
  差圧比xFがxF≧xFzのときは,キャビテーションがバルブに発生し始め,時間統計的な気泡崩壊から生
じるキャビテーション騒音が,乱流から生じる流体騒音に重なる。

6.1 バルブ固有のデータ

  次に引用される特性値FL,xFz,           び                   0.75の相対容量係数において,製造業者が決定し,
技術文書に記述する。これと異なるデータは,例えば     0.5の相対容量係数に関しては,xFz,0.5のように識
別する。
6.1.1  圧力回復係数FL
  FLの値は,JIS B 2005-2-3によって,“閉そく流”のもとで流れの容量の測定によって定める。流量閉そ
くの状態を除いて,FLは上流と縮流部との間の圧力差に対する,バルブの前後の差圧の比の平方根で表す。
6.1.2  特性圧力比xFz
  バルブ固有の特性圧力比xFzは,JIS B 2005-8-2によってバルブに負荷を与えることによって求める。こ
の値は,キャビテーションが音響学的に検出されるときの圧力比である。
6.1.3  音響効率係数
  音響効率係数               ノンキャビテーション流れにおける音響パワーの流れのパワーに対する比である。
これは,縮流部及びその下流の幾何学的条件によって定まり,したがって,形状及び流れの容量に依存す
るものとして表す。代表的な単段のグローブ弁については,最も信頼できる値は10−8である。
6.1.4  補正値              キャビテーション流れに対して)
  補正値               対象とするバルブについて式 (1) の計算値からの偏差である。
                         ΔLF           Lwi, calculated
                              Lwi, measured       (1)
    注記 Lwi, calculatedは,        0として式 (5) から求める。
  基準調節弁からの偏差は,そのバルブの               正することができる。
              0の基準調節弁は,次のように定義する。
   DN 50DN 100の範囲のサイズ,
   PN 10PN 40の範囲の呼び圧力,
   単段,
   入口と出口が同軸になっているトップガイド式グローブ弁,

――――― [JIS B 2005-8-4 pdf 5] ―――――

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