IEC 60534-8-4:2005

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

establishes a method to predict the noise generated in a control valve by liquid flow and the resulting noise level measured downstream of the valve and outside of the pipe. The contents of the corrigendum of February 2006 have been included in this copy.

Vannes de régulation des processus industriels - Partie 8-4: Considérations sur le bruit - Prévision du bruit généré par un écoulement hyrodynamique

établit une méthode pour prévoir le bruit engendré dans une vanne de régulation par un écoulement liquide et le niveau de bruit mesuré en aval de la vanne et à l'extérieur de la tuyauterie. Le bruit peut être généré à la fois par des turbulences normales et par la cavitation du liquide dans la vanne. Le contenu du corrigendum de février 2006 a été pris en considération dans cet exemplaire.

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 11-Aug-2005
• ICS: 17.140.20 - Noise emitted by machines and equipment
• ICS: 23.060.40 - Pressure regulators
• ICS: 25.040.40 - Industrial process measurement and control
• Technical Committee: SC 65B - Measurement and control devices
• Drafting Committee: WG 9 - TC 65/SC 65B/WG 9
• Current Stage: DELPUB - Deleted Publication
• Start Date: 15-Sep-2015
• Completion Date: 26-Oct-2025

Relations

• Corrected By: IEC 60534-8-4:2005/COR1:2006 - Corrigendum 1 - Industrial-process control valves - Part 8-4: Noise considerations - Prediction of noise generated by hydrodynamic flow
• Effective Date: 05-Sep-2023
• Revised: IEC 60534-8-4:2015 - Industrial-process control valves - Part 8-4: Noise considerations - Prediction of noise generated by hydrodynamic flow
• Effective Date: 05-Sep-2023

Overview

The IEC 60534-8-4:2005 standard, titled Industrial-process control valves – Part 8-4: Noise considerations – Prediction of noise generated by hydrodynamic flow, is an essential international standard published by the International Electrotechnical Commission (IEC). It establishes a reliable method for predicting the noise generated within control valves due to liquid hydrodynamic flow and quantifies the resulting noise levels downstream of the valve and outside the pipe system.

The second edition of this standard, incorporating the corrigendum of February 2006, updates the methodology with enhanced calculations, especially for cavitation effects, multistage and multi-orifice internal trims, and transmission losses. This results in improved accuracy and enables noise level predictions without relying on coefficients determined solely from experimental data.

Key Topics

• Scope and Application
  The standard applies to industrial-process control valves subject to liquid flow where hydrodynamic noise is a concern. It addresses noise originating internally from flow turbulence and cavitation, transmission of noise through pipe walls, and noise emitted externally.

• Preliminary Calculations
  Detailed methods are provided to calculate critical parameters such as:

  • Pressure values and pressure ratios influencing flow noise
  • Characteristic pressure ratio (x) assessment to evaluate flow conditions
  • Jet diameter and velocity used to estimate noise-generating flow power
  • Valve style coefficient corrections to tailor predictions to specific valve designs

• Noise Prediction Procedures
  Predictive models cover:

  • Internal noise estimation inside the valve body
  • Transmission loss calculations accounting for noise energy dissipated by the piping and valve structure
  • External noise level prediction outside the pipe installation
  • Frequency distribution considerations for both internal and external noise sources

• Multistage Internal Equipment
  The standard addresses complex valve trims with multiple stages or holes, which are common noise reduction solutions in industrial valves. It provides approaches to assess multistage configurations, including fixed and variable area designs, to enhance noise prediction accuracy.

• Accuracy and Validation
  The noise prediction method claims an accuracy of ±5 dB(A) under typical operating conditions. Improved precision may be achieved by integrating data from IEC 60534-8-2, which covers experimental noise testing methods.

Applications

The IEC 60534-8-4:2005 standard is highly relevant for engineers, designers, and operators of industrial process control valves where noise generation from liquid flow impacts system performance, safety, and regulatory compliance. Key applications include:

• Process industries: Petrochemical plants, power generation, water treatment, and oil & gas facilities where noisy valve operation affects workplace environment and equipment integrity.
• Valve design optimization: Enabling manufacturers to evaluate and minimize hydrodynamic noise during the valve development stage by applying standardized predictive models.
• Noise control and mitigation: Assisting facility engineers to select appropriate valve trims and configurations for noise-sensitive installations or regulatory compliance.
• Safety and environmental assessments: Providing quantitative noise data to support safety protocols and environmental noise impact studies.

Related Standards

For comprehensive valve noise management, professionals should also consider:

• IEC 60534-8-2: Industrial-process control valves – Part 8-2: Noise considerations – Procedure for noise tests
  Complements IEC 60534-8-4 by detailing procedures for experimentally measuring noise levels generated by control valves.

• IEC 60034 series: Related to rotating electrical machines, useful for understanding noise considerations in associated process equipment.

• ISO 10140 series: Building acoustics standards that may relate to external noise evaluation and environmental impact assessment.

Summary

The IEC 60534-8-4:2005 standard provides a scientifically grounded and practical methodology to predict noise generated by hydrodynamic flow in industrial control valves. Its robust calculation techniques help ensure accurate noise level predictions, promoting better valve design, noise mitigation, and compliance with industrial noise regulations. Adhering to this standard supports operational excellence and environmental responsibility across numerous processing industries.

Standards Content (Sample)

NORME CEI
INTERNATIONALE
IEC
60534-8-4
INTERNATIONAL
Deuxième édition
STANDARD
Second edition
2005-08
Vannes de régulation des processus
industriels –
Partie 8-4:
Considérations sur le bruit –
Prévision du bruit généré par
un écoulement hydrodynamique
Industrial-process control valves –
Part 8-4:
Noise considerations –
Prediction of noise generated
by hydrodynamic flow
Numéro de référence
Reference number
CEI/IEC 60534-8-4:2005
Numérotation des publications Publication numbering

Depuis le 1er janvier 1997, les publications de la CEI As from 1 January 1997 all IEC publications are

sont numérotées à partir de 60000. Ainsi, la CEI 34-1 issued with a designation in the 60000 series. For

devient la CEI 60034-1. example, IEC 34-1 is now referred to as IEC 60034-1.

Editions consolidées Consolidated editions

Les versions consolidées de certaines publications de la The IEC is now publishing consolidated versions of its

CEI incorporant les amendements sont disponibles. Par publications. For example, edition numbers 1.0, 1.1

exemple, les numéros d’édition 1.0, 1.1 et 1.2 indiquent and 1.2 refer, respectively, to the base publication,
respectivement la publication de base, la publication de the base publication incorporating amendment 1 and
base incorporant l’amendement 1, et la publication de the base publication incorporating amendments 1
base incorporant les amendements 1 et 2. and 2.
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cette publication, y compris sa validité, sont dispo- relating to this publication, including its validity, is
nibles dans le Catalogue des publications de la CEI available in the IEC Catalogue of publications
(voir ci-dessous) en plus des nouvelles éditions, (see below) in addition to new editions, amendments
amendements et corrigenda. Des informations sur les and corrigenda. Information on the subjects under
sujets à l’étude et l’avancement des travaux entrepris consideration and work in progress undertaken by the
par le comité d’études qui a élaboré cette publication, technical committee which has prepared this
ainsi que la liste des publications parues, sont publication, as well as the list of publications issued,
également disponibles par l’intermédiaire de: is also available from the following:
• Site web de la CEI (www.iec.ch) • IEC Web Site (www.iec.ch)
• Catalogue des publications de la CEI • Catalogue of IEC publications
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(www.iec.ch/searchpub) vous permet de faire des (www.iec.ch/searchpub) enables you to search by a
recherches en utilisant de nombreux critères, variety of criteria including text searches,
comprenant des recherches textuelles, par comité technical committees and date of publication. On-
d’études ou date de publication. Des informations en line information is also available on recently
ligne sont également disponibles sur les nouvelles issued publications, withdrawn and replaced
publications, les publications remplacées ou retirées, publications, as well as corrigenda.
ainsi que sur les corrigenda.
• IEC Just Published • IEC Just Published
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NORME CEI
INTERNATIONALE
IEC
60534-8-4
INTERNATIONAL
Deuxième édition
STANDARD
Second edition
2005-08
Vannes de régulation des processus
industriels –
Partie 8-4:
Considérations sur le bruit –
Prévision du bruit généré par
un écoulement hydrodynamique
Industrial-process control valves –
Part 8-4:
Noise considerations –
Prediction of noise generated
by hydrodynamic flow
 IEC 2005 Droits de reproduction réservés  Copyright - all rights reserved
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Commission Electrotechnique Internationale
International Electrotechnical Commission
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– 2 – 60534-8-4 ” CEI:2005
SOMMAIRE
AVANT-PROPOS .4

INTRODUCTION . 10

1 Domaine d’application. 12

2 Références normatives. 12

3 Symboles. 14

4 Calculs préliminaires. 18

4.1 Pressions et rapports de pression. 18
4.2 Rapport des pressions caractéristiques x . 18
Fz
4.3 Coefficient de correction générique de vanne F . 20
d
4.4 Diamètre du jet D . 20
j
4.5 Vitesse du jet. 20
4.6 Puissance intrinsèque de l’écoulement W . 20
m
5 Prévision du bruit . 22
5.1 Bruit interne. 22
5.2 Perte par transmission. 24
5.3 Bruit externe. 26
5.4 Distribution des fréquences (interne et externe) . 26
6 Equipement interne multi-étagé. 28
6.1 Généralités. 28
6.2 Calculs préliminaires . 28
6.3 Prévision du niveau de bruit . 30
Annexe A (informative) Exemples. 44
Bibliographie. 54
Figure 1 – Exemples d’éléments internes multi-étagés pour vannes droites et rotatives. 32
Figure 2 – Exemple d’équipement à étages multiples constants avec augmentation de
la surface d’écoulement . 34
Figure 3 – Exemple d’équipement interne multi-étagé dans une vanne droite. 36

Figure 4 – Vannes à soupape (équipement interne à cage, clapet V-port). 38
Figure 5 – Vannes à soupape (clapet parabolique). 38
Figure 6 – Equipements internes à perçage multiple . 40
Figure 7 – Vannes à obturateur rotatif excentré . 40
Figure 8 – Vannes à papillon . 42
Figure 9 – Vannes à secteur sphérique – ouverture 90°. 42
Figure A.1  Influence de la valeur x sur la précision de la prévision . 52
Fz
Tableau 1 – Constantes Numériques N. 20
Tableau 2 – Rapport de puissance acoustique r . 20
W
Tableau A.1 – Exemples de calcul. 46

60534-8-4 ” IEC:2005 – 3 –
CONTENTS
FOREWORD.5

INTRODUCTION . 11

1 Scope. 13

2 Normative references. 13

3 Symbols . 15

4 Preliminary calculations . 19

4.1 Pressures and pressure ratios. 19
4.2 Characteristic presssure ratio x . 19
Fz
4.3 Valve style modifier F . 21
d
4.4 Jet diameter D . 21
j
4.5 Jet velocity . 21
4.6 Mechanical power W . 21
m
5 Noise predictions. 23
5.1 Internal noise. 23
5.2 Transmission loss . 25
5.3 External noise. 27
5.4 Frequency distribution (internal and external). 27
6 Multistage trim. 29
6.1 General. 29
6.2 Preliminary calculations . 29
6.3 Prediction of noise level. 31
Annex A (informative) Examples . 45
Bibliography. 55
Figure 1 – Examples of multistage trim in globe and rotary valves . 33
Figure 2 – Example of fixed multistage device with increasing flow area. 35
Figure 3 – Example of multistage trim in globe valve . 37
Figure 4 – Globe valves (cage trim. V-port-plug). 39

Figure 5 – Globe valves (parabolic-plug). 39
Figure 6 – Multihole trims. 41
Figure 7 – Eccentric rotary valves . 41
Figure 8 – Butterfly valves. 43
Figure 9 – Segmented ball valve – 90° travel. 43
Figure A.1 – Influence of x value on prediction accuracy. 53
Fz
Table 1 – Numerical constants N. 21
Table 2 – Acoustic power ratio r . 21
W
Table A.1 – Calculation examples . 47

– 4 – 60534-8-4  CEI:2005
COMMISSION ÉLECTROTECHNIQUE INTERNATIONALE

____________
VANNES DE RÉGULATION DES PROCESSUS INDUSTRIELS –

Partie 8-4: Considérations sur le bruit –

Prévision du bruit généré par
un écoulement hydrodynamique
AVANT-PROPOS
1) La Commission Electrotechnique Internationale (CEI) est une organisation mondiale de normalisation
composée de l'ensemble des comités électrotechniques nationaux (Comités nationaux de la CEI). La CEI a
pour objet de favoriser la coopération internationale pour toutes les questions de normalisation dans les
domaines de l'électricité et de l'électronique. A cet effet, la CEI – entre autres activités – publie des Normes
internationales, des Spécifications techniques, des Rapports techniques, des Spécifications accessibles au
public (PAS) et des Guides (ci-après dénommés "Publication(s) de la CEI"). Leur élaboration est confiée à des
comités d'études, aux travaux desquels tout Comité national intéressé par le sujet traité peut participer. Les
organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec la CEI, participent
également aux travaux. La CEI collabore étroitement avec l'Organisation Internationale de Normalisation (ISO),
selon des conditions fixées par accord entre les deux organisations.
2) Les décisions ou accords officiels de la CEI concernant les questions techniques représentent, dans la mesure
du possible, un accord international sur les sujets étudiés, étant donné que les Comités nationaux de la CEI
intéressés sont représentés dans chaque comité d’études.
3) Les Publications de la CEI se présentent sous la forme de recommandations internationales et sont agréées
comme telles par les Comités nationaux de la CEI. Tous les efforts raisonnables sont entrepris afin que la CEI
s'assure de l'exactitude du contenu technique de ses publications; la CEI ne peut pas être tenue responsable
de l'éventuelle mauvaise utilisation ou interprétation qui en est faite par un quelconque utilisateur final.
4) Dans le but d'encourager l'uniformité internationale, les Comités nationaux de la CEI s'engagent, dans toute la
mesure possible, à appliquer de façon transparente les Publications de la CEI dans leurs publications
nationales et régionales. Toutes divergences entre toutes Publications de la CEI et toutes publications
nationales ou régionales correspondantes doivent être indiquées en termes clairs dans ces dernières.
5) La CEI n’a prévu aucune procédure de marquage valant indication d’approbation et n'engage pas sa
responsabilité pour les équipements déclarés conformes à une de ses Publications.
6) Tous les utilisateurs doivent s'assurer qu'ils sont en possession de la dernière édition de cette publication.
7) Aucune responsabilité ne doit être imputée à la CEI, à ses administrateurs, employés, auxiliaires ou
mandataires, y compris ses experts particuliers et les membres de ses comités d'études et des Comités
nationaux de la CEI, pour tout préjudice causé en cas de dommages corporels et matériels, ou de tout autre
dommage de quelque nature que ce soit, directe ou indirecte, ou pour supporter les coûts (y compris les frais
de justice) et les dépenses découlant de la publication ou de l'utilisation de cette Publication de la CEI ou de
toute autre Publication de la CEI, ou au crédit qui lui est accordé.
8) L'attention est attirée sur les références normatives citées dans cette publication. L'utilisation de publications
référencées est obligatoire pour une application correcte de la présente publication.
9) L’attention est attirée sur le fait que certains des éléments de la présente Publication de la CEI peuvent faire

l’objet de droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. La CEI ne saurait être tenue pour
responsable de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et de ne pas avoir signalé leur existence.
La Norme internationale CEI 60534-8-4 a été établie par le sous-comité 65B: Dispositifs, du
comité d'études 65 de la CEI: Mesure et commande dans les processus industriels.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition parue en 1994. Cette édition
constitue une révision technique.
La méthode de prévision du bruit généré par un écoulement hydrodynamique présentée dans
cette norme a été révisée. Les améliorations sont principalement dans le coefficient de
rendement acoustique pour des conditions de cavitation pour les orifices simples, pour les
équipements internes multi étagés et multi trous et dans la détermination des pertes par
transmission. Cette norme révisée permet maintenant la prévision du niveau de bruit par
calcul sans la nécessité de coefficient déterminés par essais. Cette méthode est considérée
comme étant précise à ± 5 dB(A) près, sauf dans la gamme de x = x ± 0,1, lorsque x est
F Fz Fz
calculé en utilisant les équations 3(a) ou (3b) pour estimation. Des résultats plus précis sont
possibles quand x est déterminé à partir des mesures selon la CEI 60534-8-2.
Fz
60534-8-4  IEC:2005 – 5 –
INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION

____________
INDUSTRIAL-PROCESS CONTROL VALVES –

Part 8-4: Noise considerations –

Prediction of noise generated by hydrodynamic flow

FOREWORD
1) The International Electrotechnical Commission (IEC) is a worldwide organization for standardization comprising
all national electrotechnical committees (IEC National Committees). The object of IEC is to promote
international co-operation on all questions concerning standardization in the electrical and electronic fields. To
this end and in addition to other activities, IEC publishes International Standards, Technical Specifications,
Technical Reports, Publicly Available Specifications (PAS) and Guides (hereafter referred to as “IEC
Publication(s)”). Their preparation is entrusted to technical committees; any IEC National Committee interested
in the subject dealt with may participate in this preparatory work. International, governmental and non-
governmental organizations liaising with the IEC also participate in this preparation. IEC collaborates closely
with the International Organization for Standardization (ISO) in accordance with conditions determined by
agreement between the two organizations.
2) The formal decisions or agreements of IEC on technical matters express, as nearly as possible, an international
consensus of opinion on the relevant subjects since each technical committee has representation from all
interested IEC National Committees.
3) IEC Publications have the form of recommendations for international use and are accepted by IEC National
Committees in that sense. While all reasonable efforts are made to ensure that the technical content of IEC
Publications is accurate, IEC cannot be held responsible for the way in which they are used or for any
misinterpretation by any end user.
4) In order to promote international uniformity, IEC National Committees undertake to apply IEC Publications
transparently to the maximum extent possible in their national and regional publications. Any divergence
between any IEC Publication and the corresponding national or regional publication shall be clearly indicated in
the latter.
5) IEC provides no marking procedure to indicate its approval and cannot be rendered responsible for any
equipment declared to be in conformity with an IEC Publication.
6) All users should ensure that they have the latest edition of this publication.
7) No liability shall attach to IEC or its directors, employees, servants or agents including individual experts and
members of its technical committees and IEC National Committees for any personal injury, property damage or
other damage of any nature whatsoever, whether direct or indirect, or for costs (including legal fees) and
expenses arising out of the publication, use of, or reliance upon, this IEC Publication or any other IEC
Publications.
8) Attention is drawn to the Normative references cited in this publication. Use of the referenced publications is
indispensable for the correct application of this publication.
9) Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this IEC Publication may be the subject of
patent rights. IEC shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
International Standard IEC 60534-8-4 has been prepared by subcommittee 65B: Devices, of
IEC technical committee 65: Industrial-process measurement and control.
This second edition cancels and replaces the first edition published in 1994. This edition
constitutes a technical revision.
The noise prediction methods for hydrodynamic flow presented in this standard have been
revised. The improvements are mainly in the acoustic efficiency factors for cavitating flow for
single orifice, multi-stage and multi-hole trims and in the determination of transmission losses.
This revised standard permits the prediction of the noise pressure levels by calculation
without the need for coefficients determined by testing. This method is considered accurate
= x ± 0,1 when x is calculated using equations
within ± 5 dB(A) except in the range of x
F Fz Fz
3(a) or (3b) for estimation. More accurate results are possible when x is determined from
Fz
measurements according to IEC 60534-8-2.

– 6 – 60534-8-4 ” CEI:2005
Le texte de cette norme est issu des documents suivants:

FDIS Rapport de vote
65B/556/FDIS 65B/560/RVD
Le rapport de vote indiqué dans le tableau ci-dessus donne toute information sur le vote ayant

abouti à l'approbation de cette norme.

Cette publication a été rédigée selon les Directives ISO/CEI, Partie 2.

La CEI 60534 comprend les parties suivantes, sous le titre général Vannes de régulation des
processus industriels:
Partie 1: Terminologie des vannes de régulation et considérations générales
Partie 2-1: Capacité d'écoulement – Equations de dimensionnement des vannes de
régulation pour l'écoulement des fluides dans les conditions d'installation
Partie 2-3: Capacité d'écoulement – Procédures d'essais
Partie 2-4: Capacité d'écoulement – Caractéristiques intrinsèques de débit et coefficient
intrinsèque de réglage
Partie 2-5: Capacité d'écoulement – Equations de dimensionnement pour l'écoulement des
fluides dans les vannes de régulation multi-étagées avec récupération entre
étages
Partie 3-1: Dimensions – Dimensions face à face des vannes de régulation à soupape, à
deux voies, à brides, à tête droite et dimensions face à axe des vannes de
régulation à soupape, à deux voies, à brides, d'équerre
Partie 3-2: Dimensions face à face des vannes de régulation rotatives excepté les vannes
papillon
Partie 3-3: Dimensions – Dimensions bout à bout des vannes de régulation à soupape à
deux voies, à corps droit avec embouts à souder
Partie 4: Inspection et essais individuels
Partie 5: Marquage
Partie 6-1: Détails d'assemblage pour le montage des positionneurs sur les actionneurs de
vannes de régulation – Montage des positionneurs sur les actionneurs linéaires
Partie 6-2: Détails d'assemblage pour le montage des positionneurs sur les actionneurs de
vannes de régulation – Montage des positionneurs sur les actionneurs rotatifs
Partie 7: Grille de définition de vanne de régulation

Partie 8-1: Considérations sur le bruit – Mesure en laboratoire du bruit créé par un débit
aérodynamique à travers une vanne de régulation
Partie 8-2: Considérations sur le bruit –Mesure en laboratoire du bruit créé par un
écoulement hydrodynamique dans une vanne de régulation
Partie 8-3: Considérations sur le bruit – Méthode de prédiction du bruit aérodynamique
des vannes de régulation
Partie 8-4: Vannes de régulation des processus industriels – Considérations sur le bruit –
Prédiction du bruit créé par un écoulement hydrodynamique
Partie 9: Test procedure for response measurements from step inputs

60534-8-4 ” IEC:2005 – 7 –
The text of this standard is based on the following documents:

FDIS Report on voting
65B/556/FDIS 65B/560/RVD
Full information on the voting for the approval of this standard can be found in the report on

voting indicated in the above table.

This publication has been drafted in accordance with the ISO/IEC Directives, Part 2.

IEC 60534 comprises the following parts, under the general title Industrial – process control
valves:
Part 1: Control valve terminology and general considerations
Part 2-1: Flow capacity – Sizing equations for fluid flow under installed conditions
Part 2-3: Flow capacity – Test procedures
Part 2-4: Part 2: Flow capacity – Inherent flow characteristics and rangeability
Part 2-5: Flow capacity – Sizing equations for fluid flow through multistage control valves
with interstage recovery
Part 3-1: Dimensions – Face-to-face dimensions for flanged, two-way, globe-type,
straight pattern and centre-to-face dimensions for flanged, two-way, globe-
type, angle pattern control valves
Part 3-2: Dimensions – Face-to-face dimensions for rotary control valves except butterfly
valves
Part 3-3: Dimensions – End-to-end dimensions for buttweld, two-way, globe-type,
straight pattern control valves
Part 4: Inspection and routine testing
Part 5: Marking
Part 6-1: Mounting details for attachment of positioners to control valves – Positioner
mounting on linear actuators
Part 6-2: Mounting details for attachment of positioners to control valves – Positioner
mounting on rotary actuators
Part 7: Valve data sheet
Part 8-1: Noise considerations – Laboratory measurement of noise generated by aero-
dynamic flow through control valves
Part 8-2: Noise considerations – Laboratory measurement of noise generated by hydro-

dynamic flow through control valves
Part 8-3: Noise considerations – Control valve aerodynamic noise prediction method
Part 8-4: Noise considerations – Prediction of noise generated by hydrodynamic flow
Part 9: Test procedure for response measurements from step inputs

– 8 – 60534-8-4  CEI:2005
Le comité a décidé que le contenu de cette publication ne sera pas modifié avant la date de
maintenance indiquée sur le site web de la CEI sous "http://webstore.iec.ch" dans les

données relatives à la publication recherchée. A cette date, la publication sera

• reconduite,
• supprimée,
• remplacée par une édition révisée, ou

• amendée.
Le contenu du corrigendum de février 2006 a été pris en considération dans cet exemplaire.

60534-8-4  IEC:2005 – 9 –
The committee has decided that the contents of this publication will remain unchanged until
the maintenance result date indicated on the IEC web site under "http://webstore.iec.ch" in

the data related to the specific publication. At this date, the publication will be

• reconfirmed,
• withdrawn,
• replaced by a revised edition, or

• amended.
The contents of the corrigendum of February 2006 have been included in this copy.

– 10 – 60534-8-4 ” CEI:2005
INTRODUCTION
Il est important de prévoir le niveau de bruit qui est engendré par les vannes. Les exigences

de sécurité telles que les normes de santé professionnelle exigent que l’exposition au bruit

des hommes soit limitée. Il existe également des données indiquant que des niveaux de bruit

dépassant certaines valeurs peuvent conduire à des ruptures de tuyauterie ou affecter des

équipements associés (voir la CEI 60534-8-3). Les normes de bruit hydrodynamiques

précédentes étaient basées sur des données d’essais du constructeur et n’étaient ni

génériques ni aussi exhaustives que souhaité.

Une vanne réduit le débit en convertissant l’énergie de la pression en turbulence, en chaleur

et en ondes de pression mécaniques à l’intérieur du corps de vanne et de la tuyauterie. Une
petite portion de cette vibration mécanique est convertie en énergie acoustique. L’essentiel
du bruit est confiné dans le système de tuyauterie et seule une petite portion traverse la paroi
de la tuyauterie en aval de la vanne. Le calcul de l’énergie impliquée est simple. La difficulté
se trouve dans la détermination de l’efficacité acoustique de la conversion de l’énergie
mécanique en bruit et ensuite dans l’atténuation du bruit causée par la paroi de la tuyauterie.

60534-8-4 ” IEC:2005 – 11 –
INTRODUCTION
It is valuable to predict the noise levels that will be generated by valves. Safety requirements,

such as occupational health standards, require that human exposure to noise be limited.

There is also data indicating that noise levels above certain levels could lead to pipe failure or

affect associated equipment (see IEC 60534-8-3). Earlier hydrodynamic noise standards

relied on manufacturer test data and were neither generic nor as complete as desired.

A valve restricts flow by converting pressure energy into turbulence, heat and mechanical

pressure waves in the containing valve body and piping. A small portion of this mechanical

vibration is converted into acoustical energy. Most of the noise is retained within the piping

system with only a small portion passing through the pipe wall downstream of the valve.
Calculation of the energy involved is straightforward. The difficulties arise from determining
first the acoustic efficiency of the mechanical energy to noise conversion and then the noise
attenuation caused by the pipe wall.

– 12 – 60534-8-4  CEI:2005
VANNES DE RÉGULATION DES PROCESSUS INDUSTRIELS –

Partie 8-4: Considérations sur le bruit –

Prévision du bruit généré par
un écoulement hydrodynamique
1 Domaine d’application
La présente partie de la CEI 60534 établit une méthode pour prévoir le bruit engendré dans
une vanne de régulation par un écoulement liquide et le niveau de bruit mesuré en aval de la
vanne et à l’extérieur de la tuyauterie. Le bruit peut être généré à la fois par des turbulences
normales et par la cavitation du liquide dans la vanne. Des parties de cette méthode sont
basées sur des principes fondamentaux de l’acoustique, de la mécanique et de la mécanique
des fluides. Cette méthode est validée par des résultats d’essai. Le bruit généré par un débit
de vaporisation n'est pas pris en compte dans la présente norme.
Les équations de perte par transmission (TL) sont basées sur l’analyse de l’interaction des
ondes sonores existant à l’intérieur de la tuyauterie et les fréquences de coïncidence dans la
paroi de la tuyauterie tout en prenant en compte que les tolérances des tuyauteries d’usage
commercial peuvent entraîner une large variation de l’épaisseur des tuyauteries. On suppose
que la tuyauterie est rectiligne.
La méthode peut être utilisée pour toutes les vannes de régulation conventionnelles
comprenant les vannes droites, à papillon, à cage, à obturateur rotatif excentré et les vannes
à tournant sphérique modifiées. A ce jour les essais ont été effectués avec de l’eau.
L’application de cette méthode sur des fluides autres que l’eau est inconnue.
La présente norme ne concerne que les bruits engendrés par les turbulences hydrauliques et
la cavitation du fluide. Elle ne tient compte d’aucun bruit pouvant être engendré par des
vibrations mécaniques, des régimes instables ou d’autres phénomènes imprévisibles. Dans
une installation typique, peu de bruit se propage à travers les parois de la vanne. Le bruit est
mesuré au point de mesure standard à 1 m en aval de la vanne et 1 m de distance de la
surface extérieure de la tuyauterie.
La méthode de prévision a été validée par des résultats d’essai basés sur de l’eau, couvrant
plus de 90 % des types de vannes connues et a des pressions d’entrée jusqu’à 15 bar. On
considère que les résultats de cette méthode sont précis à ±5 dB(A) à l'exception de la plage
x = x ± 0,1, quand x est calculé par les équations(3a) ou (3b).
F Fz Fz
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application du présent
document. Pour les références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les références
non datées, la dernière édition du document de référence s'applique (y compris les éventuels
amendements).
CEI 60534-1, Vannes de régulation des processus industriels – Partie 1: Terminologie des
vannes de régulation et considérations générales
CEI 60534-8-2, Vannes de régulation des processus industriels – Partie 8: Considérations sur
le bruit – Section 2: Mesure en laboratoire du bruit crée par un écoulement hydrodynamique
dans une vanne de régulation
60534-8-4  IEC:2005 – 13 –
INDUSTRIAL-PROCESS CONTROL VALVES –

Part 8-4: Noise considerations –

Prediction of noise generated by hydrodynamic flow

1 Scope
This part of IEC 60534 establishes a method to predict the noise generated in a control valve
by liquid flow and the resulting noise level measured downstream of the valve and outside of
the pipe. The noise may be generated both by normal turbulence and by liquid cavitation in
the valve. Parts of the method are based on fundamental principles of acoustics, fluid
mechanics, and mechanics. The method is validated by test data. Noise generated by flashing
flow is not considered in this standard.
The transmission loss (TL) equations are based on analysis of the interaction between the
sound waves inside the pipe and the coincidence frequencies in the wall of the pipe taking
into account that commercial pipe tolerances allow a relatively wide variation in the thickness
of the pipe wall. Ideal straight piping is assumed.
The method can be used with all conventional control valve styles including globe, butterfly,
cage-type, eccentric rotary, and modified ball valves. Tests so far have only been conducted
with water. The applicability of this method for fluids other than water is not known at this
time.
This standard considers only noise generated by hydraulic turbulence and fluid cavitation. It
does not consider any noise that might be generated by mechanical vibrations, unstable flow
patterns, and unpredictable behaviour. In the typical installation, very little noise travels
through the wall of the control valve body. The noise is measured at the standard measuring
point of 1 m downstream of the valve and 1 m away from the outer surface of the pipe.
This prediction method has been validated with test results based on water covering more
than 90 % of all known valve types at inlet pressures of up to 15 bar. This method is
considered accurate within ± 5dB(A) except in the range of x = x ± 0,1, when x is
F Fz Fz
calculated using equations (3a) or (3b).
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document.

For dated references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition
of the referenced document (including any amendments) applies.
IEC 60534-1, Industrial-process control valves – Part 1: Control valve terminology and
general considerations
IEC 60534-8-2, Industrial-process control valves – Part 8: Noise considerations – Section 2:
Laboratory measurement of noise generated by hydrodynamic flow through control valves

– 14 – 60534-8-4  CEI:2005
CEI 60534-8-3, Vannes de régulation des processus industriels – Partie 8-3: Considérations
sur le bruit – Méthode de prédiction du bruit aérodynamique des vannes de régulation

3 Symboles
Symbole Description Unité
A(f) Valeur pondérée A en fonction de la fréquence dBA (ref P )
o
c Vitesse du son dans le liquide m/s
L
c Vitesse du son dans l’air = 343 m/s
o
c Vitesse du son dans la tuyauterie m/s
p
(pour tuyauterie en acier 5 000)
C Coefficient de débit (K et C ) Diverses
v v
(voir CEI 60534-1)
C Coefficient de débit (K et C ) à la course nominale Diverses
R v v
(voir CEI 60534-1)
C Coefficient de débit du premier étage d’une vanne Diverses
multi-étagée (K et C ) (voir CEI 60534-1)
v v
C
Coefficient de débit du dernier étage d’une vanne Diverses
n
multi-étagée (K et C ) (voir CEI 60534-1)
v v
D
Diamètre intérieur de la tuyauterie m
i
D Diamètre du jet m
j
d
Diamètre intérieur à l'entrée de la vanne m
d Diamètre du trou d’un équipement interne multi-trous m
H
d
Diamètre du siège ou de l’orifice m
o
F Fonction de distribution de fréquence (cavitation) Sans dimension

cav
F
Coefficient de correction générique de vanne Sans dimension
d
F Facteur de récupération de pression du liquide Sans dimension
L
dans une vanne sans raccords
F Facteur de récupération de pression du liquide Sans dimension
Ln
du dernier étage réglant
F Fonction de distribution de fréquence (turbulent) Sans dimension
turb
f
Fréquence Hz
f Fréquence de bande d’octave Hz
ji
f
Fréquence d’anneau Hz
r
f Fréquence dominante du bruit interne (turbulent) Hz
p,turb
f
Fréquence dominante du bruit interne (cavitation) Hz
p,cav
L Niveau de pression sonore global externe à 1 m de la paroi dB (ref P )
pe,1m o
de la tuyauterie
L Niveau de pression sonore global externe à 1 m de la paroi dBA (ref P )
pAe,1m o
de la tuyauterie en pondération A.
L Niveau de pression sonore externe à 1 m de la paroi dBA (ref P )
pAe,1m,i o
de la tuyauterie en pondération A de l’étage i
(nombre i de 1 à n) dans une vanne multi-étagée à n étages
L dB (ref P )
Niveau de pression sonore global interne sur la paroi de la
pi o
tuyauterie
L (f ) dB (ref P )
Le niveau de pression sonore interne fonction de la
pi i o
fréquence
Débit massique kg/s
m&
60534-8-4  IEC:2005 – 15 –
IEC 60534-8-3, Industrial-process control valves – Part 8-3: Noise considerations – Control
valve aerodynamic noise prediction method

3 Symbols
Symbol Description Unit
A(f) Frequency-dependent A-weighting value dBA (ref P )
o
c Speed of sound in liquid m/s
L
c Speed of sound in air = 343 m/s
o
c Speed of sound in pipe (for steel pipe 5 000) m/s
p
C Flow coefficient (K and C ) Various (see
v v
IEC 60534-1)
C Flow coefficient (K and C ) at rated travel Various (see
R v v
IEC 60534-1)
C Flow coefficent of first stage in a multistage valve (K and C ) Various (see
1 v v
IEC 60534-1)
C Flow coefficent of last stage in a multistage valve (K and C ) Various (see
n v v
IEC 60534-1)
D Internal pipe diameter m
i
D
Jet diameter m
j
d Valve inlet internal diameter m
d Multihole trim hole diameter m
H
d Seat or orifice diameter m
o
F Frequency distribution function (cavitating) Dimensionless

cav
F Valve style modifier Dimensionless
d
F
Liquid pressure recovery factor of a valve without attached Dimensionless
L
fittings
F
Liquid pressure recovery factor of the last throttling stage Dimensionless
Ln
F Frequency distribution function (turbulent) Dimensionless
turb
f Frequency Hz
f Octave band frequency Hz
ji
f Ring frequency Hz
r
f Internal peak sound frequency (turbulent) Hz
p,turb
f
Internal peak sound frequency (cavitating) Hz
p,cav
L Overall external sound pressure level 1 m from pipe wall dB (ref P )
pe,1m o
L A-weighted overall external sound pressure level 1 m from dBA (ref P )
pAe,1m o
pipe wall
L A-weighted external sound pressure level 1 m from pipe wall dBA (ref P )
pAe,1m,i o
of stage i (number i from 1…n) in multistage valve with n
stages
L Overall internal sound pressure level at pipe wall dB (ref P )
pi o
L (f ) dB (ref P )
Frequency-dependent internal sound pressure level
pi i o
Mass flow rate kg/s
&
m
– 16 – 60534-8-4  CEI:2005
n Nombre d’étages d’un équipement interne multi-étagé Sans dimension

N Constantes numériques (voir Tableau 1) Diverses

N Nombre de chemins d’écoulement indépendants et Sans dimension
o
identiques à travers un équipement interne ou un étage
réglant
N Nombre de Strouhal du jet Sans dimension
STR
P Pa
Pression de référence = 1 × 10
a
–5
P
Pression sonore de référence = 2 × 10 Pa
o
p Pression absolue d’entrée de la vanne Pa
p Pression absolue de sortie de la vanne Pa
p Pression absolue d’entrée de l’étage i (nombre i de 1 à n) Pa
1,i
dans une vanne multi-étagée avec n étages
p Pression absolue de sortie de l’étage i (nombre i de 1 à n) Pa

2,i
dans une vanne multi-étagée avec n étages
p Pression de vapeur du liquide Pa
v
Δp Pression différentielle Pa
Δp Pression différentielle pour le calcul de U Pa
vc
c
r Rapport de pression acoustique Sans dimension
W
t
Epaisseur de paroi de la tuyauterie m
p
TL Perte par transmission dB
TL Perte par transmission globale pour des conditions de dB
cav
cavitation
Perte par transmission corrigée pour la fréquence f dB
ΔTL
p,turb
fp,turb
TL
Perte par transmission globale en condition turbulente dB
turb
TL Perte par transmission à la fréquence d’anneau f dB
fr r
U Vitesse à la vena contracta m/s
vc
W Puissance sonore W
a
W
Puissance intrinsèque de l’écoulement W
m
x Rapport des pressions différentielles Sans dimension
F
x Rapport des pressions différentielles de début de bruit Sans dimension
Fz
cavitation avec une pression d’entrée de 6 × 10 Pa
x
Rapport des pressions différentielles corrigé Sans dimension
Fzp1
pour la pression d’entrée
η Coefficient de rendement acoustique (turbulent) Sans dimension
turb
η Coefficient de rendement acoustique (cavitation) Sans dimension
cav
Masse volumique kg/m
ρ
Masse volumique de l’air = 1,293 kg/m
ρ
o
ρ Masse volumique du matériau de la tuyauterie kg/m
p
(= 7 800 pour l’acier)
ρ Masse volumique du liquide kg/m
L
cav Cavitation
turb
...