IEC 60534-8-3:2000

Industrial-process control valves - Part 8-3: Noise considerations - Control valve aerodynamic noise prediction method

Establishes a theoretical method to predict the external sound-pressure level generated in a control valve by the flow of compressible fluids. Applies to the following single-stage valves: globe (single and double seated), butterfly, angle, rotary plug (eccentric, spherical), ball, and valves with cage trims.

Vannes de régulation des processus industriels - Partie 8-3: Considérations sur le bruit - Méthode de prédiction du bruit aérodynamique des vannes de régulation

Etablit une méthode théorique pour prévoir le niveau de pression sonore extérieur engendré dans une vanne de régulation par le débit d'un fluide compressible. S'applique aux vannes monoétagées suivantes: à soupape (à simple et double siège), papillon, d'angle, à obturateur rotatif (excentré, sphérique), à tournant sphérique, et vannes à cage.

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 06-Jul-2000
• 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: 29-Nov-2010
• Completion Date: 26-Oct-2025

Relations

• Revised: IEC 60534-8-3:2010 - Industrial-process control valves - Part 8-3: Noise considerations - Control valve aerodynamic noise prediction method
• Effective Date: 05-Sep-2023

Overview

IEC 60534-8-3:2000 is an international standard published by the International Electrotechnical Commission (IEC) that focuses on noise considerations in industrial-process control valves. Specifically, this part of the IEC 60534 series establishes a theoretical method to predict the aerodynamic noise generated externally by control valves during the flow of compressible fluids. The standard applies to several types of single-stage valves, including globe valves (single and double seated), butterfly valves, angle valves, rotary plug valves (eccentric and spherical), ball valves, and those fitted with cage trims. This provides manufacturers, engineers, and industrial operators a rigorous methodology to assess and manage noise emissions linked to valve operation.

Key Topics

• Scope and Limitations: The standard applies primarily to single-stage control valves handling compressible fluid flows. It outlines the pressure and flow regimes relevant to noise prediction and clarifies valve types covered under the guidance.

• Aerodynamic Noise Prediction Method: The core methodology involves calculating external sound-pressure levels based on valve design, fluid flow characteristics, and pressure conditions, covering subsonic and supersonic flow regimes.

• Valve Trim Configurations:

  • Standard internal trim configurations
  • Noise-reducing trim designs such as single-stage multiple flow paths, multistage pressure drop trims, and multipath multistage trims.

• Pressure and Flow Regimes: The standard defines calculation techniques for different flow regimes (Regimes I to V), addressing variations in pressure ratios and flow behavior that influence aerodynamic noise generation.

• Mach Number Considerations: Special provisions and calculation methods are included for valves where the Mach number at valve outlet exceeds typical values, which affect noise prediction accuracy.

• Calculation Tools and Data: The standard provides numerical constants, frequency factors, and valve-specific correction coefficients used in noise level estimations supported by calculation flow charts and examples.

Applications

IEC 60534-8-3:2000 is essential for industries reliant on precise control of compressible fluids (gases and vapors) through valves where noise management is critical. Typical practical applications include:

• Process Manufacturing Facilities: Refineries, chemical plants, and petrochemical operations where control valves regulate high-pressure gases and vapors.

• Noise Control Engineering: Assisting engineers in designing valve systems and specifying trims that minimize noise impact on workforce and environment.

• Valve Design and Testing: Manufacturers use this standard to predict and verify noise levels during the design phase and for compliance with regulatory noise limits.

• Industrial Safety and Environmental Compliance: Ensures industrial facilities meet occupational safety standards for noise exposure and environmental noise regulations.

By employing this standard, stakeholders can achieve optimized valve performance that balances flow control efficiency with noise reduction, enhancing plant safety and operational sustainability.

Related Standards

• IEC 60534 Series: Broader standards covering industrial-process control valves in terms of general requirements, functional sizing, flow capacity, and more.

• IEC 60050: International Electrotechnical Vocabulary (IEV) for terminology related to electrotechnical fields, supporting clarity in definitions referenced by IEC 60534-8-3.

• IEC 60417 and IEC 60617: For graphical symbols relevant in valve and process control diagrams aiding in standard documentation and communication.

• ISO/IEC Directives, Part 3: Guidelines on the preparation and drafting of international standards, ensuring IEC 60534-8-3 compliance with recognized procedures for consistency and clarity.

---

Keywords: IEC 60534-8-3, control valve noise, industrial-process control valves, aerodynamic noise prediction, compressible fluids, valve noise reduction, valve aerodynamic noise, noise calculation method, single-stage valves, process control noise standards.

Standards Content (Sample)

NORME CEI
INTERNATIONALE IEC
60534-8-3
INTERNATIONAL
Deuxième édition
STANDARD
Second edition
2000-07
Vannes de régulation des processus industriels –
Partie 8-3:
Considérations sur le bruit –
Méthode de prédiction du bruit aérodynamique
des vannes de régulation
Industrial-process control valves –
Part 8-3:
Noise considerations –
Control valve aerodynamic noise prediction method

Numéro de référence
Reference number
CEI/IEC 60534-8-3:2000
Numéros des publications 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. issued with a designation in the 60000 series.

Publications consolidées Consolidated publications

Les versions consolidées de certaines publications de Consolidated versions of some IEC publications
la CEI incorporant les amendements sont disponibles. including amendments are available. For example,

Par exemple, les numéros d’édition 1.0, 1.1 et 1.2 edition numbers 1.0, 1.1 and 1.2 refer, respectively, to

indiquent respectivement la publication de base, la the base publication, the base publication incor-
publication de base incorporant l’amendement 1, et la porating amendment 1 and the base publication
publication de base incorporant les amendements 1 incorporating amendments 1 and 2.

et 2.
Validité de la présente publication Validity of this publication
Le contenu technique des publications de la CEI est The technical content of IEC publications is kept
constamment revu par la CEI afin qu'il reflète l'état under constant review by the IEC, thus ensuring that
actuel de la technique. the content reflects current technology.
Des renseignements relatifs à la date de reconfir- Information relating to the date of the reconfirmation
mation de la publication sont disponibles dans le of the publication is available in the IEC catalogue.
Catalogue de la CEI.
Les renseignements relatifs à des questions à l’étude et Information on the subjects under consideration and
des travaux en cours entrepris par le comité technique work in progress undertaken by the technical
qui a établi cette publication, ainsi que la liste des committee which has prepared this publication, as well
publications établies, se trouvent dans les documents ci- as the list of publications issued, is to be found at the
dessous: following IEC sources:
• «Site web» de la CEI* • IEC web site*
• Catalogue des publications de la CEI • Catalogue of IEC publications
Publié annuellement et mis à jour Published yearly with regular updates
régulièrement (On-line catalogue)*
(Catalogue en ligne)*
• IEC Bulletin
• Bulletin de la CEI Available both at the IEC web site* and
Disponible à la fois au «site web» de la CEI* as a printed periodical
et comme périodique imprimé
Terminology, graphical and letter
Terminologie, symboles graphiques
symbols
et littéraux
For general terminology, readers are referred to
En ce qui concerne la terminologie générale, le lecteur IEC 60050: International Electrotechnical Vocabulary
se reportera à la CEI 60050: Vocabulaire Electro- (IEV).
technique International (VEI).
For graphical symbols, and letter symbols and signs
Pour les symboles graphiques, les symboles littéraux approved by the IEC for general use, readers are
et les signes d'usage général approuvés par la CEI, le referred to publications IEC 60027: Letter symbols to
lecteur consultera la CEI 60027: Symboles littéraux à be used in electrical technology, IEC 60417: Graphical
utiliser en électrotechnique, la CEI 60417: Symboles symbols for use on equipment. Index, survey and
graphiques utilisables sur le matériel. Index, relevé et compilation of the single sheets and IEC 60617:
compilation des feuilles individuelles, et la CEI 60617: Graphical symbols for diagrams.
Symboles graphiques pour schémas.
* See web site address on title page.
* Voir adresse «site web» sur la page de titre.

NORME CEI
INTERNATIONALE IEC
60534-8-3
INTERNATIONAL
Deuxième édition
STANDARD
Second edition
2000-07
Vannes de régulation des processus industriels –
Partie 8-3:
Considérations sur le bruit –
Méthode de prédiction du bruit aérodynamique
des vannes de régulation
Industrial-process control valves –
Part 8-3:
Noise considerations –
Control valve aerodynamic noise prediction method

 IEC 2000 Droits de reproduction réservés  Copyright - all rights reserved
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Commission Electrotechnique Internationale
XA
PRICE CODE
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For price, see current catalogue

– 2 – 60534-8-3  CEI:2000
SOMMAIRE
Pages
AVANT-PROPOS . 4

INTRODUCTION .8

Articles
1 Domaine d’application et limitations . 10

2 Références normatives . 12

3 Définitions. 12
4 Symboles.14
5 Vannes munies d'un équipement interne standard . 20
5.1 Pressions et rapports de pression. 20
5.2 Définition des régimes . 22
5.3 Calculs préliminaires. 24
5.4 Régime I (écoulement subsonique) . 28
5.5 Régimes II à V (calculs communs) . 30
5.6 Calculs de bruit. 34
5.7 Organigramme. 38
6 Vannes munies d'un équipement interne de réduction de bruit . 40
6.1 Introduction. 40
6.2 Equipement interne monoétagé à chemins d'écoulement multiples . 40
6.3 Equipement interne à chemin d'écoulement unique, à détente multiétagée
(deux étages de restriction ou plus) . 42
6.4 Equipement interne multiétagé, à chemins d'écoulement multiples
(deux chemins ou plus, deux étages ou plus). 46
6.5 Vannes non couvertes par la présente norme . 48
7 Cas des nombres de Mach supérieurs en sortie de vanne. 48
7.1 Introduction. 48
7.2 Méthode de calcul. 48
Annexe A (informative) Exemples de calcul. 54
Bibliographie . 112

Figure 1 – Equipement interne monoétage à chemins d’écoulement multiples . 40
Figure 2 – Equipement interne à chemin d’écoulement unique, à détente multiétagée. 42
Figure 3 – Equipement interne multiétagé, à chemins d’écoulement multiples
(deux chemins ou plus, deux étages ou plus) . 46
Tableau 1 − Constantes numériques N . 26
Tableau 2 − Valeurs typiques du coefficient de correction générique de vanne F
d
(équipements internes de dimension nominale) . 26
Table 3 – Rapport de puissance acoustique r . 28
w
Tableau 4 – Coefficients de fréquence G et G . 38
x y
60534-8-3  IEC:2000 – 3 –
CONTENTS
Page
FOREWORD . 5

INTRODUCTION .9

Clause
1 Scope and limitations . 11

2 Normative references . 13

3 Definitions. 13
4 Symbols . 15
5 Valves with standard trim . 21
5.1 Pressures and pressure ratios. 21
5.2 Regime definition . 23
5.3 Preliminary calculations. 25
5.4 Regime I (subsonic flow) . 29
5.5 Regimes II to V (common calculations). 31
5.6 Noise calculations . 35
5.7 Calculation flow chart . 39
6 Valves with noise-reducing trim . 41
6.1 Introduction. 41
6.2 Single stage, multiple flow passage trim . 41
6.3 Single flow path, multistage pressure reduction trim (two or more throttling steps) . 43
6.4 Multipath, multistage trim (two or more passages and two or more stages) . 47
6.5 Valves not included in this standard. 49
7 Valves with higher outlet Mach numbers . 49
7.1 Introduction. 49
7.2 Calculation procedure . 49
Annex A (informative) Calculation examples . 55
Bibliography . 113
Figure 1 – Single stage, multiple flow passage trim . 41
Figure 2 – Single flow path, multistage pressure reduction trim . 43

Figure 3 – Multipath, multistage trim (two or more passages and two or more stages) . 47
Table 1 − Numerical constants N . 27
Table 2 – Typical values of valve style modifier F (full size trim). 27
d
Table 3 – Acoustic power ratio r . 29
w
Table 4 – Frequency factors G and G . 39
x y
– 4 – 60534-8-3  CEI:2000
COMMISSION ÉLECTROTECHNIQUE INTERNATIONALE

____________
VANNES DE RÉGULATION DES PROCESSUS INDUSTRIELS –

Partie 8-3: Considérations sur le bruit –

Méthode de prédiction du bruit aérodynamique des vannes de régulation

AVANT-PROPOS
1) La CEI (Commission Électrotechnique Internationale) 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. 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 intéressés
sont représentés dans chaque comité d’études.
3) Les documents produits se présentent sous la forme de recommandations internationales. Ils sont publiés
comme normes, spécifications techniques, rapports techniques ou guides et agréés comme tels par les
Comités nationaux.
4) Dans le but d'encourager l'unification internationale, les Comités nationaux de la CEI s'engagent à appliquer de
façon transparente, dans toute la mesure possible, les Normes internationales de la CEI dans leurs normes
nationales et régionales. Toute divergence entre la norme de la CEI et la norme nationale ou régionale
correspondante doit être indiquée en termes clairs dans cette dernière.
5) La CEI n’a fixé aucune procédure concernant le marquage comme indication d’approbation et sa responsabilité
n’est pas engagée quand un matériel est déclaré conforme à l’une de ses normes.
6) L’attention est attirée sur le fait que certains des éléments de la présente Norme internationale 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 60534-8-3 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 de la CEI 60534-8-3 annule et remplace la première édition parue
en 1995. Cette deuxième édition constitue une révision technique.

Le texte de cette norme est issu des documents suivants:
FDIS Rapport de vote
65B/400/FDIS 65B/407/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 3.

60534-8-3  IEC:2000 – 5 –
INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION

____________
INDUSTRIAL-PROCESS CONTROL VALVES –

Part 8-3: Noise considerations –

Control valve aerodynamic noise prediction method

FOREWORD
1) The IEC (International Electrotechnical Commission) is a worldwide organization for standardization comprising
all national electrotechnical committees (IEC National Committees). The object of the 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, the IEC publishes International Standards. 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. The 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 the 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 National Committees.
3) The documents produced have the form of recommendations for international use and are published in the form
of standards, technical specifications, technical reports or guides and they are accepted by the National
Committees in that sense.
4) In order to promote international unification, IEC National Committees undertake to apply IEC International
Standards transparently to the maximum extent possible in their national and regional standards. Any
divergence between the IEC Standard and the corresponding national or regional standard shall be clearly
indicated in the latter.
5) The IEC provides no marking procedure to indicate its approval and cannot be rendered responsible for any
equipment declared to be in conformity with one of its standards.
6) Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this International Standard may be the subject
of patent rights. The IEC shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
International Standard IEC 60534-8-3 has been prepared by subcommittee 65B: Devices, of
IEC technical committee 65: Industrial-process measurement and control.
This second edition of IEC 60534-8-3 cancels and replaces the first edition published in 1995.
This second edition constitutes a technical revision.
The text of this standard is based on the following documents:

FDIS Report on voting
65B/400/FDIS 65B/407/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 3.

– 6 – 60534-8-3  CEI:2000
L'annexe A est donnée uniquement à titre d'information.

Le comité a décidé que le contenu de cette publication ne sera pas modifié avant 2007.
A cette date, la publication sera

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

• amendée.
60534-8-3  IEC:2000 – 7 –
Annex A is for information only.

The committee has decided that the contents of this publication will remain unchanged until 2007.

At this date, the publication will be

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

• amended.
– 8 – 60534-8-3  CEI:2000
INTRODUCTION
La puissance mécanique intrinsèque de l'écoulement et les coefficients de rendement

acoustique sont calculés à différents régimes. Ces coefficients de rendement acoustique

donnent la proportion de l'énergie mécanique convertie en énergie acoustique interne.

Cette méthode pourvoit également au calcul de la pression acoustique interne et de la

fréquence dominante de cette pression acoustique, qui revêt une importance particulière dans
le calcul de la perte par transmission de la tuyauterie.

Actuellement, la connaissance du niveau de pression sonore à l'extérieur de la tuyauterie,
généralement à 1 m en aval de la vanne ou du divergent et à 1 m de la paroi de la tuyauterie,
est une exigence courante des utilisateurs de vannes. La présente partie de la CEI 60534
offre une méthode permettant d'établir cette valeur.
Les équations de la présente partie de la CEI 60534 reprennent les coefficients de
dimensionnement de vanne déjà utilisés dans la CEI 60534-1 et la CEI 60534-2-1.
Dans une vanne de régulation courante, peu de bruit se propage à travers les parois de la vanne.
Le bruit préoccupant est seulement celui qui se propage en aval de la vanne et à l'intérieur de la
tuyauterie puis s'échappe à travers les parois de la tuyauterie, et que l'on mesure généralement à
1 m en aval du corps de vanne et à 1 m de distance de la surface extérieure de la tuyauterie.
Des sources de bruit secondaires peuvent être crées lorsque le gaz quitte la sortie de la
vanne à des nombres de Mach plus élevés. Cette méthode permet l’estimation de ces niveaux
sonores supplémentaires qui peuvent être ajoutés sur le mode logarithmique avec les niveaux
sonores créés à l’intérieur de la vanne. Se reporter aux articles 5 et 6 pour les nombres de
Mach jusqu’à 0,3 et à l’article 7 pour les nombres de Mach plus élevés.
Bien que cette méthode de prédiction ne puisse garantir des résultats réels sur site, elle
fournit des résultats précis à 5 dB(A) près pour la majorité des données expérimentales
recueillies dans des conditions de laboratoire (suivant la CEI 60534-8-1).
La majeure partie des données expérimentales utilisées pour valider la méthode a été fournie
par des essais à l'air à pression et température modérées; on pense cependant que cette
méthode est généralement applicable à d'autres gaz et vapeurs et à des pressions plus
élevées. Les incertitudes deviennent plus grandes lorsque le fluide s'éloigne des conditions
des gaz parfaits, à des températures extrêmes et pour des pressions aval très différentes de
la pression atmosphérique, ou près du point critique. Les équations comprennent des termes
tenant compte de la masse volumique et du rapport des chaleurs massiques du fluide.

NOTE Des essais en laboratoire à l'air jusqu'à 1 830 kPa (18,3 bar) de pression amont et jusqu'à 1 600 kPa
(16,0 bar) de pression aval et des essais à la vapeur jusqu'à 225 °C ont montré une bonne concordance avec les
valeurs calculées.
Les équations de perte par transmission sont basées sur une analyse rigoureuse de
l'interaction entre les ondes sonores existant dans la tuyauterie et les nombreuses fréquences
de coïncidence dans la paroi de la tuyauterie. Les larges tolérances d'épaisseur de paroi
permises pour les tuyauteries d'usage commercial limitent sévèrement la validité des
formulations mathématiques très complexes que nécessiterait une analyse rigoureuse; c'est
pourquoi on utilise une méthode simplifiée.
Des exemples de calcul sont donnés à l'annexe A.
Cette méthode est fondée sur les normes CEI citées à l’article 2 et les références dont la liste
figure dans la bibliographie.
60534-8-3  IEC:2000 – 9 –
INTRODUCTION
The mechanical stream power, as well as acoustical efficiency factors, are calculated for

various flow regimes. These acoustical efficiency factors give the proportion of the mechanical

stream power which is converted into internal sound power.

This method also provides for the calculation of the internal sound pressure and the peak

frequency for this sound pressure, which is of special importance in the calculation of the pipe

transmission loss.
At present, a common requirement by valve users is the knowledge of the sound pressure level

outside the pipe, typically 1 m downstream of the valve or expander and 1 m from the pipe wall.
This part of IEC 60534 offers a method to establish this value.
The equations in this part of IEC 60534 make use of the valve sizing factors as used in
IEC 60534-1 and IEC 60534-2-1.
In the usual control valve, little noise travels through the wall of the valve. The noise of interest
is only that which travels downstream of the valve and inside of the pipe and then escapes
through the wall of the pipe to be measured typically at 1 m downstream of the valve body and
1 m away from the outer pipe wall.
Secondary noise sources may be created where the gas exits the valve outlet at higher Mach
numbers. This method allows for the estimation of these additional sound levels which can then
be added logarithmically to the sound levels created within the valve. See clauses 5 and 6 for
Mach numbers up to 0,3 and clause 7 for Mach numbers greater than 0,3.
Although this prediction method cannot guarantee actual results in the field, it yields calculated
predictions within 5 dB(A) for the majority of noise data from tests under laboratory conditions
(reference IEC 60534-8-1).
The bulk of the test data used to validate the method was generated using air at moderate
pressures and temperatures; however, it is believed that the method is generally applicable to
other gases and vapours and at higher pressures. Uncertainties become greater as the fluid
behaves less perfectly for extreme temperatures and for downstream pressures far different
from atmospheric, or near the critical point. The equations include terms which account for fluid
density and the ratio of specific heat.
NOTE Laboratory air tests conducted with up to 1 830 kPa (18,3 bar) upstream pressure and up to 1 600 kPa
(16,0 bar) downstream pressure and steam tests up to 225 °C showed good agreement with the calculated values.
The transmission loss equations are based on a rigorous analysis of the interaction between

the sound waves existing in the pipe and the many coincidence frequencies in the pipe wall.
The wide tolerances in pipe wall thickness allowed in commercial pipe severely limit the value
of the very complicated mathematical approach required for a rigorous analysis; therefore, a
simplified method is used.
Example calculations are given in annex A.
This method is based on the IEC standards listed in clause 2 and the references given in the
bibliography.
– 10 – 60534-8-3  CEI:2000
VANNES DE RÉGULATION DES PROCESSUS INDUSTRIELS –

Partie 8-3: Considérations sur le bruit –

Méthode de prédiction du bruit aérodynamique des vannes de régulation

1 Domaine d’application et limitations

La présente partie de la CEI 60534 établit une méthode théorique pour prévoir le niveau de
pression sonore extérieur engendré dans une vanne de régulation et dans les raccords
adjacents par le débit d'un fluide compressible.
Cette méthode ne considère que les régimes monophasiques de gaz et vapeurs secs et est
basée sur la loi des gaz parfaits.
La présente norme ne concerne que le bruit engendré par les processus aérodynamiques
dans les vannes et les tuyauteries adjacentes. Elle ne tient compte d'aucun bruit pouvant être
engendré par des réflexions, des vibrations mécaniques, des régimes instables ou d'autres
phénomènes imprévisibles.
On suppose que la tuyauterie aval comprend une longueur droite d’au moins 2 m à partir du
point de mesure du bruit.
Cette méthode n'est valable que pour des tuyauteries en acier ou en acier allié (voir les
équations (38) et (40) en 5.6).
La méthode est applicable aux vannes monoétagées suivantes: à soupape (droites et
d'équerre), papillon, à obturateur rotatif (excentré, sphérique), à tournant sphérique, et aux
vannes à cage. Les vannes à tournant sphérique à passage direct pour lesquelles le produit
F C dépasse 50 % du coefficient de débit nominal sont nommément exclues.
p
Pour les limitations applicables aux équipements internes de réduction de bruit spéciaux non
couverts par cette norme, voir 6.5. Lorsque le nombre de Mach à la sortie de la vanne
dépasse 0,3 pour les équipements internes standard et 0,2 pour les équipements internes à
réduction de bruit, on applique la méthode de l’article 7.
Les nombres de Mach limites applicables dans cette norme sont les suivants:

Nombre de Mach limite
Nombre de Mach Article 5 Article 6 Article 7
considéré Equipement interne Equipement interne de Cas des nombres de
standard réduction de bruit Mach élevés
Jet à expansion libre M Pas de limite Pas de limite Pas de limite
j
Sortie de vanne M 0,3 0,2 1,0
o
Entrée du divergent M Non applicable Non applicable 1,0
r
Tuyauterie aval M 0,3 0,2 0,8
60534-8-3  IEC:2000 – 11 –
INDUSTRIAL-PROCESS CONTROL VALVES –

Part 8-3: Noise considerations –

Control valve aerodynamic noise prediction method

1 Scope and limitations
This part of IEC 60534 establishes a theoretical method to predict the external sound-pressure
level generated in a control valve and within adjacent pipe expanders by the flow of
compressible fluids.
This method considers only single-phase dry gases and vapours and is based on the perfect
gas laws.
This standard addresses only the noise generated by aerodynamic processes in valves and in
the connected piping. It does not consider any noise generated by reflections, mechanical
vibrations, unstable flow patterns and other unpredictable behaviour.
It is assumed that the downstream piping is straight for a length of at least 2 m from the point
where the noise measurement is made.
This method is valid only for steel and steel alloy pipes (see equations (38) and (40) in 5.6).
The method is applicable to the following single-stage valves: globe (straight pattern and angle
pattern), butterfly, rotary plug (eccentric, spherical), ball, and valves with cage trims.
Specifically excluded are the full bore ball valves where the product F C exceeds 50 % of the
p
rated flow coefficient.
For limitations on special low noise trims not covered by this standard, see 6.5. When the
Mach number in the valve outlet exceeds 0,3 for standard trim or 0,2 for low noise trim, the
procedure in clause 7 is used.
The Mach number limits in this standard are as follows:
Mach number limit
Mach number location Clause 7
Clause 5 Clause 6
High Mach number
Standard trim Noise-reducing trim
applications
No limit No limit No limit
Freely expanded jet M
j
Valve outlet M 0,3 0,2 1,0
o
Downstream reducer inlet M Not applicable Not applicable 1,0
r
Downstream pipe M 0,3 0,2 0,8
– 12 – 60534-8-3  CEI:2000
2 Références normatives
Les documents normatifs suivants contiennent des dispositions qui, par suite de la référence

qui y est faite, constituent des dispositions valables pour la présente partie de la CEI 60534.

Pour les références datées, les amendements ultérieurs ou les révisions de ces publications

ne s’appliquent pas. Toutefois, les parties prenantes aux accords fondés sur la présente

partie de la CEI 60534 sont invitées à rechercher la possibilité d’appliquer les éditions les

plus récentes des documents normatifs indiqués ci-après. Pour les références non datées, la
dernière édition du document normatif en référence s’applique. Les membres de la CEI et de
l’ISO possèdent le registre des Normes internationales en vigueur.

CEI 60534 (toutes les parties), Vannes de régulation des processus industriels
CEI 60534-1, Vannes de régulation des processus industriels − Première partie: Terminologie
des vannes de régulation et considérations générales
3 Définitions
Pour les besoins de la présente partie de la CEI 60534, toutes les définitions données dans la
série CEI 60534 s'appliquent, ainsi que les suivantes:
3.1
rendement acoustique
rapport entre l'énergie de l'écoulement transformée en énergie acoustique et l'énergie de
l'écoulement
3.2
fréquence de coïncidence externe
fréquence à laquelle la vitesse de propagation acoustique externe de l'onde est égale à la
vitesse de propagation d'une onde de flexion dans une plaque d'épaisseur égale à celle de la
paroi de la tuyauterie
3.3
fréquence de coïncidence interne
plus faible fréquence à laquelle la vitesse de propagation axiale de l’onde acoustique et la
vitesse de propagation axiale de l’onde dans la structure sont égales pour un mode
circonférentiel donné, ce qui se traduit par une perte par transmission minimale
3.4
vanne papillon à disque dentelé
vanne papillon dont la ou les faces du disque comprennent des dentelures. Ces dentelures
ont pour but de profiler l'écoulement sans interrompre la ligne d'étanchéité ou la surface
d'étanchéité
60534-8-3  IEC:2000 – 13 –
2 Normative references
The following normative documents contain provisions which, through reference in this text,

constitute provisions of this part of IEC 60534. For dated references, subsequent amendments

to, or revisions of, any of these publications do not apply. However, parties to agreements

based on this part of IEC 60534 are encouraged to investigate the possibility of applying the

most recent editions of the normative documents indicated below. For undated references, the

latest edition of the normative document referred to applies. Members of ISO and IEC maintain

registers of currently valid International Standards.

IEC 60534 (all parts), Industrial-process control valves

IEC 60534-1, Industrial-process control valves − Part 1: Control valve terminology and general
considerations
3 Definitions
For the purpose of this part of IEC 60534, all of the definitions given in the IEC 60534 series
apply, as well as the following:
3.1
acoustical efficiency
ratio of the stream power converted into sound power to the stream power of the mass flow
3.2
external coincidence frequency
frequency at which the external acoustic wavespeed is equal to the bending wavespeed in a
plate of equal thickness to the pipe wall
3.3
internal coincidence frequency
lowest frequency at which the acoustic and structural axial wave numbers are equal for a given
circumferential mode, thus resulting in the minimum transmission loss
3.4
fluted vane butterfly valve
butterfly valve which has flutes (grooves) on the face(s) of the disk. These flutes are intended
to shape the flow stream without altering the seating line or seating surface

– 14 – 60534-8-3  CEI:2000
3.5
chemin d'écoulement indépendant

orifice à la sortie duquel la veine fluide n'est pas influencée par les veines fluides des

chemins d'écoulement adjacents

3.6
fréquence dominante
fréquence à laquelle la pression sonore interne est maximale

3.7
coefficient de correction générique de vanne F
d
rapport entre le diamètre hydraulique d'un chemin d'écoulement unique et le diamètre d'un
orifice circulaire de section équivalente à la somme des sections des chemins d'écoulement
indépendants identiques, à une course donnée
4 Symboles
Symbole Définition Unité
A Surface d’un chemin d’écoulement unique m
A m
Surface totale de l’orifice du dernier étage d’une vanne
n
multiétagée de n étages, à une course donnée
C Coefficient de débit (K et C )
Diverses
v v
(voir CEI 60534-1)
C
Coefficient de débit du dernier étage d’une vanne Diverses
n
multiétagée de n étages (voir CEI 60534-1)
c Vitesse du son dans la vena contracta en régime
m/s
vc
subsonique
c Vitesse du son de la vena contracta en régime critique m/s
vcc
c Vitesse du son dans les conditions en aval m/s
D Diamètre de sortie de la vanne m
d Diamètre d’un chemin d’écoulement m
(si chemin d’écoulement non circulaire, utiliser d )
H
d Diamètre hydraulique d’un chemin d’écoulement unique m
H
d
Le plus petit des diamètres intérieurs entre celui de m
i
la sortie de la vanne et celui de l’entrée du divergent
D
Diamètre intérieur de la tuyauterie aval m
i
D Diamètre du jet à la vena contracta m
j
d
Diamètre d’un chemin d’écoulement circulaire unique m
o
de section égale à la somme des sections de tous
les chemins d’écoulement à une course donnée
F Coefficient de correction générique de vanne Sans dimension
d
F
Facteur de récupération de pression du liquide dans Sans dimension
L
une vanne sans raccords (voir note 4)
F
Facteur de récupération de pression du liquide au dernier Sans dimension
Ln
étage d’un équipement interne de réduction de bruit
F Sans dimension
Facteur combiné de récupération de pression du liquide
LP
et de géométrie de la tuyauterie d’une vanne avec raccords
adjacents (voir note 4)
60534-8-3  IEC:2000 – 15 –
3.5
independent flow passage
flow passage where the exiting flow is not affected by the exiting flow from adjacent flow

passages
3.6
peak frequency
frequency at which the internal sound pressure is maximum

3.7
valve style modifier F
d
ratio of the hydraulic diameter of a single flow passage to the diameter of a circular orifice, the
area of which is equivalent to the sum of areas of all identical flow passages at a given travel
4 Symbols
Symbol Description Unit
A Area of a single flow passage m
A Total flow area of last stage of multistage trim with n stages m
n
at given travel
C Flow coefficient (K and C ) Various
v v
(see IEC 60534-1)
C Flow coefficient for last stage of multistage trim with n stages Various
n
(see IEC 60534-1)
c Speed of sound in the vena contracta at subsonic m/s
vc
flow conditions
c Speed of sound in the vena contracta at critical flow conditions m/s
vcc
c Speed of sound at downstream conditions m/s
D Valve outlet diameter m
d Diameter of a flow passage (for other than circular, use d)m
H
d Hydraulic diameter of a single flow passage m
H
d Smaller of valve outlet or expander inlet internal diameters m
i
D Internal downstream pipe diameter m
i
D Jet diameter at the vena contracta m
j
d Diameter of a circular orifice, the area of which equals m
o
the sum of areas of all flow passages at a given travel

F Valve style modifier Dimensionless
d
F Liquid pressure recovery factor of a valve without attached Dimensionless
L
fittings (see note 4)
F Liquid pressure recovery factor of last stage Dimensionless
Ln
of low noise trim
F Combined liquid pressure recovery factor and piping Dimensionless
LP
geometry factor of a control valve with attached fittings
(see note 4)
– 16 – 60534-8-3  CEI:2000
F Facteur résultant de la géométrie de la tuyauterie Sans dimension
p
f Fréquence de coïncidence externe Hz
g
f Fréquence de coïncidence interne de la tuyauterie Hz
o
f Fréquence dominante du bruit généré Hz
p
f Fréquence dominante du bruit généré à la sortie Hz
pR
de la vanne ou à l’entrée du divergent

f Fréquence d’anneau Hz
r
G , G Coefficients de fréquence (voir tableau 4) Sans dimension
x y
l Longueur d’un chemin d’écoulement radial m
l Périmètre mouillé d’une veine fluide unique m
w
L Niveau de pression sonore causé par la turbulence dB(A) (ref P )
peR o
du gaz induite par le divergent, à 1 m de la tuyauterie,
en pondération A
L Correction relative au nombre de Mach dB (ref P )
g o
L Niveau de pression sonore à l’extérieur de la tuyauterie, dB(A) (ref P )
pAe o
en pondération A
L Niveau de pression sonore à 1 m de la paroi dB(A) (ref P )
pAe,1m o
de la tuyauterie, en pondération A
L Niveau de pression sonore interne sur la paroi dB (ref P )
pi o
de la tuyauterie (voir 5.6)
L Niveau de pression sonore dans la tuyauterie aval dB (ref P )
piR o
(voir 7.2)
L Niveau de pression sonore combiné de l’effet de dB(A) (ref P )
pS o
l’équipement interne de la vanne et du divergent, à 1 m
de la paroi de la tuyauterie, en pondération A
L Niveau de puissance sonore interne totale dB (ref W )
wi o
M Masse moléculaire du fluide véhiculé kg/kmol
M Nombre de Mach d’un jet à expansion libre pour Sans dimension
j
les régimes II à IV
M Nombre de Mach d’un jet à expansion libre du dernier Sans dimension
jn
étage d’une vanne multiétagée à n étages
M Sans dimension
Nombre de Mach d’un jet à expansion libre pour
j5
le régime V
M Nombre de Mach à la sortie de la vanne Sans dimension
o
M Nombre de Mach à l’entrée du divergent Sans dimension
R
M Nombre de Mach à la vena contracta Sans dimension
vc
M Nombre de Mach dans la tuyauterie aval Sans dimension
� Débit massique kg/s
m
�
Débit massique à la vitesse sonique kg/s
m
s
N Constantes numériques (voir tableau 1) Diverses
N Nombre de chemins d’écoulement indépendants Sans dimension
o
et identiques à travers l’équipement interne
p Pression atmosphérique réelle à l’extérieur de la tuyauterie Pa (voir note 3)
a
60534-8-3  IEC:2000 – 17 –
F Piping geometry factor Dimensionless
p
f External coincidence frequency Hz
g
f Internal coincidence pipe frequency Hz
o
f Generated peak frequency Hz
p
f Generated peak frequency in valve outlet or reduced Hz
pR
diameter of expander
f Ring frequency Hz
r
G , G Frequency factors (see table 4) Dimensionless
x y
I Length of a radial flow passage m
l Wetted perimeter of a single flow passage m
w
L A-weighted sound-pressure level 1 m from pipe wall, dB(A) (ref P )
peR o
caused by pipe expander-induced gas turbulence
L Correction for Mach number dB (ref P )
g o
L A-weighted sound-pressure level external of pipe dB(A) (ref P )
pAe o
L A-weighted sound-pressure level 1 m from pipe wall dB(A) (ref P )
o
pAe,1m
L Internal sound-pressure level at pipe wall (see 5.6) dB (ref P )
pi o
L Internal sound-pressure level in downstream pipe (see 7.2) dB (ref P )
piR o
L Combined A-weighted sound-pressure level 1 m from dB(A) (ref P )
pS o
pipe wall, caused by valve trim and expander
L Total internal sound power level dB (ref W )
wi o
M Molecular mass of flowing fluid kg/kmol
M Freely expanded jet Mach number in regimes II to IV Dimensionless
j
M Freely expanded jet Mach number of last stage in Dimensionless
jn
multistage valve with n stages
M Freely expanded jet Mach number in regime V Dimensionless
j5
M Mach number at valve outlet Dimensionless
o
M Mach number in the entrance to expander Dimensionless
R
M Mach number at the vena contracta Dimensionless
vc
M Mach number in downstream pipe Dimensionless
�
Mass flow rate kg/s
m
�
m Mass flow rate at sonic velocity kg/s
s
N Numerical constants (see table 1) Various
N Number of independent and identical flow passages Dimensionless
o
in valve trim
p Actual atmospheric pressure outside pipe Pa (see note 3)
a
– 18 – 60534-8-3  CEI:2000
p Pression intermédiaire en amont du dernier étage Pa
n
d’une vanne multiétagée à n étages

−5
p Pa
Pression sonore de référence = 2 × 10 (voir note 5)
o
p Pression atmosphérique standard (voir note 1) Pa
s
p Pression absolue à la vena contracta en régime subsonique Pa
vc
p Pression absolue à la vena contracta en régime critique Pa
vcc
p Pression absolue à l’entrée de la vanne Pa
p Pression absolue à la sortie de la vanne Pa
p Pression absolue à la sortie de la vanne au point de rupture Pa
2B
p Pression absolue à la sortie de la vanne en régime critique Pa
2C
p Pression absolue à la sortie de la vanne délimitant Pa
2CE
la zone de rendement acoustique constant
R Constante universelle = 8 314
J/kmol × K
r Rapport de puissance acoustique (voir tableau 3) Sans dimension
w
T Température absolue à l’entrée du dernier étage K
n
d’une vanne multiétagée à n étages
T Température absolue à la vena contracta K
vc
en régime subsonique
T Température absolue à la vena contracta K
vcc
en régime critique
T Température absolue à l’entrée K
T Température absolue à la sortie K
TL Perte par transmission de la tuyauterie dB
TL Perte par transmission de la tuyauterie aval dB
R
t Epaiss
...