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閥門氣蝕是什么鬼?如何消除?

正如可以有聲音對人體的負(fù)面影響,某些頻率時(shí)可以發(fā)揮對工業(yè)設(shè)備造成嚴(yán)重破壞。 當(dāng)控制閥被適當(dāng)選擇,有氣蝕的風(fēng)險(xiǎn)增加,這將導(dǎo)致高噪聲和振動(dòng)水平,導(dǎo)致非常迅速的損壞閥的內(nèi)部和下游管道。 此外,高噪音水平通常會引起振動(dòng),可能會損壞管道,儀器等設(shè)備。


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閥門隨著時(shí)間的流逝,零部件的退化,閥產(chǎn)生的氣蝕引起管道系統(tǒng)容易發(fā)生嚴(yán)重的損害。這種損傷大多是由振動(dòng)噪聲能量,加速腐蝕過程。與氣蝕反映的高噪聲電平的大振幅的振動(dòng)所產(chǎn)生的汽泡附近和下游的縮流的形成和崩潰。雖然這通常發(fā)生在球閥和旋轉(zhuǎn)閥在閥體內(nèi),它實(shí)際上可以發(fā)生在一個(gè)短的,高回收率的類似晶圓主體部分V型球閥,特別是蝶閥的閥的下游側(cè)的配管。當(dāng)閥門受力一個(gè)位置的時(shí)候容易產(chǎn)生氣蝕現(xiàn)象,這樣就容易在閥門的配管與焊接修復(fù)處泄漏,閥門就不適合此段管線。

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無論是否在閥門的內(nèi)部或者閥門的下游發(fā)生氣蝕,氣蝕區(qū)的設(shè)備會受到廣泛的破壞。超薄膜片,彈簧和小截面懸臂式結(jié)構(gòu),大振幅振動(dòng)可以激發(fā)振蕩故障。頻繁的故障點(diǎn)被發(fā)現(xiàn)在儀器儀表,如壓力表,變送器,熱電偶套管,流量計(jì),采樣系統(tǒng)。執(zhí)行器,定位器和限位開關(guān)含有彈簧將遭受加速磨損,安裝支架,緊固件及連接器會因振動(dòng)而松動(dòng)和失敗。

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微動(dòng)腐蝕,這之間發(fā)生磨損表面暴露在振動(dòng),是常見的附近空泡閥。這會產(chǎn)生硬的氧化物作為磨料磨損表面之間的加速磨損。受影響的設(shè)備包括隔離和單向閥,除了控制閥,泵,旋轉(zhuǎn)屏幕,取樣器和任何其他的轉(zhuǎn)動(dòng)或滑動(dòng)機(jī)構(gòu)。

高振幅的振動(dòng)也會使金屬閥門零件和管道壁開裂和腐蝕。散落的金屬顆粒或者腐蝕性的化學(xué)材料都有可能會污染管道內(nèi)的介質(zhì),在衛(wèi)生級的閥門管道上和高純度的管道介質(zhì)上都會產(chǎn)生重大的影響。這個(gè)也是不允許產(chǎn)生的。


旋塞閥的氣蝕破壞的預(yù)測更為復(fù)雜,不是簡單地計(jì)算的阻流壓降。經(jīng)驗(yàn)表明,有可能是主液流中的壓力下降到該液體的蒸氣壓為區(qū)域的局部汽化和蒸汽泡崩潰之前。 有些閥門制造商預(yù)測年初蝕破壞的通過定義一個(gè)初期損傷壓降。 一個(gè)閥制造商的預(yù)測氣蝕損壞的開始方法,是基于這樣的事實(shí),這是蒸汽氣泡塌陷,導(dǎo)致空蝕及噪音。 廠商已確定,如果計(jì)算的噪音水平低于下列限制,將可避免重大氣蝕破壞。


高達(dá)3英寸的閥門尺寸 - 80分貝
4-6英寸的閥門尺寸 - 85分貝
8-14英寸的閥門尺寸 - 90分貝
16英寸及更大尺寸的閥門尺寸 - 95分貝

消除氣蝕破壞的方法

消除氣蝕的特殊閥門設(shè)計(jì)采用分流和分級壓力降:
"閥門分流"是把一個(gè)大的流量劃分成若干小的流量,在閥的流路設(shè)計(jì),使流量通過若干平行小開口。由于空化氣泡的大小的部分是流通過的開口計(jì)算的。 較小的開口使小氣泡,導(dǎo)致更少的噪音和更少的損害時(shí)。

"分級壓力降"意味著閥門被設(shè)計(jì)為具有兩個(gè)或更多個(gè)串聯(lián)的調(diào)節(jié)點(diǎn),所以,而不是在單個(gè)步驟中的整個(gè)壓降,它采取的是幾個(gè)更小的步驟。小于個(gè)別的壓力降可以防止在縮流的壓力,從下降的液體的蒸氣壓,從而消除了閥門氣蝕現(xiàn)像。

分流和在同一個(gè)閥的壓力降分期相結(jié)合,可以通過以下方式獲得改進(jìn)的抗氣蝕性。閥門修改過程中,定位的控制閥,閥的進(jìn)口處的壓力是較高的(如較遠(yuǎn)的上游側(cè),或在較低的高度),有時(shí)可消除氣蝕問題。

另外,定位的控制閥的位置處的液體的溫度,并因此的蒸氣壓,低(如低溫側(cè)的熱交換器)可以幫助消除氣蝕問題。


總結(jié)

已經(jīng)表明,閥門的氣蝕現(xiàn)象,確實(shí)不僅僅是降解性能和損壞閥門。 下游管道和設(shè)備也有風(fēng)險(xiǎn)。 預(yù)測氣蝕,并采取措施消除它是唯一的方式,以避免昂貴閥門消耗費(fèi)用的問題。