Co to jest kawitacja w zaworach? Jak powinniśmy się do tego odnieść?

Co to jest kawitacja i na co wpływaZaworyi sprzęt?

        Kawitacja to zjawisko występujące, gdy ciśnienie spada poniżej ciśnienia pary cieczy, co prowadzi do powstawania pęcherzyków pary. Pęcherzyki te zapadają się gwałtownie, gdy przemieszczają się do obszarów o wyższym ciśnieniu, generując intensywne fale uderzeniowe, hałas i wibracje. Kawitacja może znacząco uszkodzić sprzęt przemysłowy, w szczególności zawory i dalsze systemy rurociągów. Podstawowe skutki kawitacji to:

Hałas i wibracje: Zapadanie się pęcherzyków pary generuje wysoki poziom hałasu i wibracje o dużej amplitudzie. Wibracje te mogą powodować poważne uszkodzenia elementów zaworów, w tym sprężyn, cienkich membran i konstrukcji wsporników. Mogą również wpływać na przyrządy takie jak manometry, przetworniki, termopary, przepływomierze i systemy pobierania próbek.

Przyspieszone zużycie i korozja: Intensywne wibracje spowodowane kawitacją mogą prowadzić do przyspieszonego zużycia i korozji. Powierzchnie metalowe mogą ulegać erozji, co prowadzi do mikrozużycia i tworzenia się tlenków ściernych. Proces ten przyspiesza uszkodzenie zaworów, pomp, zaworów zwrotnych i wszelkich mechanizmów obrotowych lub przesuwnych. Kawitacja może również powodować pękanie części zaworów i ścianek rur, naruszając integralność systemu.

Zanieczyszczenie: Materiały ulegające erozji w wyniku kawitacji, takie jak cząstki metalu i żrące związki chemiczne, mogą zanieczyścić płyn wewnątrz rury. Jest to szczególnie problematyczne w systemach sanitarnych lub systemach o wysokiej czystości, gdzie nawet niewielkie zanieczyszczenie może mieć znaczące konsekwencje.

Jak zapobiegać i łagodzić kawitację?

Kilka podejść projektowych i operacyjnych może pomóc w zapobieganiu lub łagodzeniu uszkodzeń kawitacyjnych:

Modyfikacje konstrukcji zaworu:

• Dzielenie przepływu: Dzieląc duży przepływ na mniejsze przez wiele równoległych otworów, można zmniejszyć wielkość pęcherzyków kawitacyjnych. Mniejsze pęcherzyki wytwarzają mniej hałasu i powodują mniejsze szkody.

• Stopniowy spadek ciśnienia: Zamiast pojedynczego dużego spadku ciśnienia, zawory można zaprojektować z wieloma etapami redukcji ciśnienia. Każdy etap zmniejsza ciśnienie stopniowo, zapobiegając osiągnięciu przez płyn ciśnienia pary, a tym samym unikając kawitacji.

Lokalizacja zaworu i warunki cieczy:

• Wyższe ciśnienie na wlocie zaworu: Umieszczenie zaworu sterującego tam, gdzie ciśnienie jest wyższe (np. dalej w górę lub na niższym poziomie) może zapobiec kawitacji poprzez utrzymywanie ciśnienia płynu powyżej ciśnienia pary.

•     Niższa temperatura: W niektórych przypadkach kontrolowanie temperatury płynu (np. w wymienniku ciepła) może zmniejszyć prężność pary, zmniejszając w ten sposób ryzyko kawitacji.

Środki predykcyjne: Producenci zaworów mogą oszacować ryzyko kawitacji, obliczając spadek ciśnienia i oczekiwany poziom hałasu. Poziom hałasu poniżej określonych progów (np. 80 dB dla zaworów do 3 cali, 95 dB dla zaworów 16 cali i większych) uważa się za bezpieczny, aby zapobiec uszkodzeniom wywołanym kawitacją.

Jeśli jesteś zainteresowany naszymi produktami, skontaktuj się ze mną swobodnie w dowolnym momencie ~

Wiktor Feng

E: victor@gntvalve.com 

Whatsapp: +86 18159365159