کاویتاسیون در شیرها چیست؟ چگونه باید به آن رسیدگی کنیم؟

کاویتاسیون چیست و اثرات آن بردریچه هاو تجهیزات؟

        کاویتاسیون پدیده ای است که زمانی رخ می دهد که فشار به زیر فشار بخار یک سیال کاهش می یابد و منجر به تشکیل حباب های بخار می شود. این حباب ها هنگامی که به مناطقی با فشار بالاتر سفر می کنند، به شدت فرو می ریزند و امواج ضربه ای شدید، نویز و ارتعاش ایجاد می کنند. کاویتاسیون می تواند به طور قابل توجهی به تجهیزات صنعتی، به ویژه شیرها و سیستم های لوله کشی پایین دست آسیب برساند. اثرات اولیه کاویتاسیون عبارتند از:

نویز و لرزش: فروپاشی حباب های بخار باعث ایجاد نویز زیاد و ارتعاشات دامنه بزرگ می شود. این ارتعاشات می تواند باعث آسیب شدید به اجزای شیر از جمله فنرها، غشاهای نازک و ساختارهای کنسول شود. آنها همچنین می توانند ابزارهایی مانند فشار سنج، فرستنده ها، ترموکوپل ها، دبی سنج ها و سیستم های نمونه برداری را تحت تاثیر قرار دهند.

سایش و خوردگی تسریع شده: ارتعاشات شدید ناشی از کاویتاسیون می تواند منجر به تسریع سایش و خوردگی شود. سطوح فلزی ممکن است فرسایش یافته و منجر به سایش میکرو و تشکیل اکسیدهای ساینده شود. این فرآیند آسیب به شیرها، پمپ ها، شیرهای چک و هر مکانیزم چرخشی یا لغزشی را سرعت می بخشد. کاویتاسیون همچنین می تواند قطعات شیر ​​و دیواره های لوله را شکسته و یکپارچگی سیستم را به خطر بیندازد.

آلودگی: موادی که در اثر کاویتاسیون فرسایش می یابند، مانند ذرات فلزی و ترکیبات شیمیایی خورنده، می توانند سیال داخل لوله را آلوده کنند. این به ویژه در سیستم های بهداشتی یا با خلوص بالا که حتی آلودگی جزئی می تواند عواقب قابل توجهی داشته باشد مشکل ساز است.

چگونه از کاویتاسیون پیشگیری و کاهش دهیم؟

چندین رویکرد طراحی و عملیاتی می تواند به جلوگیری یا کاهش آسیب کاویتاسیون کمک کند:

اصلاحات طراحی سوپاپ:

• تقسیم جریان: با تقسیم یک جریان بزرگ به جریان های کوچکتر از طریق چندین دهانه موازی، می توان اندازه حباب های کاویتاسیون را کاهش داد. حباب های کوچکتر صدای کمتری ایجاد می کنند و آسیب کمتری ایجاد می کنند.

• افت فشار مرحله‌ای: به جای یک افت فشار بزرگ، می‌توان شیرها را با چند مرحله کاهش فشار طراحی کرد. هر مرحله فشار را به صورت تدریجی کاهش می دهد و از رسیدن سیال به فشار بخار خود جلوگیری می کند و در نتیجه از ایجاد کاویتاسیون جلوگیری می کند.

موقعیت سوپاپ و شرایط سیال:

• فشار بالاتر در ورودی سوپاپ: قرار دادن شیر کنترل در جایی که فشار بیشتر است (به عنوان مثال، در بالادست یا در ارتفاع پایین تر) می تواند با حفظ فشار سیال بالاتر از فشار بخار آن از ایجاد حفره جلوگیری کند.

•     دمای پایین تر: در موارد خاص، کنترل دمای سیال (مثلاً در یک مبدل حرارتی) می تواند فشار بخار را کاهش دهد و در نتیجه خطر ایجاد حفره را کاهش دهد.

اقدامات پیش بینی کننده: سازندگان شیر ممکن است با محاسبه افت فشار و سطوح نویز مورد انتظار، خطر ایجاد کاویتاسیون را تخمین بزنند. سطح نویز کمتر از آستانه های خاص (به عنوان مثال، 80 دسی بل برای شیرهای تا 3 اینچ، 95 دسی بل برای دریچه های 16 اینچ و بالاتر) برای جلوگیری از آسیب ناشی از کاویتاسیون بی خطر در نظر گرفته می شود.

اگر به محصولات ما علاقه مند هستید، لطفا در هر زمان آزادانه با من قرارداد ببندید~

ویکتور فنگ

E: victor@gntvalve.com 

واتساپ: +86 18159365159