给排水——阀门的气蚀

发布于：2023-02-12 19:12:12 来自：电气工程/风力发电技术 [复制转发]

正如可以有声音对人体的负面影响，某些频率时可以发挥对工业设备造成严重破坏。当控制阀被适当选择，有气蚀的风险增加，这将导致高噪声和振动水平，导致非常迅速的损坏阀的内部和下游管道。此外，高噪音水平通常会引起振动，可能会损坏管道，仪器等设备。

阀门随着时间的流逝，零部件的退化，阀产生的气蚀引起管道系统容易发生严重的损害。这种损伤大多是由振动噪声能量，加速腐蚀过程。与气蚀反映的高噪声电平的大振幅的振动所产生的汽泡附近和下游的缩流的形成和崩溃。虽然这通常发生在球阀和旋转阀在阀体内，它实际上可以发生在一个短的，高回收率的类似晶圆主体部分V型球阀，特别是蝶阀的阀的下游侧的配管。当阀门受力一个位置的时候容易产生气蚀现象，这样就容易在阀门的配管与焊接修复处泄漏，阀门就不适合此段管线。

无论是否在阀门的内部或者阀门的下游发生气蚀，气蚀区的设备会受到广泛的破坏。超薄膜片，弹簧和小截面悬臂式结构，大振幅振动可以激发振荡故障。频繁的故障点被发现在仪器仪表，如压力表，变送器，热电偶套管，流量计，采样系统。执行器，定位器和限位开关含有弹簧将遭受加速磨损，安装支架，紧固件及连接器会因振动而松动和失败。

微动腐蚀，这之间发生磨损表面暴露在振动，是常见的附近空泡阀。这会产生硬的氧化物作为磨料磨损表面之间的加速磨损。受影响的设备包括隔离和单向阀，除了控制阀，泵，旋转屏幕，取样器和任何其他的转动或滑动机构。

高振幅的振动也会使金属阀门零件和管道壁开裂和腐蚀。散落的金属颗粒或者腐蚀性的化学材料都有可能会污染管道内的介质，在卫生级的阀门管道上和高纯度的管道介质上都会产生重大的影响。这个也是不允许产生的。

旋塞阀的气蚀破坏的预测更为复杂，不是简单地计算的阻流压降。经验表明，有可能是主液流中的压力下降到该液体的蒸气压为区域的局部汽化和蒸汽泡崩溃之前。有些阀门制造商预测年初蚀破坏的通过定义一个初期损伤压降。一个阀制造商的预测气蚀损坏的开始方法，是基于这样的事实，这是蒸汽气泡塌陷，导致空蚀及噪音。厂商已确定，如果计算的噪音水平低于下列限制，将可避免重大气蚀破坏。

高达3英寸的阀门尺寸 - 80分贝
4-6英寸的阀门尺寸 - 85分贝
8-14英寸的阀门尺寸 - 90分贝
16英寸及更大尺寸的阀门尺寸 - 95分贝

消除气蚀破坏的方法

消除气蚀的特殊阀门设计采用分流和分级压力降:
"阀门分流"是把一个大的流量划分成若干小的流量，在阀的流路设计，使流量通过若干平行小开口。由于空化气泡的大小的部分是流通过的开口计算的。较小的开口使小气泡，导致更少的噪音和更少的损害时。

"分级压力降"意味着阀门被设计为具有两个或更多个串联的调节点，所以，而不是在单个步骤中的整个压降，它采取的是几个更小的步骤。小于个别的压力降可以防止在缩流的压力，从下降的液体的蒸气压，从而消除了阀门气蚀现像。

分流和在同一个阀的压力降分期相结合，可以通过以下方式获得改进的抗气蚀性。阀门修改过程中，定位的控制阀，阀的进口处的压力是较高的（如较远的上游侧，或在较低的高度），有时可消除气蚀问题。

另外，定位的控制阀的位置处的液体的温度，并因此的蒸气压，低（如低温侧的热交换器）可以帮助消除气蚀问题。

总结

已经表明，阀门的气蚀现象，确实不仅仅是降解性能和损坏阀门。下游管道和设备也有风险。预测气蚀，并采取措施消除它是唯一的方式，以避免昂贵阀门消耗费用的问题。

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