就像声音对人体有负面影响一样,有些频率会对工业设备造成严重破坏。 适当选择控制阀时,气蚀风险增加,会导致高噪声和振动水平,迅速损坏阀内下游管道。 此外,高噪声水平通常会引起振动,可能会损坏管道、仪器等设备。
随着时间的推移,阀门部件退化,阀门产生的气蚀容易对管道系统造成严重损坏。这种损伤主要是由振动噪声能加速腐蚀过程造成的。气泡附近和下游的缩流形成和崩溃是由气蚀反映的高噪声电平振动引起的。虽然这通常发生在球阀和旋转阀的阀体内,但它实际上可以发生在一个类似于晶圆主体部分的短、高回收的V型球阀,特别是蝶阀下游侧的管道。当阀门在一个位置受力时,容易产生气蚀,因此在阀门的配管和焊接修复处容易泄漏,阀门不适合此管道。
无论阀门内部或阀门下游是否发生气蚀,气蚀区的设备都会受到广泛损坏。超薄膜片、弹簧和小截面悬臂结构,大振幅振动可刺激振荡故障。仪器仪表中经常发现故障点,如压力表、变送器、热电偶套管、流量计、采样系统等。执行器、定位器器、定位器和限位开关中的弹簧会加速磨损,安装支架、紧固件和连接器会松动和失败。
微动腐蚀,磨损表面暴露在振动之间,是附近常见的气泡阀。这将产生硬氧化物作为磨损表面之间的加速磨损。除控制阀、泵、旋转屏幕、取样器等旋转或滑动机构外,受影响的设备包括隔离和单向阀。
高振幅的振动也会使金属阀门部件和管壁开裂和腐蚀。散落的金属颗粒或腐蚀性化学材料可能会污染管道中的介质,对卫生阀门管道和高纯度管道介质产生重大影响。这也是不允许的。
对旋塞阀气蚀损伤的预测更为复杂,而不是简单计算的阻流压降。经验表明,主液流中的压力可能会降低到液体蒸汽压力为区域的局部蒸发和蒸汽气泡崩溃。 一些阀门制造商通过定义初始损伤压降来预测年初的侵蚀损伤。 阀门制造商预测气蚀损坏的开始方法是基于蒸汽气泡塌陷,导致空蚀和噪声。 制造商已的噪声水平低于以下限制,制造商已确定可以避免重大气蚀损坏。
阀门尺寸高达3英寸 - 80分贝
4-6英寸阀门尺寸 - 85分贝
8-14英寸阀门尺寸 - 90分贝
16英寸和更大尺寸的阀门 - 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降:
"阀门分流"它是将大流量分为几个小流量,在阀门的流路设计中,使流量通过几个平行的小开口。由于空化气泡的大小是通过开口计算的。 小开口使小气泡,造成更少的噪音和损坏。
"分级压力降"这意味着阀门被设计成两个或两个以上的系列调节点,所以它采用了几个更小的步骤,而不是单个步骤中的整个压降。小于个别压降可防止缩流压力,从而消除阀门气蚀现象。
分流与同一阀门的压降分期相结合,可以通过以下方式提高耐腐蚀性。在阀门修改过程中,定位控制阀的进口压力较高(如上游较远或高度较低),有时可以消除气蚀问题。
此外,定位控制阀位置的液体温度,因此蒸汽压力低(如低温侧的换热器)有助于消除气蚀问题。
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