什麼是閥門空化現象？如何消除空化現象？
天津，中國
19日，六月，2023
就像聲音會對人體產生負面影響一樣，某些頻率也會對工業設備造成嚴重傷害。當控制閥選擇不當時，空化風險會增加，導致高噪音和振動水平，最終對內部和下游管道造成快速損壞。閥門.
此外，高噪音通常會導致振動，這可能會損壞管道、儀器和其他設備。閥門隨著時間的推移，管道系統部件的劣化和閥門空化會導致管道系統易受嚴重損壞。這種損壞主要由振動噪音能量、加速腐蝕過程以及空化引起，空化表現為收縮段附近及下游蒸氣氣泡的形成和破裂產生的大振幅振動的高噪音水平。.
雖然這種情況通常發生在球類運動中。閥門閥體內的旋轉閥實際上可能會在短時間內快速恢復，類似於V型球的晶片體部分。閥門， 尤其蝶閥在閥門的下游側，當閥門此閥門受力位置過高，容易發生空化現象，導致閥門管路洩漏及焊接修復困難，因此此閥門不適用於該段管線。
無論空化現象發生在閥門內部或下游，空化區域內的設備都會遭受嚴重的損壞，包括超薄膜、彈簧和小截面懸臂梁結構，大幅振動也會引發振盪。壓力表、變送器、熱電偶套管、流量計、採樣系統等儀器中常發生故障點。含有彈簧的執行器、定位器和限位開關會加速磨損，而安裝支架、緊固件和連接器也會因振動而鬆動失效。
磨損表面在振動作用下產生的微動腐蝕在空化閥附近很常見。這種腐蝕會產生硬質氧化物作為磨料，加速磨損表面之間的磨損。受影響的設備包括隔離閥和止回閥，以及控制閥、泵浦、旋轉篩、取樣器和任何其他旋轉或滑動機構。
高強度振動也會導致金屬閥門零件和管壁開裂和腐蝕。散落的金屬顆粒或腐蝕性化學物質會污染管道內的介質，從而對衛生級閥門管道和高純度管道介質造成嚴重影響。這種情況也是不允許的。
旋塞閥空化失效的預測更為複雜，並非簡單地計算節流壓降即可。經驗表明，在局部汽化和蒸汽泡破裂之前，主流壓力可能已降至液體的蒸汽壓。一些閥門製造商透過定義初始損傷壓降來預測過早的空化失效。閥門製造商預測空化損傷的方法是基於蒸汽泡破裂會導致空化和噪音。經確定，如果計算出的噪音水準低於以下列出的限值，則可以避免嚴重的空化損傷。
閥門尺寸最大可達 3 英吋 – 80 分貝
閥門尺寸為 4-6 英吋 – 85 分貝
閥門尺寸 8-14 英吋 – 90 分貝
閥門尺寸為 16 吋及以上 – 95 分貝
消除空化損傷的方法
採用特殊閥門設計消除氣蝕現象，利用分流和梯度壓降：
「閥門分流」是將大流量分成若干小流量，閥門的流道設計使得流體依序流經多個平行的小孔。空化氣泡的尺寸是透過流體流經的孔徑來計算的，較小的孔徑可以產生更小的氣泡，從而降低噪音，並減少損壞。
「分級壓降」是指閥門設計有兩個或多個串聯的調節點，因此壓力降不是一次性完全降低，而是分多個較小的步驟進行。較小的壓力降可以防止因液體蒸氣壓下降而導致的收縮壓力升高，從而消除閥門中的空化現象。
同一閥門中採用分流和壓降分級相結合的設計，可以提高抗氣蝕性能。在閥門改造過程中，透過調整控制閥的位置，提高閥門入口處的壓力（例如，更靠近上游或更低的高度），有時可以消除氣蝕問題。
此外，將控制閥設置在液體溫度較低、蒸汽壓力較低的位置（例如低溫側熱交換器），有助於消除空化問題。
摘要表明，閥門空化現像不僅會導致閥門性能下降和損壞，下游管道和設備也會面臨風險。預測空化現象並採取措施消除空化是避免高額閥門損耗費用的唯一方法。
發佈時間：2023年6月25日
