O que éválvulaCavitação? Como eliminá-la?
Válvula de vedação de água Tianjin Tanggu Co., Ltd
Tianjin，CHINA
19º，Junho，2023
Assim como o som pode ter um efeito negativo no corpo humano, certas frequências podem causar estragos em equipamentos industriais quando a válvula de controle é selecionada corretamente, há um risco aumentado de cavitação, o que levará a altos níveis de ruído e vibração, resultando em danos muito rápidos aos tubos internos e a jusante doválvula.
Além disso, altos níveis de ruído geralmente causam vibrações que podem danificar tubulações, instrumentos e outros equipamentosVálvulaCom o passar do tempo, a degradação dos componentes e a cavitação das válvulas causadas pelo sistema de tubulação estão sujeitas a danos graves. Esses danos são causados principalmente pela energia do ruído de vibração, pelo processo de corrosão acelerado e pela cavitação refletida pelo alto nível de ruído da vibração de grande amplitude gerada pela formação e colapso de bolhas de vapor próximas e a jusante da retração..
Embora isso geralmente ocorra em bolasválvulase válvulas rotativas no corpo, na verdade pode ocorrer em uma recuperação curta e alta semelhante à parte do corpo da bola em Vválvula, especialmenteválvulas borboletano lado a jusante da válvula quando oválvulaé estressado em uma posição propensa ao fenômeno de cavitação, que é propenso a vazamentos na tubulação da válvula e reparo de soldagem, a válvula não é adequada para esta seção da linha.
Independentemente de a cavitação ocorrer dentro da válvula ou a jusante da válvula, os equipamentos na área de cavitação estarão sujeitos a danos extensos em filmes ultrafinos, molas e estruturas de cantilever de pequena seção, e vibrações de grande amplitude podem desencadear oscilações. Pontos de falha frequentes são encontrados em instrumentos como manômetros, transmissores, luvas de termopares, medidores de vazão e sistemas de amostragem. Atuadores, posicionadores e chaves fim de curso contendo molas sofrerão desgaste acelerado, e suportes de montagem, fixadores e conectores se soltarão e falharão devido à vibração.
A corrosão por atrito, que ocorre entre superfícies desgastadas expostas à vibração, é comum perto de válvulas de cavitação. Isso produz óxidos duros como abrasivos para acelerar o desgaste entre as superfícies desgastadas. Os equipamentos afetados incluem válvulas de isolamento e retenção, além de válvulas de controle, bombas, peneiras rotativas, amostradores e qualquer outro mecanismo rotativo ou deslizante.
Vibrações de alta amplitude também podem rachar e corroer peças metálicas de válvulas e paredes de tubulações. Partículas metálicas dispersas ou materiais químicos corrosivos podem contaminar o fluido na tubulação, o que pode ter um impacto significativo na higiene das tubulações de válvulas e no fluido de tubulação de alta pureza. Isso também não é permitido.
A previsão de falha por cavitação em válvulas macho é mais complexa e não se resume ao simples cálculo da queda de pressão do estrangulamento. A experiência sugere que é possível que a pressão no fluxo principal caia até a pressão de vapor do líquido antes da vaporização local da área e do colapso da bolha de vapor. Alguns fabricantes de válvulas preveem falha prematura por eclipse definindo uma queda de pressão inicial para o dano. O método utilizado pelos fabricantes de válvulas para começar a prever danos por cavitação baseia-se no fato de que as bolhas de vapor colapsam, causando cavitação e ruído. Determinou-se que danos significativos por cavitação serão evitados se o nível de ruído calculado estiver abaixo dos limites listados abaixo.
Tamanho da válvula até 3 polegadas – 80 dB
Tamanho da válvula de 4-6 polegadas – 85 dB
Tamanho da válvula 8-14 polegadas – 90 dB
Tamanhos de válvula de 16 polegadas e maiores – 95 dB
Métodos para eliminar danos de cavitação
O projeto especial da válvula para eliminar a cavitação utiliza fluxo dividido e queda de pressão graduada:
O "desvio de válvula" consiste em dividir um grande fluxo em vários fluxos menores, e o caminho do fluxo da válvula é projetado de forma que o fluxo flua através de várias pequenas aberturas paralelas. A fração do tamanho da bolha de cavitação é calculada pela abertura por onde o fluxo passa. A abertura menor permite a formação de pequenas bolhas, resultando em menos ruído e menos danos.
"Queda de pressão gradual" significa que a válvula foi projetada para ter dois ou mais pontos de ajuste em série, de modo que, em vez de toda a queda de pressão em uma única etapa, ela requer várias etapas menores. Menor que a queda de pressão individual pode evitar que a pressão na retração diminua devido à pressão de vapor do líquido, eliminando assim o fenômeno de cavitação na válvula.
A combinação de desvio e escalonamento de queda de pressão na mesma válvula permite maior resistência à cavitação. Durante a modificação da válvula, o posicionamento da válvula de controle e a pressão na entrada da válvula são maiores (por exemplo, mais a montante ou a uma altura menor), às vezes eliminando problemas de cavitação.
Além disso, posicionar a válvula de controle no local da temperatura do líquido e, portanto, da baixa pressão de vapor (como o trocador de calor do lado de baixa temperatura) pode ajudar a eliminar problemas de cavitação.
O resumo demonstrou que o fenômeno da cavitação em válvulas não se limita à degradação do desempenho e aos danos às válvulas. Tubulações e equipamentos a jusante também estão em risco. Prever a cavitação e tomar medidas para eliminá-la é a única maneira de evitar o problema de altos custos com o consumo de válvulas.
Horário da publicação: 25/06/2023
