什么是阀门空化现象？如何消除它？
天津，中国
19日，六月，2023
就像声音会对人体产生负面影响一样，某些频率也会对工业设备造成严重破坏。当控制阀选择不当时，空化风险会增加，从而导致高噪音和振动水平，最终对内部和下游管道造成快速损坏。阀门.
此外，高噪音通常会导致振动，从而可能损坏管道、仪器和其他设备。阀门随着时间的推移，管道系统部件的劣化和阀门空化会导致管道系统易受严重损坏。这种损坏主要由振动噪声能量、加速腐蚀过程以及空化引起，空化表现为收缩段附近及下游蒸汽气泡的形成和破裂产生的大振幅振动的高噪声水平。.
虽然这种情况通常发生在球类运动中。阀门阀体内的旋转阀实际上可能会在短时间内快速恢复，类似于V型球的晶片体部分。阀门， 尤其蝶阀在阀门的下游侧，当阀门该阀门受力位置过高，容易发生空化现象，导致阀门管道泄漏和焊接修复困难，因此该阀门不适用于该段管线。
无论空化现象发生在阀门内部还是下游，空化区域内的设备都会遭受严重的损坏，包括超薄膜、弹簧和小截面悬臂梁结构，大幅振动还会引发振荡。压力表、变送器、热电偶套管、流量计、采样系统等仪器中经常出现故障点。含有弹簧的执行器、定位器和限位开关会加速磨损，而安装支架、紧固件和连接器也会因振动而松动失效。
磨损表面在振动作用下产生的微动腐蚀在空化阀附近很常见。这种腐蚀会产生硬质氧化物作为磨料，加速磨损表面之间的磨损。受影响的设备包括隔离阀和止回阀，以及控制阀、泵、旋转筛、取样器和任何其他旋转或滑动机构。
高强度振动还会导致金属阀门部件和管道壁开裂和腐蚀。散落的金属颗粒或腐蚀性化学物质会污染管道内的介质，从而对卫生级阀门管道和高纯度管道介质造成严重影响。这种情况也是不允许的。
旋塞阀空化失效的预测更为复杂，并非简单地计算节流压降即可。经验表明，在局部汽化和蒸汽泡破裂之前，主流压力可能已降至液体的蒸汽压。一些阀门制造商通过定义初始损伤压降来预测过早的空化失效。阀门制造商预测空化损伤的方法基于蒸汽泡破裂会导致空化和噪声这一事实。经确定，如果计算出的噪声水平低于以下列出的限值，则可以避免严重的空化损伤。
阀门尺寸最大可达 3 英寸 – 80 分贝
阀门尺寸为 4-6 英寸 – 85 分贝
阀门尺寸 8-14 英寸 – 90 分贝
阀门尺寸为 16 英寸及以上 – 95 分贝
消除空化损伤的方法
采用特殊阀门设计消除气蚀现象，利用分流和梯度压降：
“阀门分流”是将大流量分成若干小流量，阀门的流道设计使得流体依次流经多个平行的小孔。空化气泡的尺寸是通过流体流经的孔径来计算的，较小的孔径可以产生更小的气泡，从而降低噪音，并减少损坏。
“分级压降”是指阀门设计有两个或多个串联的调节点，因此压降不是一次性完全降低，而是分多个较小的步骤进行。较小的压降可以防止因液体蒸汽压下降而导致的收缩压力升高，从而消除阀门中的空化现象。
同一阀门中采用分流和压降分级相结合的设计，可以提高抗气蚀性能。阀门改造过程中，通过调整控制阀的位置，提高阀门入口处的压力（例如，更靠近上游或更低的高度），有时可以消除气蚀问题。
此外，将控制阀设置在液体温度较低、蒸汽压力较低的位置（例如低温侧换热器），有助于消除空化问题。
摘要表明，阀门空化现象不仅会导致阀门性能下降和损坏，下游管道和设备也会面临风险。预测空化现象并采取措施消除空化是避免高昂阀门损耗费用的唯一途径。
发布时间：2023年6月25日
