バルブのキャビテーションとは何ですか？どのように対処すればよいですか？

キャビテーションとその効果は何ですかバルブと機器？

        キャビテーションとは、圧力が流体の蒸気圧の下に低下すると発生する現象であり、蒸気泡の形成につながります。これらの泡は、より高い圧力の地域に移動すると激しく崩壊し、激しい衝撃波、騒音、振動を生成します。キャビテーションは、産業用具、特にバルブや下流の配管システムを大幅に損傷する可能性があります。キャビテーションの主な影響は次のとおりです。

ノイズと振動：蒸気泡の崩壊は、高いノイズレベルと大きな振幅振動を生成します。これらの振動は、スプリング、薄膜、片持ちの構造を含むバルブ成分に深刻な損傷を引き起こす可能性があります。また、圧力計、送信機、熱電対、フローメーター、サンプリングシステムなどの機器に影響を与えることもできます。

加速摩耗と腐食：キャビテーションによる強い振動は、摩耗の加速と腐食につながる可能性があります。金属表面は侵食され、微小硬化と研磨酸化物の形成につながる可能性があります。このプロセスは、バルブ、ポンプ、チェックバルブ、および回転またはスライドメカニズムの損傷を加速します。キャビテーションは、バルブの部品とパイプの壁をクラックし、システムの完全性を損なう可能性があります。

汚染：金属粒子や腐食性化合物などのキャビテーションによって侵食される材料は、パイプ内の液体を汚染する可能性があります。これは、軽度の汚染でさえ重大な結果をもたらす可能性のある衛生または高純度のシステムで特に問題があります。

キャビテーションを防止して軽減する方法

いくつかの設計および運用アプローチは、キャ​​ビテーションの損傷を防止または軽減するのに役立ちます。

バルブ設計の変更:

• フロースプリット：大きな流れを複数の平行開口部を通って小さな流れに分割することにより、キャビテーションの泡のサイズを減らすことができます。バブルが小さくなり、ノイズが少なくなり、ダメージが少なくなります。

• 段階的圧力降下：単一の大きな圧力降下の代わりに、バルブは複数の圧力削減段階で設計できます。各ステージは圧力を徐々に減らし、液体が蒸気圧に達するのを防ぎ、キャビテーションを回避します。

バルブの位置と流体状態：

• バルブインレットでのより高い圧力：圧力が高くなるコントロールバルブの配置（たとえば、さらに上流または標高が低い）により、蒸気圧を上回る流体の圧力を維持することにより、キャビテーションを防ぐことができます。

•温度が低い：特定の場合、液体の温度を制御すること（たとえば、熱交換器で）を制御すると、蒸気圧を下げてキャビテーションのリスクを低下させる可能性があります。

予測測定：バルブメーカーは、圧力降下と予想されるノイズレベルを計算することにより、キャビテーションのリスクを推定する場合があります。特定のしきい値を下回るノイズレベル（たとえば、最大3インチのバルブで80 dB、バルブ16インチ以上のバルブで95 dB）は、キャビテーション誘発性の損傷を防ぐために安全であると考えられています。

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Ava Polaris

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