何がバルブキャビテーション？それを解消するには？
天津、中国
19日、6月、2023
音が人体に悪影響を及ぼす可能性があるのと同様に、特定の周波数は産業機器に大混乱を引き起こす可能性があります。制御弁が適切に選択されていない場合、キャビテーションのリスクが高まり、高レベルの騒音と振動が発生し、内部および下流のパイプに非常に急速な損傷をもたらします。バルブ.
さらに、高騒音レベルは通常、振動を引き起こし、配管、計器、その他の機器を損傷する可能性があります。バルブ時間の経過とともに、部品の劣化や、配管システムによって引き起こされるバルブのキャビテーションにより、配管システムは深刻な損傷を受けやすくなります。この損傷は主に振動騒音エネルギー、加速腐食プロセス、および収縮部付近および下流で発生する蒸気泡の形成と崩壊によって生じる大きな振幅の振動による高騒音レベルに反映されるキャビテーションによって引き起こされます。.
これは通常ボールで起こるがバルブ本体内のロータリーバルブは、Vボールのウェハ本体部分と同様に、短時間で高い回復力を発揮します。バルブ、 特にバタフライバルブバルブの下流側では、バルブバルブ配管にキャビテーション現象が発生しやすい箇所に一点応力がかかり、漏れや溶接補修が発生しやすいため、このバルブはこの配管区間には適していません。
キャビテーションがバルブ内部で発生するかバルブ下流で発生するかにかかわらず、キャビテーション領域の機器は、極薄膜、スプリング、小断面の片持ち梁構造に広範囲にわたる損傷を受け、大きな振幅の振動が振動を引き起こす可能性があります。圧力計、トランスミッター、熱電対スリーブ、流量計、サンプリングシステムなどの計器類に頻繁に故障箇所が見られます。スプリングを含むアクチュエータ、ポジショナー、リミットスイッチは摩耗が加速し、取り付けブラケット、ファスナー、コネクタは振動によって緩んで破損します。
振動にさらされた摩耗面間で発生するフレッティング腐食は、キャビテーションバルブ付近でよく見られます。この腐食により、摩耗面間の摩耗を加速させる研磨剤として硬質酸化物が生成されます。影響を受ける機器には、遮断弁や逆止弁のほか、制御弁、ポンプ、回転スクリーン、サンプラー、その他あらゆる回転機構や摺動機構が含まれます。
高振幅の振動は、金属製のバルブ部品や配管壁を破損・腐食させる可能性があります。飛散した金属粒子や腐食性化学物質が配管内の流体を汚染し、衛生的なバルブ配管や高純度配管流体に重大な影響を与える恐れがあります。このような事態は許容されません。
プラグバルブのキャビテーション故障の予測はより複雑で、チョーク圧力降下を単純に計算するだけでは済みません。経験上、局所的な蒸発と蒸気泡の崩壊の前に、主流の圧力が液体の蒸気圧まで低下する可能性があることが示唆されています。一部のバルブメーカーは、初期損傷圧力降下を定義することで、早期のキャビテーション故障を予測しています。バルブメーカーがキャビテーション損傷の予測を開始する方法は、蒸気泡が崩壊してキャビテーションと騒音を引き起こすという事実に基づいています。計算された騒音レベルが以下の制限値以下であれば、重大なキャビテーション損傷は回避できることが判明しています。
バルブサイズ最大3インチ – 80dB
バルブサイズ4～6インチ – 85dB
バルブサイズ8～14インチ – 90dB
バルブサイズが16インチ以上の場合 – 95 dB
キャビテーションによる損傷を除去する方法
キャビテーションを解消するための特殊なバルブ設計では、分割流と段階的な圧力降下を利用しています。
「バルブ分岐」とは、大きな流量を複数の小さな流量に分割する方式で、バルブの流路は、流量が多数の平行な小さな開口部を通過するように設計されています。キャビテーション気泡の大きさは、流量が通過する開口部の大きさによって決まるため、開口部が小さいほど気泡も小さくなり、騒音や損傷が軽減されます。
「段階的圧力降下」とは、バルブが直列に2つ以上の調整ポイントを持つように設計されているため、圧力降下全体を一度に行うのではなく、複数の小さなステップで調整できることを意味します。個々の圧力降下が小さいほど、液体の蒸気圧低下による収縮時の圧力上昇を防ぎ、バルブ内のキャビテーション現象を解消できます。
同一バルブ内で分流と圧力降下段階を組み合わせることで、キャビテーション耐性を向上させることができます。バルブの改造時には、制御バルブの位置を調整し、バルブ入口の圧力を高くする（例えば、上流側、または低い位置に配置する）ことで、キャビテーションの問題を解消できる場合があります。
さらに、制御弁を液温が低い場所、つまり蒸気圧が低い場所（例えば低温側熱交換器）に配置することで、キャビテーションの問題を解消するのに役立ちます。
要約すると、バルブのキャビテーション現象は、バルブ自体の性能低下や損傷だけにとどまらないことが明らかになった。下流の配管や設備も危険にさらされる。高額なバルブ消耗費用を回避するには、キャビテーションを予測し、それを排除するための対策を講じるしかない。
投稿日時：2023年6月25日
