Qu'est-ce quesoupapeLa cavitation ? Comment l'éliminer ?
Tianjin Tanggu Water-Seal Valve Co., Ltd
Tianjin，CHINE
19e，Juin，2023
De même que le son peut avoir un effet négatif sur le corps humain, certaines fréquences peuvent perturber le fonctionnement des équipements industriels. Un mauvais choix de la vanne de régulation peut entraîner un risque accru de cavitation, provoquant des niveaux élevés de bruit et de vibrations, et endommageant très rapidement les canalisations internes et en aval.soupape.
De plus, des niveaux de bruit élevés provoquent généralement des vibrations susceptibles d'endommager les tuyaux, les instruments et autres équipements.SoupapeAvec le temps, la dégradation des composants et la cavitation des vannes, causées par le système de canalisations, peuvent engendrer des dommages importants. Ces dommages sont principalement dus à l'énergie des vibrations, à l'accélération de la corrosion et à la cavitation, illustrée par le niveau sonore élevé des vibrations de grande amplitude générées par la formation et l'implosion de bulles de vapeur à proximité et en aval du rétrécissement..
Bien que cela se produise généralement dans le monde du baseballvanneset les vannes rotatives dans le corps, cela peut effectivement se produire lors d'une récupération rapide et rapide, similaire à celle de la partie en forme de plaquette du corps de la V-ballsoupape, en particuliervannes papillondu côté aval de la vanne lorsque lesoupapeLa vanne est soumise à des contraintes dans une position particulière, sujette au phénomène de cavitation, ce qui entraîne des fuites au niveau de la tuyauterie et des réparations par soudure ; elle n'est donc pas adaptée à cette section de la ligne.
Que la cavitation se produise à l'intérieur ou en aval de la vanne, les équipements situés dans la zone de cavitation subiront d'importants dommages, notamment les films ultra-minces, les ressorts et les structures en porte-à-faux de petite section. Les vibrations de grande amplitude peuvent déclencher des oscillations. Les points de défaillance fréquents concernent les instruments tels que les manomètres, les transmetteurs, les manchons de thermocouple, les débitmètres et les systèmes d'échantillonnage. Les actionneurs, les positionneurs et les interrupteurs de fin de course contenant des ressorts subiront une usure accélérée, et les supports de montage, les fixations et les connecteurs se desserreront et se rompront sous l'effet des vibrations.
La corrosion de frottement, qui se produit entre les surfaces usées soumises aux vibrations, est fréquente à proximité des vannes de cavitation. Elle génère des oxydes durs qui agissent comme abrasifs et accélèrent l'usure entre ces surfaces. Les équipements concernés comprennent les vannes d'isolement et de non-retour, ainsi que les vannes de régulation, les pompes, les tamis rotatifs, les échantillonneurs et tout autre mécanisme rotatif ou coulissant.
Les vibrations de forte amplitude peuvent également fissurer et corroder les pièces métalliques des vannes et les parois des canalisations. Les particules métalliques dispersées ou les substances chimiques corrosives peuvent contaminer le fluide circulant dans la canalisation, ce qui peut avoir un impact significatif sur l'hygiène des canalisations de vannes et la pureté du fluide. Ceci est également interdit.
La prédiction de la défaillance par cavitation des vannes à boisseau est plus complexe et ne se limite pas au simple calcul de la chute de pression au niveau du clapet d'étranglement. L'expérience montre qu'il est possible que la pression dans le flux principal chute jusqu'à la pression de vapeur du liquide avant la vaporisation locale et l'implosion de la bulle de vapeur. Certains fabricants de vannes prévoient une défaillance prématurée par éclipse en définissant une chute de pression initiale à l'origine des dommages. Leur méthode de prédiction des dommages dus à la cavitation repose sur le principe que l'implosion des bulles de vapeur provoque la cavitation et le bruit. Il a été établi que des dommages importants dus à la cavitation seront évités si le niveau sonore calculé est inférieur aux limites indiquées ci-dessous.
Diamètre de la valve jusqu'à 3 pouces – 80 dB
Taille de la valve : 4 à 6 pouces – 85 dB
Diamètre de la valve : 8 à 14 pouces – 90 dB
Valves de 16 pouces et plus – 95 dB
Méthodes d'élimination des dommages causés par la cavitation
Conception spéciale de la vanne pour éliminer la cavitation : elle utilise un flux divisé et une chute de pression progressive.
La « dérivation par vanne » consiste à diviser un flux important en plusieurs flux plus petits. Le trajet du flux au sein de la vanne est conçu de manière à ce que celui-ci traverse une série de petites ouvertures parallèles. La taille des bulles de cavitation étant calculée en fonction de la taille de l'ouverture par laquelle passe le flux, les ouvertures plus petites permettent la formation de bulles plus petites, ce qui réduit le bruit et les risques de dommages.
La « chute de pression progressive » signifie que la vanne est conçue avec deux points de réglage ou plus en série. Ainsi, au lieu d'une chute de pression totale en une seule étape, elle se fait par paliers plus petits. Des chutes de pression inférieures à la valeur initiale permettent d'éviter que la pression dans la chambre de détente ne chute en raison de la diminution de la pression de vapeur du liquide, éliminant ainsi le phénomène de cavitation dans la vanne.
L'association d'une dérivation et d'une réduction de la chute de pression dans une même vanne permet d'améliorer la résistance à la cavitation. Lors de la modification d'une vanne, le positionnement de la vanne de régulation et l'augmentation de la pression à l'entrée (par exemple, plus en amont ou à une hauteur inférieure) permettent parfois d'éliminer les problèmes de cavitation.
De plus, le positionnement de la vanne de régulation à l'endroit où la température du liquide, et donc la pression de vapeur sont faibles (comme dans l'échangeur de chaleur côté basse température), peut contribuer à éliminer les problèmes de cavitation.
Ce résumé a démontré que le phénomène de cavitation des vannes ne se limite pas à la dégradation de leurs performances et à l'endommagement des vannes elles-mêmes. Les canalisations et équipements situés en aval sont également menacés. La prévision de la cavitation et la mise en œuvre de mesures préventives constituent le seul moyen d'éviter les coûts importants liés au remplacement des vannes.
Date de publication : 25 juin 2023
