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气蚀对阀门的影响

2024/11/18 10:21:50      点击:
   阀门的气蚀现象,确实不仅仅影响其性能,还可能损坏阀门,造成一些安全隐患。
   什么是"蚀"

   当介质在节流口高速流动时,其速度能急剧增加,根据能量守恒原理,压力能就会急剧下降。当压力低于饱和蒸气压后,液体就会分裂出气体来,形成气液两相流动,这就是所谓的闪蒸
   当介质流经节流口后,节流速度开始逐渐下降,压力开始逐恢复,当压力恢复到大于饱和蒸气压时,气泡破裂回到液态,就在气泡破裂的瞬间,产生强大的压力冲击波,使阀芯、阀座表面的材料被冲击成蜂窝状的小孔,并引起振动和噪声,这就是汽蚀

   空化、汽蚀主要发生在疏水阀、减压阀和控制阀的节流口(密封处),因此,这些阀门的密封面必须采用耐汽蚀腐蚀性优秀的材质,而且在结构设计时需要考虑这些因素,尽量减少这种汽蚀的破坏作用。

阀门气蚀通常分为闪蒸和气蚀(空化)两个阶段。
(1)当流体通过阀门时,特别是在流量限定装置处,流道面积的缩小导致液体流速增加。
① 根据伯努利方程,流速越高,压力越小,因此在收缩腔处达到较大速度和较小压力点。
② 当流体的压力降低到其蒸气点时,流体蒸发并保持蒸气状态,这就是闪蒸现象。

(2)闪蒸产生的气泡在流体中不断冲击侵蚀阀体表面,这些气泡破裂时会产生微射流和高达100,000磅/每平方英寸的局部压力波,对阀芯、阀座和阀体表面造成严重损坏。

  阀门随着时间的流逝,零部件的退化,阀产生的气蚀引起管道系统容易发生严重的损害。这种损伤大多是由振动噪声能量,加速腐蚀过程。与气蚀反映的高噪声电平的大振幅的振动所产生的汽泡附近和下游的缩流的形成和崩溃。虽然这通常发生在球阀和旋转阀在阀体内,它实际上可以发生在一个短的,高回收率的类似晶圆主体部分V型球阀,特别是蝶阀的阀的下游侧的配管。当阀门受力一个位置的时候容易产生气蚀现象,这样就容易在阀门的配管与焊接修复处泄漏,阀门就不适合此段管线。

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