如何巧妙解决阀门气蚀
发布时间：2016年04月05日 作者：admin 点击次数：次
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，这点类似于人体备噪声污染一样，会使人身体受到伤害，甚至受到疾病的困扰。此外，高噪音水平通常会引起振动，可能会损坏管道，仪器等设备。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。
阀门气蚀现象及气蚀损伤产生机理的基础上，介绍了国外一些预防气蚀发生的阀门结构。主题词冲刷腐蚀，耐气蚀阀，结构一、前言阀门一旦发生气蚀，就会降低阀门的承载能力，产生振动和噪音，造成零部件的破坏，影响阀门的正常运转。气蚀损坏常常发生在决定阀阿主要性能的关键部位，如切断用阀门的关闭件，控制阀的节流阀瓣，有密封要求阀门的密封副等等。所以，研究阀门的气蚀现象已越来越受到重视。在国外，关于气蚀发生机理的研究一直非常活跃，并应用可视性实验设备观察气蚀的发生过程，对气蚀现象和气蚀损伤进行了系统的研究。阀门的流量系数和气蚀系数是阀的重要参数，这在先进工业国家生产的阀门资料中一般均能提供，甚至在样本里也印出。我国生产的阀门基本上没有这方面资料，因为取得这方面的资料需要做实验才能提出，这是我国和世界先进水平的阀门差距的重要表现之一。
阀门的流量系数
阀门的流量系数是衡量阀门流通能力的指标，流量系数值越大，说明流体流过阀门时的压力损失越小。
按KV值计算式
式中：KV—流量系数
Q—体积流量m3/h
ΔP—阀门的压力损失bar
P—流体密度kg/m3
阀门的气蚀系数
用气蚀系数δ值，来选定用作控制流量时，选择什么样的阀门结构型式。
式中：H1—阀后(出口)压力m
H2—大气压与其温度相对应的饱和蒸气压力之差m
ΔP—阀门前后的压差m
各种阀门由于构造不同，因此，允许的气蚀系数δ也不同。如图所示。如计算的气蚀系数大于容许气蚀系数，则说明可用，不会发生气蚀。如蝶阀容许气蚀系数为2.5，则：
如δ＞2.5，则不会发生气蚀。
当2.5＞δ＞1.5时，会发生轻微气蚀。
δ＜1.5时，产生振动。
δ＜0.5的情况继续使用时，则会损伤阀门和下游配管。
阀门的基本特性曲线和操作特性曲线，对阀门在什么时候发生气蚀是看不出来的，更指不出来在那个点上达到操作极限。通过上述计算则一目了然。所以产生气蚀，是因为液体加速流动过程中通过一段渐缩断面时，部分液体气化，产生的气泡随后在阀后开阔断面炸裂，其表现有三：
(1)发生噪声
(2)振动(严重时可造成基础和相关构筑物的破坏，产生疲劳断裂)
(3)对材料的破坏(对阀体和管道产生侵蚀)
再从上述计算中，不难看出产生气蚀和阀后压强H1有极大关系，加大H1显然会使情况改变，改善方法：
a.把阀门安装在管道较低点。
b.在阀门后管道上装孔板增加阻力。
c.阀门出口开放，直接蓄水池，使气泡炸裂的空间增大，气蚀减小。
综合上述四个方面的分析、探讨，归纳起来对闸阀、蝶阀主要特点和参数列表便于选用。 阀门标准必须重视
二、气蚀形成机理．．
１．阀门中的流体状态管路内介质的运动通常有两种情况，即滞流和湍流。当表示介质流动状况的雷诺数地＜２０００时，流体的流动类型属于滞流’ｌ当地＞４０００时，流动类型属于湍流；当地值在２０００——４０００时，为不稳定的过渡区，可能是滞流，也可能是湍流。图１不同型式截止阀的介质运动情况由于阀门中通道横截面积的变化和通道方向改变，使通过阀门的介质、特别是非压缩性流体混合和搅拌，形成由旋转流、卡尔涡旋和分支流复合而成的复杂湍
无论是否在阀门的内部或者电动阀门的下游发生气蚀，气蚀区的设备会受到广泛的破坏。超薄膜片，弹簧和小截面悬臂式结构，大振幅振动可以激发振荡故障。频繁的故障点被发现在仪器仪表，如压力表，变送器，热电偶套管，流量计，采样系统。执行器，定位器和限位开关含有弹簧将遭受加速磨损，安装支架，紧固件及连接器会因振动而松动和失败。微动腐蚀，这之间发生磨损表面暴露在振动，是常见的附近空泡阀。这会产生硬的氧化物作为磨料磨损表面之间的加速磨损。受影响的设备包括隔离和单向阀，除了控制阀，泵，旋转屏幕，取样器和任何其他的转动或滑动机构。高振幅的振动也会使金属阀门零件和管道壁开裂和腐蚀。散落的金属颗粒或者腐蚀性的化学材料都有可能会污染管道内的介质，在卫生级的阀门管道上和高纯度的管道介质上都会产生重大的影响。这个也是不允许产生的。
旋塞阀的气蚀破坏的预测更为复杂，不是简单地计算的阻流压降。经验表明，有可能是主液流中的压力下降到该液体的蒸气压为区域的局部汽化和蒸汽泡崩溃之前。 有些阀门制造商预测年初蚀破坏的通过定义一个初期损伤压降。 一个阀制造商的预测气蚀损坏的开始方法，是基于这样的事实，这是蒸汽气泡塌陷，导致空蚀及噪音。 厂商已确定，如果计算的噪音水平低于下列限制，将可避免重大气蚀破坏。高达3英寸的阀门尺寸 - 80分贝4-6英寸的阀门尺寸 - 85分贝8-14英寸的阀门尺寸 - 90分贝16英寸及更大尺寸的阀门尺寸 - 95分贝消除气蚀破坏的方法消除气蚀的特殊阀门设计采用分流和分级压力降"阀门分流"是把一个大的流量划分成若干小的流量，在阀的流路设计，使流量通过若干平行小开口。由于空化气泡的大小的部分是流通过的开口计算的。 较小的开口使小气泡，导致更少的噪音和更少的损害时。
"分级压力降"意味着阀门被设计为具有两个或更多个串联的调节点，所以，而不是在单个步骤中的整个压降，它采取的是几个更小的步骤。小于个别的压力降可以防止在缩流的压力，从下降的液体的蒸气压，从而消除了阀门气蚀现像。分流和在同一个阀的压力降分期相结合，可以通过以下方式获得改进的抗气蚀性。阀门修改过程中，定位的控制阀，阀的进口处的压力是较高的（如较远的上游侧，或在较低的高度），有时可消除气蚀问题。现在国务院成立了标准化管理委员会和标准局，标准化问题受到了国家的高度重视，是提高我国产品的重要手段，更是WTO进入的重要的应对措施。
目前我国已有国标1.9万余项，地方标准2.3万余项，企标8万余项。其中采用了国际标准的占43.5%，和国际标准等同等效的仅占25%。
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