Mynd 1 Mynd 2
Mynd 3
Mynd 4
Verulegt þrýstingsfall vökvaþjónustunnar í hnattlokanum undir gufuþrýstingnum gerir gufupressuna úr vökvanum. Bólurnar munu endurheimta þrýstinginn og hrynja og mynda þrýstingsbylgjur. Þar af leiðandi geta þrýstibylgjur skemmt sæti, tappann og líkama hnattlokanna. Kavitation getur skapað óreglulegar gryfjur og veðrun í innréttingunni (sæti og tappa), líkamanum og niðurstreymislögnum. Mynd 2 sýnir holaskemmdir í formi lítilla hola sem eru mjög svipaðar tæringarskemmdum í innstungum hnattlokanna.
Kavitation hefur önnur neikvæð áhrif til viðbótar við tæringu og veðrun:
- Hátt hljóð
- Sterkur titringur
- Kæfa flæði vegna gufumyndunar
- Breyting á vökvaeiginleikum
- Verksmiðju lokað
MÆLING Á HALDRÆÐI
Alvarleiki hola er mældur með holavísitölunni, sem er reiknaður út með þessari formúlu:
Alvarleiki og lenging holrýmis fyrir lokurnar miðað við holavísitölu er gefið upp í töflu 1.
Mynd 3 sýnir niðurstöðu flæðisprófunar og þróun kavitationsstuðuls fyrir fjórðungssnúningsventla, þar með talið kúlu-, fiðrilda- og tappaloka.
Hættan á kavitation er ekki aðeins háð kavitation vísitölunni heldur hefur hún einnig áhrif á opnunarprósentu lokans. Reyndar eykur minni opnun lokans líkurnar á kavitation. Það eru aðrar breytur sem hafa áhrif á kavitation:
- Lokastærð: Stærri stærðir loka auka hættuna á kavitation.
- Þrýstiflokkur: Lokar í hærri þrýstingsflokki hafa möguleika á hærra þrýstingsfalli og hættu á kavitation.
- Efni: Harðari efni eins og 22Cr duplex hafa minni hættu á kavitation samanborið við mýkri efnisval eins og austenitískt ryðfrítt stál. Að auki hafa hörð snyrt efni eins og Stellite 6 (UNS R30006) eða Stellite 21 sem form af solid eða yfirborði og 13Cr martensitic ryðfríu stáli eins og UNS S41000 eða 415000 meiri viðnám gegn kavitation.
- Leki: Leki frá ventlasæti þegar lokinn er lokaður eykur hættu á kavitation.
- Flæðiskerfi: Órói og mikill flæðishraði eykur hættu á kavitation.
- Trim Design: Sem dæmi, fjölþrepa trim hönnun skapar þrýstingsfall í tveimur eða fleiri þrepum til að forðast mikið þrýstingsfall í einu þrepi. Hinn kostur við fjölþrepa klæðningarhönnun er að hafa mikið þrýstingsfall í burtu frá sætis- og þéttingarsvæðum.
LAUSNARtillögur
Það eru mismunandi aðferðir til að forðast kavitation. Þær fela í sér að skipta um loka og minnka úrval af hnattlokum. Aðrar lausnir fjalla um val á sterkari hnattloka með beinu mynstri.
Nýr staðall
American Petroleum Institute (API) 623 staðlaða fyrsta útgáfan, gefin út árið 2013, inniheldur kröfur um hnattlokur til að forðast leka, titring og kavitation. API 623 staðallinn tilgreinir harðsnúning á bæði sæti og kló og stýrða diskinn, sérstaklega fyrir háþrýstingsflokka. Stöngulþvermálið sem tilgreint er í API 623 fylgir meginreglum API 600 Cast Steel Gate Valves Standard, með mismunandi gildum. Stöngulþvermálsgildin í API 623 eru stærri en aðrir hnattlokastaðlar, þar á meðal BS 1873, til að koma í veg fyrir brot eins og stöng og tappa aðskilnað. Þessi staðall nær yfir lokar frá 2- til 24-tommu í þvermál og þrýstingsflokka frá 150 til 2500. Stellite er kóbalt-króm málmblöndur sem er mikið notað fyrir harða framsetningu á innri íhlutum hnattlokans, þar með talið sæti og stinga, til að koma í veg fyrir rof og kavitation.
Valve val
Mynd 5
Y-gerð hnattlokar (einnig þekktir sem skálokar) og axial lokar (Mynd 4 og 5) eru aðrar lokagerðir sem hægt er að nota til að forðast veðrun og kavitation. Flæðisslóðin inni í Y-gerð mynstri hnattlokanum er beinari en beinmynsturhnötturinn.
Áslokar sem nýja kynslóð DAGO hnattloka hafa marga kosti eins og lágt þrýstingsfall, hraðan lokunar- og opnunarhraða, slétt flæðiseiginleika, lágt rekstrartog og langan endingartíma. Hins vegar eru axial lokar og Y-gerð dýrari en beint mynstur hnattlokar hvað varðar kostnað við útgjöld (CAPEX). Að auki geta fiðrildalokar verið ákjósanlegur kostur fyrir inngjöf í veituþjónustu eins og vatni, í stað hnattloka. Ein ástæða fyrir því að velja fiðrildalokur í stað hnattloka til inngjafar í sjóþjónustu er sú að fiðrildalokar eru ódýrari, þó að kavitation geti átt sér stað inni í fiðrildalokunum eins og í hnattlokum.
NIÐURSTAÐA
Kavitation er helsta rekstrarvandamálið í hefðbundnum T-gerð hnattlokum. Mælt er með því að velja hörð klippingarefni eins og Stellite, nota klippingu gegn kavitation eins og fjölþrepa gerð og beita API 623 staðlinum til að hanna T-gerð hnattloka (DAGO). Hins vegar getur val á lokum eins og Y-gerð globe (DAGO) eða axial lokar einnig verið góð lausn til að draga úr eða forðast hættu á kavitation.