Baš kao što zvuk može imati negativne učinke na ljudsko tijelo, određene frekvencije mogu izazvati pustoš na industrijskoj opremi kada se naprežu. Kada su regulacijski ventili pravilno odabrani, postoji povećani rizik od kavitacije, što će rezultirati visokom razinom buke i vibracija, što dovodi do vrlo brzog oštećenja unutrašnjosti ventila i nizvodnih cjevovoda. Dodatno, visoke razine buke često uzrokuju vibracije koje mogu oštetiti cijevi, instrumente itd.
Ventili su osjetljivi na ozbiljna oštećenja sustava cjevovoda kao rezultat vremenskog odmaka, degradacije dijelova i kavitacije iz ventila. Ovo oštećenje je uglavnom uzrokovano energijom vibracijske buke, koja ubrzava proces korozije. Formiranje i kolaps mjehurića u blizini i nizvodno od vene contracta generiraju vibracije velike amplitude s visokim razinama buke koje se odražavaju u kavitaciji. Iako se to obično događa kod kuglastih ventila i rotirajućih ventila u tijelu ventila, može se dogoditi kod kratkih cjevovoda s visokim povratom na nizvodnoj strani ventila kao što je V-tip kuglastog ventila s vaferskim tijelom, posebno leptir ventila. Kada je ventil napregnut na jednom mjestu, lako je proizvesti fenomen kavitacije, tako da je lako doći do curenja na cjevovodu i popravku zavarivanja ventila, a ventil nije prikladan za ovaj dio cjevovoda.
Bilo da se kavitacija javlja unutar ventila ili nizvodno od ventila, oprema u zoni kavitacije može pretrpjeti velika oštećenja. Ultra-tanki filmovi, opruge i konzolne strukture s malim poprečnim presjecima, vibracije velike amplitude mogu pobuditi oscilatorne greške. Česte točke kvara nalaze se u instrumentima kao što su mjerači tlaka, transmiteri, termorupe, mjerači protoka i sustavi uzorkovanja. Pokretači, pozicioneri i granični prekidači koji sadrže opruge doživjet će ubrzano trošenje, montažni nosači, pričvrsni elementi i priključci će se olabaviti i otkazati zbog vibracija.
Fretting korozija, koja se javlja između istrošenih površina izloženih vibracijama, uobičajena je u blizini kavitacijskih ventila. Ovo stvara tvrde okside koji djeluju kao abrazivi i ubrzavaju trošenje između površina koje se troše. Pogođena oprema uključuje izolacijske i nepovratne ventile, uz kontrolne ventile, pumpe, rotirajuće rešetke, uzorkivače i sve druge rotirajuće ili klizne mehanizme.
Vibracije velike amplitude također mogu napuknuti i nagrizati metalne dijelove ventila i stijenke cijevi. Raspršene metalne čestice ili korozivni kemijski materijali mogu kontaminirati medij u cjevovodu, što će imati značajan utjecaj na cjevovode sanitarnih ventila i medije visoke čistoće u cjevovodu. Ovo također nije dopušteno.
Predviđanje kavitacijskog oštećenja u čepnim ventilima je kompliciranije od jednostavnog izračunavanja pada tlaka prigušnice. Iskustvo je pokazalo da je moguće da tlak u glavnoj struji tekućine padne na tlak pare tekućine prije nego što dođe do područja lokalnog isparavanja i kolapsa mjehurića pare. Neki proizvođači ventila predviđaju početnu štetu od erozije definiranjem pada tlaka početne štete. Početna metoda proizvođača ventila za predviđanje oštećenja uzrokovana kavitacijom temelji se na činjenici da su mjehurići pare ti koji kolabiraju, uzrokujući kavitaciju i buku. Proizvođač je utvrdio da se značajna oštećenja uzrokovana kavitacijom mogu izbjeći ako su izračunate razine buke ispod niže navedenih granica.
Veličina ventila do 3" - 80 dB
Veličina ventila od 4-6 inča - 85 dB
Veličina ventila od 8-14 inča - 90 dB
Veličine ventila 16" i veće - 95 decibela
Metode za uklanjanje oštećenja uzrokovanih kavitacijom
Posebna konstrukcija ventila za uklanjanje kavitacije koristi podijeljeni protok i postupni pad tlaka:
"Preusmjeravanje ventila" je podijeliti veliki protok u nekoliko malih protoka i oblikovati putanju protoka ventila tako da protok prolazi kroz nekoliko paralelnih malih otvora. Dio veličine mjehurića zraka zbog kavitacije izračunava se za otvore kroz koje prolazi struja. Manji otvori dopuštaju manje mjehuriće zraka, što rezultira manje buke i manje štete u tom trenutku.
"Stupeni pad tlaka" znači da je ventil dizajniran s dvije ili više regulacijskih točaka u nizu, tako da umjesto cijelog pada tlaka u jednom koraku, potrebno je nekoliko manjih koraka. Pad tlaka manji od jedne osobe sprječava pad tlaka u veni contracta od tlaka pare tekućine, čime se eliminira kavitacija ventila.
Kombinacija dijeljenja protoka i stupnjevanja pada tlaka na istom ventilu može postići poboljšanu otpornost na kavitaciju na sljedeće načine. Tijekom modifikacije ventila, postavljanje kontrolnog ventila tako da je tlak na ulazu ventila viši (kao što je dalje uzvodno ili na nižoj nadmorskoj visini) ponekad može eliminirati probleme s kavitacijom.
Alternativno, postavljanje kontrolnog ventila na mjesto gdje je temperatura tekućine, a time i tlak pare, niska (kao što je niskotemperaturna strana izmjenjivača topline) može pomoći u uklanjanju problema s kavitacijom.
Rezimirati
Pokazalo se da kavitacija ventila ne samo pogoršava performanse i oštećuje ventil. Nizvodni cjevovodi i oprema također su u opasnosti. Predviđanje kavitacije i poduzimanje koraka za njezino uklanjanje jedini je način da se izbjegnu skupi problemi s potrošnjom ventila.