Apa Penyebab Kavitasi Katup Kontrol?

Kavitasi katup kontrol adalah masalah umum dalam layanan cairan, terutama ketika katup beroperasi dengan penurunan tekanan tinggi.kerusakan trim dan kinerja katup yang tidak stabil.

Kavitasi terjadi ketika tekanan cairan turun cukup rendah saat melewati katup kontrol, menyebabkan gelembung uap terbentuk.gelembung ini dapat runtuh dengan keras dan merusak permukaan katup di dekatnya.

Memahami apa yang menyebabkan kavitasi penting ketika memilih dan ukuran katup kontrol untuk aplikasi proses menuntut.

1. Apa itu Control Valve Cavitation?

Kavitasi terjadi ketika tekanan lokal cairan turun ke atau di bawah tekanan uapnya saat cairan melewati pembatasan.

Di dalam katup kontrol, kecepatan aliran tertinggi dan tekanan lokal terendah umumnya terjadi di sekitarvena kontraktaJika tekanan pada titik ini menjadi cukup rendah, gelembung uap dapat terbentuk.

Saat cairan bergerak ke bawah, kecepatannya berkurang dan tekanan mulai pulih.

Pembentukan dan keruntuhan gelembung uap yang berulang inilah yang menciptakan kavitasi.

Kavitasi hanya terjadi dalam layanan cair. Gas dan uap tidak mengalami fenomena kavitasi cair jenis ini.

2Apa yang menyebabkan kavitasi di katup kontrol?

Beberapa kondisi proses dan katup dapat berkontribusi pada kavitasi.

Penurunan Tekanan Tinggi

Penurunan tekanan yang besar di seluruh katup meningkatkan kemungkinan bahwa tekanan lokal di vena contracta akan turun di bawah tekanan uap cairan.

Ini adalah salah satu faktor yang paling penting dalam penilaian kavitasi.

Aplikasi dengan:

• Tekanan masuk yang tinggi
• Tekanan rendah di hulu sungai
• Diferensial tekanan besar
• Kecepatan aliran tinggi

mungkin memerlukan perhatian khusus selama ukuran dan pemilihan katup.

Tekanan Rendah di Sungai

Tekanan di hulu dari katup mempengaruhi pemulihan tekanan.

Jika kondisi proses menyebabkan penurunan tekanan yang signifikan melalui katup, tekanan lokal dapat mencapai tekanan uap cairan.

Suhu Cairan Tinggi

Tekanan uap sangat tergantung pada suhu cairan.

Dengan meningkatnya suhu cairan, tekanan uapnya umumnya meningkat. Ini berarti bahwa cairan dapat menjadi lebih rentan terhadap pembentukan uap pada suhu yang lebih tinggi.

Kecepatan Aliran Tinggi

Kecepatan tinggi melalui katup meningkatkan penurunan tekanan yang terkait dengan pembatasan.

Geometri katup, desain trim dan area aliran semuanya mempengaruhi kecepatan dan profil tekanan yang dihasilkan.

3Mengapa Kavitasi Merugikan?

Kavitasi yang tidak terkendali dapat menimbulkan beberapa masalah.

Kebisingan

Keruntuhan cepat gelembung uap dapat menghasilkan suara yang signifikan. Suara itu mungkin menyerupai kerikil atau partikel yang bergerak melalui katup.

Getaran

Pembentukan dan keruntuhan gelembung berulang dapat menyebabkan getaran di katup dan pipa yang terhubung.

Getaran yang kuat dapat mempengaruhi komponen katup, pemasangan aktuator dan instrumen.

Kerusakan Trim

Kerusakan kavitasi biasanya muncul sebagaipermukaan berlubang dan kasarpada trim katup atau komponen lain yang terkena keruntuhan gelembung.

Jika kavitasi parah, kerusakan dapat meluas di luar katup ke pipa hilir.

Pengurangan Kinerja Kontrol

Kavitasi yang parah dapat mengganggu kontrol aliran yang stabil dan dapat memperpendek masa pakai katup.

4Cara Memeriksa Risiko Kavitasi

Kavitasi harus dievaluasi selama proses pengukuran katup kontrol.

Informasi proses penting meliputi:

• Jenis cairan
• Tingkat aliran
• Tekanan di hulu
• Tekanan di hulu
• Suhu operasi
• Tekanan uap
• Ketumpatan cairan
• Ukuran katup
• Jenis katup
• Penurunan tekanan yang diperlukan

Metode pengukuran katup kontrol menggunakan pemulihan tekanan dan parameter fluida terkait untuk menilai potensi kavitasi dan aliran tersedak.

Hanya membandingkan tekanan masuk dan keluar tidak selalu cukup karena tekanan di vena contracta dapat jauh lebih rendah daripada tekanan hilir.

5Bagaimana Kavitasi Katup Kontrol Dapat Dikurangi?

Solusinya tergantung pada tingkat keparahan dan kondisi operasi.

Mengurangi Penurunan Tekanan Setiap Tahap

Alih-alih membiarkan seluruh penurunan tekanan terjadi dalam satu pembatasan yang parah, trim katup khusus dapat mendistribusikan pengurangan tekanan melalui beberapa tahap.

Hal ini mengurangi penurunan tekanan lokal dan membantu mengendalikan pembentukan uap.

Gunakan Anti-Cavitation Trim

Penghias anti-kavitasi khusus dapat mengontrol tekanan dan profil kecepatan di dalam katup.

Misalnya, trim Fisher Cavitrol III menggunakan beberapa pembatasan aliran untuk menstage penurunan tekanan dan mengurangi efek merusak dari kavitasi.

Untuk aplikasi yang lebih menuntut, katup khusus seperti Fisher CAV4 dirancang untuk layanan kavitasi tekanan tinggi.

Tinjauan Ukuran Katup

Katup dengan ukuran yang salah dapat beroperasi dalam kondisi yang meningkatkan kecepatan dan penurunan tekanan.

Katup harus diukur sesuai dengan kondisi proses minimum, normal dan maksimum yang sebenarnya daripada hanya sesuai dengan diameter pipa.

Pertimbangkan Geometri Katup

Tubuh katup dan geometri trim mempengaruhi pemulihan tekanan.

Desain katup pemulihan tinggi dapat lebih rentan terhadap kavitasi dalam kondisi tertentu karena tekanan di vena contracta dapat turun secara signifikan.

6. Kavitasi vs Aliran tersedak

Kavitasi dan aliran tersedak terkait, tetapi mereka tidak persis hal yang sama.

Aliran cairan tersedak terjadi ketika peningkatan penurunan tekanan tidak lagi menghasilkan peningkatan arus yang sesuai.

Kavitasi dapat terjadi sebagai bagian dari kondisi penurunan tekanan tinggi ini ketika tekanan cairan lokal jatuh ke tekanan uap dan gelembung uap terbentuk.

Oleh karena itu, katup yang beroperasi di dekat kondisi aliran tersedak membutuhkan evaluasi yang cermat terhadap risiko kavitasi.

7. Aplikasi umum di mana kavitasi dapat terjadi

Kavitasi cenderung menjadi masalah dalam aplikasi yang melibatkan penurunan tekanan tinggi, termasuk:

• Air pakan boiler
• Kontrol pelepasan pompa
• Tekanan tinggi cairan letdown
• Pengolahan minyak dan gas
• Pabrik petrokimia
• Pengolahan kimia
• Generasi listrik
• Sistem air tekanan tinggi

Katup kontrol layanan berat umumnya digunakan dalam aplikasi yang melibatkan penurunan tekanan tinggi, kavitasi, erosi, getaran dan kondisi menuntut lainnya.

8Informasi apa yang harus diberikan untuk pemilihan katup?

Jika ada kecurigaan kavitasi, berikan informasi berikut saat meminta penawaran katup kontrol:

• Jenis cairan / cair
• Aliran minimum, normal dan maksimum
• Tekanan masuk
• Tekanan keluar
• Suhu operasi
• Tekanan uap
• Gravitasi atau kepadatan spesifik
• Ukuran pipa
• Ukuran katup
• Jangkauan kontrol yang diperlukan
• Model katup yang ada, jika berlaku

Informasi ini memungkinkan pemasok atau insinyur katup untuk mengevaluasi profil tekanan dan menentukan apakah trim standar atau solusi anti-kavitasi diperlukan.

Kesimpulan

Kavitasi katup kontrol terutama terkait denganlayanan cairan, penurunan tekanan tinggi dan tekanan lokal rendah.

Proses dasarnya adalah:

Kecepatan aliran tinggi → Tekanan rendah pada vena kontrakta → Bulu uap terbentuk → Tekanan pulih → Gelembung runtuh → Kebisingan, getaran dan kerusakan

Mencegah kavitasi parah dimulai dengan ukuran katup yang benar dan evaluasi proses.Geometri katup yang tepat dan bahan yang tepat.

Kami memasok katup kontrol industri dan posisi katup untuk aplikasi proses yang menuntut, termasuk solusi dariFisher, Samson, Masoneilan, Flowserve, Koso dan produsen lainnya.

Jika Anda berurusan dengan kebisingan katup, getaran atau kerusakan trim berulang, berikan model katup dan kondisi proses untuk tinjauan konfigurasi.