کاویتاسیون (Cavitation) در کنترل ولوها (Control Valves) ، شناسایی علل این پدیده و راه های برطرف نمودن آن

هنگامی که فشار مایع در داخل شیر کنترلی از فشار بخار آن پائین تر بیاید حباب های بخار در مایع تشکیل شده و وقتی به ناحیه ای با فشار بالاتر برسند به سرعت می ترکند و باعث ایجاد ضربه های فشاری شدید، صدا، سایش و خرابی سطحی تجهیزات می شوند. این پدیده زمانی در کنترل ولو ها رخ می دهد که درون کنترل ولو مایع جریان داشته باشد. کاویتاسیون در محیطی که گاز جریان دارد اتفاق نخواهد افتاد.

cavit 1
cavit3

علل ایجاد کاویتاسیون (Cavitation) :

  1. کاهش بیش از حد فشار ورودی
  2. طراحی نامناسب ولو (Valve)
  3. افزایش دمای مایع ورودی تجهیز که باعث افزیش فشار بخار مایع می شود.
  4. نشتی Seat ولو (Valve) وقتی که ولو کاملاً بسته است.
  5. متریال نامناسب در ساخت ولو به گونه ای که اگر متریال سخت شده استفاده گردد کاویتاسیون را کاهش می دهد.
  6. طولانی بودن سطحی که می تواند در آن کاویتاسیون اتفاق بیفتد احتمال ایجاد این پدیده را افزایش می دهد.
  7. استفاده از ولو با سایز بالاتر و یا کلاس فشار بالاتر می تواند احتمال کاویتاسیون را افزایش دهد.

 

چهار اثر منفی اولیه در فرایند کاویتاسیون :

  1. صدای شدید
  2. ارزش بیش از حد
  3. آسیب به Valve. تریم ولو (Valve trim) به صورت ظاهری حفره دار (اسفنجی)، زبر و ناصاف خواهد شد.
  4. کم شدن کارایی جریال

 

آسیب ها :

  1. لرزش ناشی از کاویتاسیون رایج تر از آسیب های داخلی ولو بوده و بروی پوزیشنر و اتصالات Tubing اثر می گذارد.
  2. سایش و خرابی سطحی قطعات و سطح داخلی Body کنترل ولو
cavit4

اقدامات اصلاحی جهت جلوگیری از ایجاد کاویتاسیون(Cavitation) :

  1. استفاده از Multi stage trim یا Anti cavitation trim جهت حذف کاویتاسیون
  2. سخت کاری سطح داخلی کنترل ولو اثرات تخریبی ناشی از کاویتاسیون را کاهش می دهد.
  3. لاینر ولو از متریال سخت استفاده شده تا بدنه ولو را از کاویتاسیون محافظت نماید.
  4. Cage ولو به گونه ای طراحی شود که از کاویتاسیون جلوگیری نماید.
  5. کاهش دمای سیال یا قرار دادن اجزاء در مناطق خنک تر
  6. در صورتی که فشار به صورت مرحله ای کاهش یابد می تواند احتمال ایجاد پدیده کاویتاسیون را کاهش دهد در این وضعیت اجازه داده نمی شود که فشار مایع تا فشار بخار مایع کاهش یابد.
cavit2