Корзина
Нет отзывов, добавить
ТОВ "НКП "ДНІПРО"
Причины эрозии металлов. Кавитация, как явление

Причины эрозии металлов. Кавитация, как явление

Причины эрозии металлов. Кавитация, как явление
Эрозия - это проблема, которая обходится очень дорого. Ей подвергаются насосы, клапаны, трубопроводы и другое дорогостоящее оборудование. Вне зависимости от состава жидкой среды, всегда существует риск повреждения из-за вскипания и кавитации.

07.04.17

Эрозия - это проблема, которая обходится очень дорого. Ей подвергаются насосы, клапаны, трубопроводы и другое дорогостоящее оборудование. Вне зависимости от состава жидкой среды, всегда существует риск повреждения из-за вскипания и кавитации. Как только возникает сужение потока, давление жидкости может понизиться до значения давления насыщенного пара. Процесс, когда жидкость частично переходит в состояние пара и остается в этом состоянии - называется вскипанием. Поверхность разрушенная в результате вскипания, гладкая и блестящая.

Эффект кавитации возникает, когда пузырьки пара возвращаются в жидкое состояние при увеличении давления за сужением до значения выше давления насыщенного пара. Разрушение металлов в процессе кавитации - это не равномерная питинговая коррозия поверхности. 

Как возникает кавитация

Как возникает кавитация

Кавитация - это главная причина разрушения регулирующих клапанов и других деталей трубопроводов. Кавитация возникает, когда жидкость проходит через сужение (например клапан). Сужение становится причиной того, что скорость жидкости возрастает, а давление падает. Точка максимума скорости и минимума давления называется "вена контракта". Пузырьки пара формируются в жидкости когда давление оказывается близко к давлению насыщенного пара. Когда значение давления восстанавливается за сужением, пузырьки пара схлопываются и среда возвращается в жидкое состояние.

После первого возникновения схлопывания, пузырьки могут образовываться и схлопываться снова. Микроструи жидкости возникают когда восстановленное давление сминает пузырек пара, затем они разрывают пузырек изнутри. Эти взрывы могут стать причиной возникновения локальных волн давления до 7 000 Бар. Комбинация волн давления и микроструй находящихся рядом с поверхностью, может серьезно повредить плунжир, седло и корпус клапана. Кавитация также является причиной возникновения недопустимого шума и вибрации, которые снижают эффективность регулирования или приводят к полному утрате контроля над ним.

Какие факторы вызывают кавитацию?

Даже если кавитация возникает - это не всегда вызывает повреждения. Степень повреждения в результате кавитации определяется следующими факторами:

1. Интенсивность кавитации. 

Чем больше падение давления, тем выше возможность кавитации

2. Материалы используемые в зоне возникновения кавитации.

Твердые материалы менее подвержены повреждениям

3. Продолжительность воздействия кавитации.

Чем чаще кавитация возникает на одной и той же поверхности, тем более вероятно она будет подвержена разрушениям

4. Размер клапана.

Чем больше размер клапана, тем сильнее воздействие кавитации.

5. Конструкция клапана и внутренних элементов в зоне кавитации.

Шаровые клапаны и клапаны типа баттерфляй, характеризующиеся высокой степенью восстановления давления после запорного органа, в наибольшей степени подвержены действию кавитации.

6. Наличие протечки на запорном клапане.

При протечке, возникает перемещение жидкости из зоны высокого давления, в зону низкого, что является причиной кавитации и возможного разрушения.

Разрушение от кавитации может быть снижено путем использования материалов и технологий направленных на снижение воздействия любого из перечисленных факторов.

Предыдущие статьи