Giải quyết cavitation trong van toàn cầu van bướm

nongtrungdung 112

Cavitation, như một loại xói mòn, được biết đến như là vấn đề vận hành quan trọng nhất cho van cầu. Kỹ sư van Karan Sotoodeh xem xét các nguyên nhân gây bốc hơi và đề xuất các giải pháp để giảm nhẹ hoặc tránh tạo thành cavitation trong van cầu bằng tay.

4

Dòng chảy trong một van hình chữ T
Hình 1: Đường dẫn dòng chảy trong van hình chữ T
Van cầu thường được sử dụng để điều khiển, và thiết kế phổ biến nhất là thân hình chữ T (hình 1).

Tuy nhiên, hai vòng quay 90 ° được thực hiện bởi dòng chảy trước và sau khi phích cắm cộng với đường dẫn luồng hẹp ở giữa van bên dưới phích cắm dẫn đến sự giảm áp suất đáng kể van bướm.Nếu áp suất trong dòng chất lỏng tại khu vực hẹp dưới phích cắm giảm xuống dưới áp suất hơi, các bong bóng khí có thể bay hơi từ chất lỏng trong quá trình gọi là “nhấp nháy” van bướm

Khi những bong bóng này hồi phục áp lực, chúng sẽ sụp đổ một cách chắc chắn tạo ra những áp lực.

Đó là những áp lực sóng có thể gây ra thiệt hại cho chỗ ngồi, cắm và cơ thể của các van toàn cầu.

Cavitation hậu quả

Dòng chảy trong một van hình chữ T

Áp suất giảm: Áp suất giảm cao làm tăng hiệu ứng cavitation. Van kim loại loại T đang bị va đập mạnh do giá thành cao của áp suất giảm.
Rò rỉ: Rò rỉ là sự chuyển động của chất lỏng từ vùng cao đến vùng áp suất thấp. Áp suất giảm này tăng cường nguy cơ bốc hơi, đặc biệt khi van đóng.
Vật liệu: Các vật liệu cứng hơn ít bị tổn hại đến tổn thương cavitation.
Kích thước van: Cavitation có thể nặng hơn trong các van kích thước lớn hơn.
Thiết kế trang trí: Thiết kế trang trí “Chống Cavitation” hoặc “Đa Bước” làm giảm hiệu ứng cavitation.
Chế độ dòng chảy: Dòng chảy không ổn định và có lưu lượng cao làm tăng nguy cơ xói mòn và tràn.
Giải pháp giảm sóc bằng Cavitation

Trang bài viết trong Thế giới van
Đây là một phiên bản ngắn gọn của bài báo Karan “cavitation trong van toàn cầu và các giải pháp” như được xuất bản trong số tháng tư của Valve World. Để nhận bản sao, vui lòng liên hệ David Sear trên [email protected]

Chống trầy xước: với thiết kế cắt nhiều bước áp lực giảm trong hai giai đoạn hoặc nhiều hơn, do đó tránh áp lực áp lực giảm xuống trong một giai đoạn duy nhất.

Chất liệu trang trí cứng: Các vật liệu trang trí cứng như Stellite 6 (UNS R30006) hoặc Stellite 21 như là một dạng rắn hoặc lớp phủ và các loại thép không gỉ martensit 13Cr như UNS S41000 hoặc 415000 có khả năng chống lại cavitation cao hơn van một chiều.Tiêu chuẩn van dầu mới: American Petroleum Standard (API) đã công bố phiên bản đầu tiên của tiêu chuẩn thiết kế van toàn cầu mới (API 623) để kiểm soát và tránh các vấn đề về vận hành trong các van cầu như cavitation, rung và rò rỉ van một chiều

Lựa chọn van thay thế: Các van cầu Y-Pattern chi phí cao hoặc trục trên các van tắt / điều khiển là những lựa chọn tốt cho các van cầu T-Type truyền thống.
Hình 2: Sát thương Cavitation trong phích cắm của van toàn cầu
Dòng chảy trong một van hình chữ T
Hình 3: Cavitation tấn công vào một quả cầu van trên các khu vực niêm phong
Cavitation có thể tạo ra các hố và xói mòn bất thường trong phần van (chỗ ngồi và phích cắm) và thân cũng như trong đường ống hạ lưu (Hình 2).

Cavitation tăng cường hiệu quả của sự ăn mòn có thể được gọi là “Cavitation Corrosion”.

Hình 3 cho thấy một cuộc tấn công cavitation lớn trong hình thức hố trên các khu vực kín niêm phong trong một van toàn cầu.

Thiệt hại như vậy sẽ làm cho van bị mất khả năng niêm phong.

Cavitation cũng có thể tạo ra tiếng ồn và rung động quá mức và tạo áp lực cục bộ (tải trọng) trên thân van bên cạnh việc ăn mòn và xói mòn.

Sự rung động và tiếng ồn làm giảm hiệu suất của van toàn cầu và do đó được coi là mối quan tâm thứ cấp của cavitation sau khi hư hỏng vật liệu.

Cavitation ảnh hưởng đến các thông số

Giới thiệu về Aker Solutions
Aker Solutions là nhà cung cấp sản phẩm, hệ thống và dịch vụ toàn cầu cho ngành công nghiệp dầu khí.

Các hoạt động bao gồm dưới biển cho bề mặt và khái niệm để ngừng hoạt động.

Ông Karan Sotoodeh
Gặp gỡ Karan Sotoodeh
Vị trí hiện tại: kỹ sư cấp cao và ống dẫn

Nhà tuyển dụng: Aker Solutions, Oslo, Na Uy

Kinh nghiệm: đã làm việc trên van và đường ống trong 10 năm

Lĩnh vực: Dự án EPC ở Iran và Na Uy

Giáo dục: hiện đang làm luận án tiến sĩ về “Chọn ống và van vật liệu trong ngành công nghiệp ngoài khơi” tại Đại học Robert Gordon của Aberdeen

Cavitation không nhất thiết phải tạo ra thiệt hại. Mức độ tổn thương cavitation phụ thuộc vào các thông số sau:

Áp suất giảm: Áp suất giảm cao làm tăng hiệu ứng cavitation. Van kim loại loại T đang bị va đập mạnh do giá thành cao của áp suất giảm.
Rò rỉ: Rò rỉ là sự chuyển động của chất lỏng từ vùng cao đến vùng áp suất thấp van 1 chiều. Áp suất giảm này tăng cường nguy cơ bốc hơi, đặc biệt khi van đóng van 1 chiều
Vật liệu: Các vật liệu cứng hơn ít bị tổn hại đến tổn thương cavitation.
Kích thước van: Cavitation có thể nặng hơn trong các van kích thước lớn hơn.
Thiết kế trang trí: Thiết kế trang trí “Chống Cavitation” hoặc “Đa Bước” làm giảm hiệu ứng cavitation.
Chế độ dòng chảy: Dòng chảy không ổn định và có lưu lượng cao làm tăng nguy cơ xói mòn và tràn.
Giải pháp giảm sóc bằng Cavitation

Trang bài viết trong Thế giới van
Đây là một phiên bản ngắn gọn của bài báo Karan “cavitation trong van toàn cầu và các giải pháp” như được xuất bản trong số tháng tư của Valve World. Để nhận bản sao, vui lòng liên hệ David Sear trên [email protected]

Chống trầy xước: với thiết kế cắt nhiều bước áp lực giảm trong hai giai đoạn hoặc nhiều hơn, do đó tránh áp lực áp lực giảm xuống trong một giai đoạn duy nhất.

Chất liệu trang trí cứng: Các vật liệu trang trí cứng như Stellite 6 (UNS R30006) hoặc Stellite 21 như là một dạng rắn hoặc lớp phủ và các loại thép không gỉ martensit 13Cr như UNS S41000 hoặc 415000 có khả năng chống lại cavitation cao hơn.

Tiêu chuẩn van dầu mới: American Petroleum Standard (API) đã công bố phiên bản đầu tiên của tiêu chuẩn thiết kế van toàn cầu mới (API 623) để kiểm soát và tránh các vấn đề về vận hành trong các van cầu như cavitation, rung và rò rỉ.

Lựa chọn van thay thế: Các van cầu Y-Pattern chi phí cao hoặc trục trên các van tắt / điều khiển là những lựa chọn tốt cho các van cầu T-Type truyền thống.

Phần kết luận

Cavitation là vấn đề vận hành chính trong các loại van loại T thông thường.

Chúng tôi đề nghị lựa chọn các vật liệu cắt tỉa cứng như Stellite, lớp chống trầy xước như kiểu đa bước và áp dụng tiêu chuẩn API 623 để thiết kế các loại van dạng chữ T.

Tuy nhiên, lựa chọn các lựa chọn thay thế như hình chữ Y hoặc van trục cũng là những giải pháp tốt để giảm thiểu hoặc tránh nguy cơ tạo cavitation.

Tags:

Cùng Chuyên Mục

Categories