Ffigur 1 Ffigur 2
Ffigur 3
Ffigur 4
Mae gostyngiad sylweddol mewn pwysedd yn y gwasanaethau hylif yn y falf glôb o dan y pwysedd anwedd yn gwneud y gwasgiad anwedd allan o'r hylif. Bydd y swigod yn adennill y pwysau a'r cwymp, gan greu tonnau pwysau. O ganlyniad, gall y tonnau pwysau niweidio sedd, plwg a chorff falfiau'r glôb. Gall cavitation greu pyllau afreolaidd ac erydiad yn y trim (sedd a phlwg), y corff, a phibellau i lawr yr afon. Mae Ffigur 2 yn dangos difrod cavitation ar ffurf pyllau bach yn debyg iawn i ddifrod cyrydiad ym mhlygiau falfiau'r glôb.
Mae cavitation yn cael effeithiau negyddol eraill yn ogystal â chorydiad ac erydiad:
- Swn uchel
- Dirgryniad cryf
- Yn tagu'r llif oherwydd ffurfio anwedd
- Newid priodweddau hylif
- Planhigyn wedi cau
MESUR DIFRIFOLDEB CAVITATION
Mae difrifoldeb cavitation yn cael ei fesur trwy'r mynegai ceudod, a gyfrifir trwy'r fformiwla hon:
Rhoddir difrifoldeb ac estyniad y cavitation ar gyfer y falfiau yn seiliedig ar werthoedd mynegai ceudod yn Nhabl 1.
Mae Ffigur 3 yn dangos canlyniad prawf llif a datblygiad cyfernod cavitation ar gyfer falfiau chwarter tro gan gynnwys falfiau pêl, glöyn byw a phlwg.
Mae'r risg cavitation nid yn unig yn dibynnu ar y mynegai cavitation ond hefyd yn cael ei effeithio gan ganran agoriadol y falf. Mewn gwirionedd, mae llai o agoriad y falf yn cynyddu'r siawns o gavitation. Mae paramedrau eraill sy'n effeithio ar y cavitation:
- Maint Falf: Mae falfiau mwy o faint yn cynyddu'r risg o gavitation.
- Dosbarth Pwysedd: Mae gan falfiau mewn dosbarth gwasgedd uwch y posibilrwydd o ostyngiad pwysedd uwch a risg cavitation.
- Deunydd: Mae gan ddeunyddiau anoddach fel dwplecs 22Cr lai o risg o gavitation o gymharu â dewisiadau deunydd meddalach fel dur gwrthstaen austenitig. Yn ogystal, mae gan ddeunyddiau trim caled fel Stellite 6 (UNS R30006) neu Stellite 21 fel ffurf o solet neu droshaen a duroedd di-staen martensitig 13Cr fel UNS S41000 neu 415000 wrthwynebiad uwch yn erbyn cavitation.
- Gollyngiadau: Mae gollyngiadau o sedd y falf pan fydd y falf ar gau yn cynyddu'r risg cavitation.
- Trefn llif: Mae llif cythryblus a chyflymder uchel yn cynyddu'r risg o gavitation.
- Dyluniad Trimio: Er enghraifft, mae dyluniad trim aml-gam yn creu gostyngiad pwysau mewn dau gam neu fwy er mwyn osgoi gostyngiad pwysedd uchel mewn un cam. Mantais arall dylunio trim aml-gam yw cael gostyngiad pwysedd uchel i ffwrdd o'r seddi a'r mannau selio plwg.
ATEBION ARFAETHEDIG
Mae yna wahanol ddulliau i osgoi cavitation. Maent yn cynnwys newid y falf a lleihau'r dewis o falfiau glôb. Mae atebion eraill yn mynd i'r afael â dewis y falf glôb patrwm syth mwy cadarn.
Safon Newydd
Mae argraffiad cyntaf safonol Sefydliad Petroliwm America (API) 623, a ryddhawyd yn 2013, yn cynnwys gofynion ar gyfer falfiau glôb er mwyn osgoi gollyngiadau, dirgryniad a ceudod. Mae safon API 623 yn nodi wyneb caled ar y sedd a'r plwg a'r ddisg dan arweiniad, yn enwedig ar gyfer dosbarthiadau pwysedd uchel. Mae'r diamedr coesyn a bennir yn API 623 yn dilyn egwyddorion Safon Falfiau Gate Steel Cast API 600, gyda gwerthoedd gwahanol. Mae'r gwerthoedd diamedr coesyn yn API 623 yn fwy na safonau falfiau glôb eraill gan gynnwys BS 1873, er mwyn osgoi seibiannau megis gwahanu coesyn a phlwg. Mae'r safon hon yn cwmpasu falfiau o 2- i 24- fodfeddi mewn diamedr a dosbarthiadau gwasgedd o 150 i 2500. Mae Stellite yn aloi cobalt-cromiwm a ddefnyddir yn helaeth ar gyfer wyneb caled y falf glôb cydrannau mewnol gan gynnwys y sedd a plwg, i atal erydiad a cavitation.
Dewis Falf Amgen
Ffigur 5
Mae falfiau glôb math Y (a elwir hefyd yn falfiau arosgo) a falfiau echelinol (Ffigur 4 a 5) yn fathau eraill o falfiau y gellir eu defnyddio i osgoi erydiad a cheudod. Mae'r llwybr llif y tu mewn i'r falf glôb patrwm math-Y yn sythach na'r glôb patrwm syth.
Mae gan falfiau echelinol fel y genhedlaeth newydd o falfiau glôb DAGO lawer o fanteision megis gostyngiad pwysedd isel, cyflymder cau ac agor cyflym, nodwedd llif llyfn, trorym gweithredu isel a bywyd dylunio hir. Fodd bynnag, mae falfiau echelinol a math Y yn ddrutach na falfiau glôb patrwm syth o ran cost gwariant (CAPEX). Yn ogystal, gall falfiau glöyn byw fod yn ddewis a ffefrir ar gyfer gwthio gwasanaethau cyfleustodau fel dŵr, yn hytrach na falfiau glôb. Un rheswm dros ddewis falfiau glöyn byw yn lle falfiau glôb i'w gwthio mewn gwasanaethau dŵr môr yw bod falfiau glöyn byw yn llai costus, er y gall cavitation ddigwydd y tu mewn i'r falfiau glöyn byw fel y mae mewn falfiau glôb.
CASGLIAD
Cavitation yw'r broblem weithredol fawr yn y falfiau glôb math T confensiynol. Argymhellir dewis deunyddiau trim caled fel Stellite, defnyddio trim gwrth-cavitation fel math aml-gam a chymhwyso safon API 623 ar gyfer dylunio falfiau glôb math T (DAGO). Fodd bynnag, gall dewis falfiau fel glôb math Y (DAGO) neu falfiau echelinol hefyd fod yn ateb da ar gyfer lleihau neu osgoi risg cavitation.