Tout comme le son peut avoir un impact négatif sur le corps humain, certaines fréquences peuvent causer de graves dommages aux équipements industriels. Lorsque la vanne de régulation est correctement sélectionnée, il existe un risque accru de cavitation, ce qui entraînera des niveaux de bruit et de vibrations élevés, entraînant des dommages très rapides aux canalisations internes et en aval de la vanne. De plus, des niveaux de bruit élevés provoquent souvent des vibrations et peuvent endommager des équipements tels que des pipelines et des instruments.

Au fil du temps, la dégradation des composants et la cavitation provoquée par les vannes peuvent causer de graves dommages au système de canalisations. Ce type de dommages est principalement causé par les vibrations et l’énergie sonore, qui accélèrent le processus de corrosion. La formation et l'effondrement d'écoulements de contraction à proximité et en aval des bulles sont provoqués par des vibrations de grande amplitude avec des niveaux de bruit élevés reflétés par la cavitation. Bien que cela se produise généralement dans les vannes à bille et les vannes rotatives à l'intérieur du corps de la vanne, cela peut en réalité se produire dans une plaquette courte et à récupération élevée comme la vanne à bille en forme de V, en particulier dans la tuyauterie en aval des vannes papillon. Lorsque la vanne est soumise à une certaine position de force, elle est sujette à la cavitation, ce qui peut entraîner des fuites au niveau des points de réparation de la tuyauterie et des soudures de la vanne, la rendant impropre à cette section de pipeline.

Que la cavitation se produise à l'intérieur ou en aval de la vanne, l'équipement situé dans la zone de cavitation sera considérablement endommagé. Feuille de film ultra fine, ressort et structure en porte-à-faux de petite section, les vibrations de grande amplitude peuvent provoquer des défauts d'oscillation. Des points de défaillance fréquents se trouvent dans les instruments et les compteurs, tels que les manomètres, les transmetteurs, les puits thermométriques, les débitmètres et les systèmes d'échantillonnage. Les actionneurs, positionneurs et interrupteurs de fin de course contenant des ressorts subiront une usure accélérée, et les supports de montage, les fixations et les connecteurs se desserreront et tomberont en panne en raison des vibrations.

La corrosion de contact, qui se produit lorsque la surface usée est exposée à des vibrations, est courante à proximité de la valve de cavitation. Cela générera des oxydes durs comme abrasifs pour accélérer l’usure entre les surfaces. Les équipements concernés comprennent les vannes d'isolement et les vannes unidirectionnelles, en plus des vannes de régulation, des pompes, des tamis rotatifs, des échantillonneurs et tout autre mécanisme rotatif ou coulissant.


Les vibrations de forte amplitude peuvent également provoquer des fissures et de la corrosion des pièces métalliques des vannes et des parois des canalisations. Des particules métalliques dispersées ou des matières chimiques corrosives peuvent contaminer le fluide à l'intérieur du pipeline, ce qui peut avoir un impact significatif sur les pipelines de vannes sanitaires et les fluides de pipeline de haute pureté. Cela n’est pas non plus autorisé.


La prédiction des dommages par cavitation dans les vannes à boisseau est plus complexe et ne se calcule pas simplement en fonction de la chute de pression de résistance. L'expérience a montré qu'il est possible que la pression dans l'écoulement principal du liquide chute avant que la vaporisation locale et l'effondrement des bulles de vapeur dans la région où se situe la pression de vapeur du liquide. Certains fabricants de vannes prédisent une défaillance initiale par corrosion annuelle en définissant une chute de pression initiale. La méthode de départ utilisée par un fabricant de vannes pour prédire les dommages dus à la cavitation repose sur le fait que les bulles de vapeur s'effondrent, entraînant de la cavitation et du bruit. Le fabricant a déterminé que des dommages importants par cavitation peuvent être évités si le niveau de bruit calculé est inférieur aux limites suivantes.

Taille de valve jusqu'à 3 pouces -80 décibels

Taille de valve de 4 à 6 pouces -85 décibels

Taille de valve 8 à 14 pouces -90 décibels

Tailles de valve 16 pouces et plus -95 décibels

Méthodes pour éliminer les dommages causés par la cavitation


La conception spéciale de la vanne pour éliminer la cavitation adopte un débit divisé et une chute de pression graduée : la


dérivation de la vanne "fait référence à la division d'un débit important en plusieurs petits débits et à la conception du chemin d'écoulement de la vanne pour permettre au flux de passer à travers plusieurs petites ouvertures parallèles. La taille de la bulle de cavitation est calculée par l'ouverture à travers laquelle passe le flux. Une ouverture plus petite provoque de petites bulles, ce qui entraîne moins de bruit et moins de dommages. La « chute de pression échelonnée » signifie que la vanne est conçue avec

deux ou plusieurs points de régulation en série, donc au lieu de toute la chute de pression en une seule étape, il faut plusieurs étapes plus petites. Une chute de pression plus petite qu'un individu peut empêcher le phénomène de cavitation de la vanne de se produire en raison de la pression de vapeur réduite du liquide pendant la contraction.

La combinaison du shunt et de l'étagement de chute de pression dans la même vanne peut améliorer la résistance à la cavitation grâce aux méthodes suivantes. Pendant le processus de modification de la vanne, la pression à l'entrée de la vanne de régulation positionnée est relativement élevée (comme du côté le plus en amont ou à une hauteur inférieure), ce qui peut parfois éliminer les problèmes de cavitation.

De plus, la température du liquide à l'emplacement de la vanne de régulation de positionnement, et donc la pression de vapeur, peuvent contribuer à éliminer les problèmes de cavitation (comme dans l'échangeur thermique côté basse température).

résumé

Il a été démontré que le phénomène de cavitation des vannes n'est pas seulement lié à la dégradation des performances et à l'endommagement des vannes. Les pipelines et équipements en aval présentent également des risques. Prédire la cavitation et prendre des mesures pour l'éliminer est le seul moyen d'éviter le problème des valves coûteuses.