ما هو تجويف الصمامات؟ وكيف يمكن التخلص منه؟

ما هوصمامالتكهف؟ كيف يمكن التخلص منه؟

شركة تيانجين تانجو لصمام المياه الختم المحدودة

تيانجين،الصين

التاسع عشر،يونيو،2023

كما أن للصوت تأثيراً سلبياً على جسم الإنسان، فإن بعض الترددات قد تُلحق أضراراً جسيمة بالمعدات الصناعية. عند اختيار صمام التحكم بشكل صحيح، يزداد خطر حدوث التكهف، مما يؤدي إلى مستويات عالية من الضوضاء والاهتزاز، وبالتالي تلف سريع جداً للأنابيب الداخلية والأنابيب اللاحقة.صمام.

بالإضافة إلى ذلك، عادةً ما تتسبب مستويات الضوضاء العالية في حدوث اهتزازات قد تُلحق الضرر بالأنابيب والأجهزة والمعدات الأخرى.صماممع مرور الوقت، تتدهور مكونات نظام الأنابيب، مما يؤدي إلى تجويف الصمامات، الأمر الذي يُعرّضه لأضرار جسيمة. وينتج هذا الضرر في الغالب عن طاقة ضوضاء الاهتزاز، وتسارع عملية التآكل، والتجويف الذي يتجلى في مستوى الضوضاء العالي الناتج عن الاهتزازات ذات السعة الكبيرة، والتي تتولد من تكوّن وانهيار فقاعات البخار بالقرب من منطقة الانكماش وفي اتجاه مجرى التدفق..

على الرغم من أن هذا يحدث عادة في الكرةالصماماتوالصمامات الدوارة في الجسم، يمكن أن يحدث ذلك بالفعل في فترة استرداد قصيرة وعالية مماثلة لجزء جسم الرقاقة من كرة Vصمام، خصوصاًصمامات الفراشةعلى الجانب السفلي من الصمام عندماصماميتعرض الصمام للإجهاد في موضع واحد مما يجعله عرضة لظاهرة التكهف، مما يجعله عرضة للتسرب في أنابيب الصمام وإصلاح اللحام، وبالتالي فإن الصمام غير مناسب لهذا الجزء من الخط.

بغض النظر عما إذا كان التكهف يحدث داخل الصمام أو في اتجاه مجرى التدفق، فإن المعدات الموجودة في منطقة التكهف ستتعرض لأضرار جسيمة في الأغشية الرقيقة للغاية والزنبركات والهياكل الكابولية ذات المقاطع الصغيرة، كما يمكن للاهتزازات ذات السعة الكبيرة أن تُسبب تذبذبات. وتُعدّ نقاط الضعف الشائعة في الأجهزة مثل مقاييس الضغط، وأجهزة الإرسال، وأكمام المزدوجات الحرارية، ومقاييس التدفق، وأنظمة أخذ العينات. كما ستتعرض المشغلات، وأجهزة تحديد المواقع، ومفاتيح الحد التي تحتوي على زنبركات لتآكل متسارع، وستتفكك أقواس التثبيت والمثبتات والموصلات وتتعطل بسبب الاهتزاز.

يُعدّ التآكل الاحتكاكي، الذي يحدث بين الأسطح المتآكلة المعرضة للاهتزاز، شائعًا بالقرب من صمامات التجويف. وينتج عن ذلك أكاسيد صلبة تعمل كمواد كاشطة لتسريع التآكل بين هذه الأسطح. وتشمل المعدات المتأثرة صمامات العزل وصمامات الفحص، بالإضافة إلى صمامات التحكم والمضخات والشاشات الدوارة وأجهزة أخذ العينات وأي آلية دوارة أو منزلقة أخرى.

يمكن أن تتسبب الاهتزازات عالية السعة في تشقق وتآكل أجزاء الصمامات المعدنية وجدران الأنابيب. كما يمكن أن تؤدي جزيئات المعادن المتناثرة أو المواد الكيميائية المسببة للتآكل إلى تلوث المواد الموجودة في خط الأنابيب، مما قد يؤثر بشكل كبير على نظافة أنابيب الصمامات ومواد الأنابيب عالية النقاء. وهذا أمر غير مسموح به.

يُعدّ التنبؤ بفشل صمامات السدادة بسبب التكهف أكثر تعقيدًا، ولا يقتصر على حساب انخفاض ضغط الخنق. تشير التجارب إلى احتمال انخفاض الضغط في التيار الرئيسي إلى ضغط بخار السائل قبل التبخر الموضعي للمنطقة وانهيار فقاعة البخار. يتنبأ بعض مصنّعي الصمامات بفشل التكهف المبكر من خلال تحديد انخفاض ضغط أولي للضرر. تعتمد طريقة مصنّع الصمامات في البدء بالتنبؤ بأضرار التكهف على حقيقة أن انهيار فقاعات البخار يُسبب التكهف والضوضاء. وقد تبيّن أنه يمكن تجنب أضرار التكهف الكبيرة إذا كان مستوى الضوضاء المحسوب أقل من الحدود المذكورة أدناه.

حجم الصمام يصل إلى 3 بوصات - 80 ديسيبل

حجم الصمام من 4 إلى 6 بوصات - 85 ديسيبل

حجم الصمام 8-14 بوصة – 90 ديسيبل

أحجام الصمامات 16 بوصة وما فوق - 95 ديسيبل

طرق القضاء على أضرار التكهف

تصميم صمام خاص للقضاء على التكهف يستخدم التدفق المنفصل وانخفاض الضغط المتدرج:
تُعرف تقنية "تحويل الصمام" بتقسيم التدفق الكبير إلى عدة تدفقات صغيرة، ويُصمم مسار التدفق في الصمام بحيث يمر التدفق عبر عدد من الفتحات الصغيرة المتوازية. وبما أن حجم فقاعة التكهف يُحسب من خلال الفتحة التي يمر عبرها التدفق، فإن الفتحة الأصغر تسمح بتكوّن فقاعات أصغر، مما يُقلل الضوضاء والأضرار المحتملة.

يعني مصطلح "انخفاض الضغط المتدرج" أن الصمام مصمم بنقطتي ضبط أو أكثر متسلسلة، بحيث لا يحدث انخفاض الضغط الكلي دفعة واحدة، بل على مراحل أصغر. ويمنع انخفاض الضغط الفردي انكماش الضغط الناتج عن انخفاض ضغط بخار السائل، وبالتالي القضاء على ظاهرة التكهف في الصمام.

يُتيح الجمع بين تحويل التدفق وخفض الضغط في الصمام نفسه تحسين مقاومة التكهف. أثناء تعديل الصمام، يتم رفع موضع صمام التحكم والضغط عند مدخل الصمام (على سبيل المثال، في الجانب العلوي من المجرى، أو على ارتفاع أقل)، مما قد يُزيل مشاكل التكهف.

بالإضافة إلى ذلك، فإن وضع صمام التحكم في موقع درجة حرارة السائل، وبالتالي ضغط البخار المنخفض (مثل المبادل الحراري الجانبي ذي درجة الحرارة المنخفضة) يمكن أن يساعد في القضاء على مشاكل التكهف.

أظهر الملخص أن ظاهرة التكهف في الصمامات لا تقتصر على تدهور الأداء وتلف الصمامات فحسب، بل تشمل أيضًا خطوط الأنابيب والمعدات في اتجاه التدفق. إن التنبؤ بالتكهف واتخاذ خطوات استباقية للقضاء عليه هو السبيل الوحيد لتجنب مشكلة التكاليف الباهظة لاستهلاك الصمامات.