¿Qué es la cavitación en las válvulas? ¿Cómo debemos abordarlo?

¿Qué es la cavitación y sus efectos enVálvulay equipo？

        La cavitación es un fenómeno que ocurre cuando la presión cae por debajo de la presión de vapor de un fluido, lo que lleva a la formación de burbujas de vapor. Estas burbujas colapsan violentamente cuando viajan a regiones de mayor presión, generando ondas de choque intensas, ruido y vibración. La cavitación puede dañar significativamente el equipo industrial, particularmente las válvulas y los sistemas de tuberías aguas abajo. Los principales impactos de la cavitación son:

Ruido y vibración: El colapso de las burbujas de vapor genera altos niveles de ruido y vibraciones de amplitud de grandes. Estas vibraciones pueden causar daños graves a los componentes de la válvula, incluidos resortes, membranas delgadas y estructuras en voladizo. También pueden afectar instrumentos como medidores de presión, transmisores, termopares, medidores de flujo y sistemas de muestreo.

Desgaste acelerado y corrosión: Las intensas vibraciones de la cavitación pueden conducir a un desgaste acelerado y una corrosión. Las superficies metálicas pueden erosionarse, lo que lleva a microwear y la formación de óxidos abrasivos. Este proceso acelera el daño a las válvulas, las bombas, las válvulas de retención y cualquier mecanismo giratorio o deslizante. La cavitación también puede romper piezas de válvula y paredes de tubería, comprometiendo la integridad del sistema.

Contaminación: Los materiales que se erosionan por la cavitación, como las partículas metálicas y los compuestos químicos corrosivos, pueden contaminar el fluido dentro de la tubería. Esto es particularmente problemático en los sistemas sanitarios o de alta pureza, donde incluso la contaminación menor puede tener consecuencias significativas.

Cómo prevenir y mitigar la cavitación？

Varios enfoques de diseño y operación pueden ayudar a prevenir o mitigar el daño de la cavitación:

Modificaciones de diseño de válvulas:

• División de flujo: dividiendo un flujo grande en flujos más pequeños a través de aberturas paralelas múltiples, se puede reducir el tamaño de las burbujas de cavitación. Las burbujas más pequeñas crean menos ruido y causan menos daño.

• Caída de presión escenificada: en lugar de una sola caída de presión grande, las válvulas se pueden diseñar con múltiples etapas de reducción de presión. Cada etapa reduce la presión de forma incremental, evitando que el líquido alcance su presión de vapor y evitando así la cavitación.

Ubicación de la válvula y condiciones de fluido:

• Mayor presión en la entrada de la válvula: colocar la válvula de control donde la presión es mayor (por ejemplo, más aguas arriba o en una elevación más baja) puede evitar la cavitación al mantener la presión del fluido por encima de su presión de vapor.

• Temperatura más baja: en ciertos casos, controlar la temperatura del fluido (por ejemplo, en un intercambiador de calor) puede reducir la presión del vapor, reduciendo así el riesgo de cavitación.

Medidas predictivas: los fabricantes de válvulas pueden estimar el riesgo de cavitación calculando la caída de presión y los niveles de ruido esperados. Un nivel de ruido por debajo de ciertos umbrales (por ejemplo, 80 dB para válvulas de hasta 3 pulgadas, 95 dB para válvulas de 16 pulgadas y más) se considera seguro para evitar daños inducidos por la cavitación.

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Ava Polaris

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