كيف تتعامل صمامات الكرة الأرضية مع التجويف والتآكل ، وخاصة في الأنظمة ذات الضغط المتقلب أو سرعات التدفق العالية؟

التجويف ظاهرة تحدث عندما يكون الضغط داخل غلوب صمام يسقط أسفل ضغط البخار للسائل ، مما يؤدي إلى تكوين فقاعات البخار. نظرًا لأن هذه الفقاعات تنتقل عبر النظام وتنهار عند مواجهة مناطق ضغط أعلى ، فإنها تولد موجات صدمة شديدة. يمكن أن تضر هذه الموجات الصدمة بالمكونات الداخلية للصمام ، مثل مقعد الصمام وتقليمها ، مما يؤدي إلى التآكل والتسرب وفقدان أداء الصمام مع مرور الوقت. يمكن أن تكون صمامات Globe ، نظرًا لتصميمها الذي يتضمن عادةً التحكم في التدفق الأكثر دقة ، عرضة للتجويف في ظل ظروف سرعة التدفق العالية أو انخفاضات الضغط السريع. للتخفيف من التجويف ، غالبًا ما تتميز صمامات Globe بتصميمات تتيح المزيد من التخفيضات التدريجية للضغط ، مثل مقاعد الصمام الأكبر أو الاختناق متعدد المراحل. في بعض الحالات ، تم تزويد صمامات Globe أيضًا بقطرات مضادة للمواد التي تساعد على التحكم في تكوين فقاعة البخار من خلال السماح بانخفاض ضغط متعدد المراحل. هذا يساعد على تقليل موجات الصدمة الشديدة المرتبطة بالتغليف.

عادةً ما يكون التآكل داخل صمامات الكرة الأرضية ناتجًا عن تدفقات عالية السرعة أو وجود جزيئات كاشطة ، والتي يمكن أن ترتدي الأسطح الداخلية للصمام ، وخاصة المقعد والتوصيل. هذا أمر شائع في الأنظمة التي تتعامل مع الملاط أو السوائل ذات المواد الصلبة المعلقة أو الغازات التي تحمل المادة الجسيمية. في مثل هذه الظروف ، تسبب الجزيئات الكاشطة فقدان المواد التدريجية ، مما يؤدي إلى انخفاض في كفاءة ختم الصمامات ، والتسرب ، وفي نهاية المطاف ، فشل الصمام. للحد من التآكل ، يمكن بناء صمامات العالم من مواد تظهر مقاومة تآكل فائقة ، مثل الفولاذ المقاوم للصدأ المقاوم للصدأ ، أو الطلاء الخزفي ، أو المواد المركبة التي لها مقاومة عالية التآكل. يمكن تصميم صمامات الكرة الأرضية بمكونات داخلية مبسطة لتقليل الاضطراب ، والتي يمكن أن تزيد من سرعة التدفق وتآكل التفاقم. من خلال إنشاء مسارات تدفق أكثر سلاسة وتحسين الهندسة الداخلية ، يمكن للصمام التعامل مع معدلات التدفق العالية بشكل أكثر فعالية مع تقليل احتمال التآكل المفرط. يتيح دمج مكونات القطع القابلة للاستبدال ، مثل مقاعد الصمام والمقاطع ، صيانة فعالة من حيث التكلفة ، حيث يمكن استبدال هذه الأجزاء عند ارتداؤها ، مما يطيل عمر الخدمة الكلية للصمام.

يمكن أن تسبب الضغوط المتقلبة في أنظمة السوائل تحديات كبيرة لصمامات العالم ، حيث يمكن أن تؤدي ارتفاع الضغط أو القطرات إلى عدم الاستقرار في التدفق ، مما قد يسبب التجويف والتآكل وأداء الصمام الخاطئ. في أنظمة الضغط العالي ، يمكن أن تؤدي تخفيضات الضغط المفاجئة إلى تكوين فقاعات البخار ، في حين أن طفرات الضغط يمكن أن تؤدي إلى الإفراط في الإجهاد في مكونات الصمام. تكون صمامات Globe ، مع قدرات التحكم في التدفق الدقيقة ، مجهزة بشكل أفضل بشكل أفضل للتعامل مع الضغوط المتقلب مقارنة بأنواع الصمامات الأخرى. ومع ذلك ، عندما تكون التقلبات متطرفة أو متكررة ، قد تتطلب صمامات الكرة الأرضية تصميمات خاصة ، مثل حواف مضادة للمقاومة ، أو حواف تقليص الضغط ، أو صمامات الاختناق ، والتي تتيح التحكم بشكل أفضل في اختلافات الضغط. تنظم هذه الأشجار المتخصصة انخفاض الضغط عبر الصمام بشكل أكثر فعالية ، مما يقلل من تغييرات الضغط السريع وبالتالي تقليل خطر التجويف.

يمكن أن تؤدي سرعات التدفق العالية إلى تفاقم كل من التجويف والتآكل داخل صمامات الكرة الأرضية. عندما يتحرك السائل بسرعة عالية ، وخاصة في الأنظمة ذات الأقطار المحدودة للأنابيب ، فإن قوى القص التي تعمل على المكونات الداخلية للصمام يمكن أن تسريع عملية ارتداء. هذا يمثل مشكلة خاصة عندما تحتوي السوائل على المواد الصلبة المعلقة أو جزيئات كاشفة. للتعامل مع سرعات التدفق العالية ، يمكن تجهيز صمامات العالم بخيارات تقليم خاصة مصممة لاستيعاب هذه الظروف. على سبيل المثال ، قد يتم تزويد الصمامات بمقاعد ومقاعد أكبر أو مقابس يمكن أن تصمد أمام التآكل المتزايد الناتج عن تدفقات عالية السرعة. يمكن تحسين الهندسة الداخلية للصمام - مثل توفير انتقال أكثر تدريجيًا لمسار التدفق - إلى تقليل الاضطراب وارتفاع السرعة المترجمة التي تؤدي إلى التآكل المفرط. التأكد من أن الصمام بحجم بشكل صحيح بالنسبة لمعدل التدفق هو اعتبار مهم آخر. إذا كان صمام الكرة الأرضي كبيرًا للتطبيق ، فقد يؤدي ذلك إلى سرعات تدفق مفرطة داخل الصمام ، مما يؤدي إلى التجويف والتآكل .