閥門(mén)是現代工程領(lǐng)域中不可或缺的關(guān)鍵元件，廣泛應用于石油、化工、能源、水處理等領(lǐng)域。然而，由于特定工況下的流體運動(dòng)特性，閥門(mén)可能會(huì )遭遇一種被稱(chēng)為“氣蝕”的現象。很多人可能都聽(tīng)過(guò)氣蝕，但不了解其中的具體情況，本文將為您介紹工業(yè)閥門(mén)氣蝕的原理、危害以及常見(jiàn)預防措施。

一、氣蝕產(chǎn)生及危害

氣蝕是材料在液體的壓力和溫度達到臨界值時(shí)產(chǎn)生破壞的一種形式，分成閃蒸和氣蝕（空化）兩階段。

1、閃蒸

當液體通過(guò)流量限制裝置，流道面積的縮小導致液體流速增加，流速增加導致液體壓力降低（根據伯努利方程，流速越高壓力越?。?，最大速度和最小壓力點(diǎn)稱(chēng)為收縮腔；根據熱力學(xué)原理，壓力小則液體的沸點(diǎn)降低，同時(shí)液體里能夠溶解的氣體也會(huì )變少，當流體達到其極限蒸氣點(diǎn)，流體蒸發(fā)并保持蒸氣狀態(tài)時(shí)，就會(huì )發(fā)生閃蒸。閃蒸出現的氣泡不斷沖擊侵蝕閥體表面。閃蒸引起的金屬侵蝕表面一般顯得光滑有光澤。

2、氣蝕

閃蒸生成的氣泡會(huì )阻塞流動(dòng)，導致流速降低，壓力回升，于是氣體破裂回歸液體狀態(tài)；沒(méi)有氣泡阻塞，則流速加快，又產(chǎn)生氣泡，氣泡會(huì )不斷重復成形破裂過(guò)程。氣泡破裂會(huì )產(chǎn)生微射流，同時(shí)會(huì )引起高達 100,000 磅/每平方英寸的局部壓力波，微射流和巨大的壓力波結合，會(huì )對直接接觸的閥芯、閥座和閥體表面造成嚴重損壞。氣蝕先在金屬表面形成許多細小的麻點(diǎn)，然后逐漸擴大成洞穴，損傷表面粗糙且不規則。

3、其他危害

氣蝕還會(huì )產(chǎn)生噪音和振動(dòng)，導致設備損傷，從而降低控制效率或導致控制失效。

二、氣蝕的影響因素及預防

氣蝕損壞的程度主要受以下因素的影響：

• 1、空化強度：壓力下降更大，增加損壞的可能性越大。
• 2、材料性能：發(fā)生氣蝕的區域， 硬化材料可減少損壞。
• 3、空化區長(cháng)度：某個(gè)區域空化現象越頻繁，該區域遭受損害的可能性就越大。
• 4、閥門(mén)尺寸：增加閥門(mén)尺寸往往會(huì )使氣蝕的影響變得更嚴重。
• 5、氣蝕區域的閥內件設計：球閥和蝶閥更容易受到氣蝕損壞。
• 6、閥門(mén)泄露：如果閥門(mén)關(guān)閉時(shí)出現泄漏。流體泄漏使流體從高壓區到低壓區，導致氣蝕現象，可能造成潛在的損害。

通過(guò)改變或優(yōu)化這些影響因素中的任何一個(gè)都可以減少或防止氣蝕損壞。