Cavitation dans les vannes de régulation
Les éléments internes anticavitation Fisher pour vannes de régulation aident à éliminer ou à atténuer les dommages dus à la cavitation dans les fluides propres et chargés.
Les éléments internes anticavitation Fisher pour vannes de régulation aident à éliminer ou à atténuer les dommages dus à la cavitation dans les fluides propres et chargés.
La cavitation est la formation et l’implosion de bulles de gaz ou de vapeur (cavités) dans les flux de liquide en raison de changements de pression et de vitesse. La cavitation non contrôlée dans les vannes de régulation présente quatre principaux effets secondaires négatifs : bruit élevé, vibrations excessives, dommages matériels et détérioration du contrôle de l'écoulement. Les dommages physiques causés aux éléments internes des vannes se caractérisent généralement par une apparence rugueuse et piquée.
La cavitation dans les vannes de régulation ne se produit qu’avec des écoulements liquides. Les écoulements gazeux ne peuvent pas caviter.
Des bulles de gaz ou de vapeur se forment si la pression du liquide chute au niveau de la pression de vapeur quand le liquide passe dans la vanne de régulation. Les bulles peuvent soudainement se désagréger ou imploser lorsque la pression remonte dans la conduite, causant ainsi un phénomène de cavitation.
La cavitation est une des conséquences de l'étranglement de l’écoulement. Il s’agit du point où l’augmentation de la perte de charge avec le maintien d’une pression amont constante n’entraîne plus d’augmentation du débit.
Les dommages dus à la cavitation se caractérisent par une surface érodée avec un aspect semblable à de la cendre. Des microjets ultrarapides et des ondes de choc localisées attaquent la surface du matériau de la vanne de régulation lors du passage de la phase vapeur à la phase liquide.
La cavitation ne provoque pas toujours des dommages quand elle se produit.
L’étendue des dommages dus à la cavitation dépend de nombreux facteurs :
La cavitation peut provoquer un bruit et des vibrations inacceptables. Le bruit est souvent comparé au bruit que feraient des graviers roulant dans la vanne de régulation.
Bien que le bruit associé à un liquide en cavitation puisse être assez élevé, il ne constitue en général qu’une préoccupation secondaire par rapport aux dommages matériels possibles.
Les vibrations résultant de la cavitation peuvent être plus importantes que les dommages de la cavitation. Elles peuvent affecter le positionneur, les raccordements, le tube et la conduite adjacente.
Les dommages par cavitation peuvent se produire silencieusement, et le niveau de bruit et de vibration d’une vanne de régulation peut ne pas toujours coïncider avec le niveau des dommages constatés.
La cavitation dans les vannes de régulation peut être gérée de différentes manières. La première est d’éliminer la cavitation, et donc les dommages, en gérant la perte de charge. Pour éliminer le phénomène de cavitation, la perte de charge totale dans la vanne de régulation est divisée en portions plus petites à l’aide d’éléments internes à plusieurs étages, comme illustré sur l’image.
La seconde méthode n’élimine pas la cavitation, mais minimise ou isole plutôt les dommages. Le but ici est d’empêcher la cavitation d'atteindre les surfaces de la vanne de régulation et de durcir les surfaces qui sont soumises à la cavitation.
La troisième méthode est de changer le système de manière à éliminer la cause de la cavitation.
Les ingénieurs d’Emerson effectuent des tests de bruit et de vibration sur les applications de cavitation. Le tube transparent permet de visualiser le champ de cavitation. Contactez le bureau de vente d'Emerson le plus proche pour organiser une démonstration sur la cavitation.
Come along as we demonstrate the Fisher™ Cavitrol™ Hex Trim, which provides improved performance for severe service applications and maintains the efficiency of a rotary valve.
This video shows the damaging effects of cavitation on a control valve and downstream piping. Then it shows the difference that Fisher Cav Hex trim has on eliminating the effects of cavitation.
Learn more about valve cavitation and some of the technical solutions using Fisher products.
Get a unique look at the effects of cavitation in a pipeline, including turbulent flow and noise, and learn how you can reduce your risk with Fisher solutions.
See the difference valve trim can have on pipeline flow patterns in this side-by-side setup at the Emerson Innovation Center for Fisher technology.
Learn more about reducing flow pressure in stages to avoid the damaging effects of cavitation from sudden pressure drops.
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