Mewn systemau rheoli hylif diwydiannol, mae dibynadwyedd falfiau rheoli yn hanfodol i ddiogelwch planhigion a sefydlogrwydd gweithredol. Fodd bynnag, mae traul annormal a difrod i fewnolion falf yn aml yn cael eu camddiagnosio fel "cavitation" cyffredinol. Mewn gwirionedd, mae difrod trim yn deillio o fecanweithiau ffisegol gwahanol. Mae gwahaniaethu'r mecanweithiau hyn yn gywir yn rhagofyniad ar gyfer datblygu strategaethau lliniaru effeithiol.
Gwahaniaethu'r Mecanweithiau Difrod Craidd
Mae diraddio cydrannau mewnol fel arfer yn deillio o fflachio, ceudod neu erydiad. Mae pob proses yn arddangos amodau gweithredu unigryw a nodweddion ffisegol.
Fflachioyn digwydd pan fo pwysedd i lawr yr afon yn parhau i fod yn is na phwysedd anwedd dirlawnder yr hylif ar dymheredd y fewnfa ar ôl pasio trwy gyfyngiad y falf. Mae'r hylif yn anweddu'n barhaus, gan ffurfio llif dau gyfnod sefydlog. Gan nad yw'r swigod anwedd yn cwympo i lawr yr afon, nid yw effeithiau lleol difrifol yn digwydd. Nodweddir difrod fflachio gan batrwm erydiad llyfn, caboledig ar y plwg a'r sedd, sy'n debyg i garreg a wisgir gan lif dŵr hirfaith. Yn nodweddiadol mae'n cyflwyno heb ddirgryniad sylweddol na-sŵn amledd uchel.
Cavitationyn ffenomen dau gam mwy difrifol. Yn gyntaf, mae cyflymiad hylif yn y vena contracta yn achosi i bwysau statig ostwng o dan y pwysedd anwedd, gan gynhyrchu swigod anwedd microsgopig. Yn ail, wrth i'r hylif fynd i mewn i'r parth adennill pwysau i lawr yr afon, mae'r swigod hyn yn cwympo bron yn syth. Mae'r ffrwydrad yn cynhyrchu siocdonnau hynod leol a jetiau micro. Mae'r blinder cylchol hwn yn achosi i ddeunyddiau asglodi, gan arwain at diliau nodweddiadol neu wead arwyneb sbyngaidd. Mae synau cracio amledd uchel a dirgryniad pibellau difrifol yn cyd-fynd â cavitation hefyd, gan wasanaethu fel dangosyddion diagnostig allweddol.
Erydiadyn cael ei yrru gan weithred torri mecanyddol hylifau cyflymder uchel, yn enwedig y rhai sy'n cynnwys gronynnau solet mewn daliant. Mae straen cneifio hylif yn tynnu ffilmiau ocsid amddiffynnol neu gynhyrchion cyrydiad yn barhaus, gan amlygu metel ffres i ymosodiad mecanyddol a chemegol cyflymach. Mae difrod erydiad yn gyfeiriadol iawn, gan amlygu fel rhigolau, crafiadau, neu byllau muriog llyfn wedi'u halinio â llwybr y llif.
Mae diagnosis maes yn dibynnu ar archwiliad gweledol a monitro acwstig. Mae tyllu diliau gyda sŵn uchel yn dangos ceudod. Caboli llyfn heb unrhyw bwyntiau sŵn sylweddol i fflachio. Mae rhigolio cyfeiriadol yn cadarnhau traul erydol.
Lleoliadau Bregus
Mae efelychiadau a data maes Deinameg Hylif Cyfrifiadurol (CFD) yn gyson yn nodi'r lleihäwr i lawr yr afon (pen lleiaf lleihäwr consentrig neu ecsentrig) fel parth risg uchel. Mae gostyngiad trawsdoriadol sydyn yn cyflymu cyflymder hylif, gan ollwng pwysau statig o dan y trothwy anweddu a hwyluso ffurfio a chwympo swigod. Mae'r ardal hon hefyd yn profi straen cneifio hylif brig. O ganlyniad, mae'r lleihäwr neu'r penelin cyntaf i lawr yr afon o falf gollwng pwysedd uchel yn agored iawn i geudod synergaidd ac erydiad, gan arwain yn aml at deneuo waliau neu drydylliad. Mae angen archwilio'r meysydd hyn wedi'u blaenoriaethu yn ystod gwaith cynnal a chadw.
Strategaethau Lliniaru Systematig
Mae mynd i'r afael â difrod falf yn gofyn am ddull cyfannol sy'n rhychwantu dylunio, dewis deunyddiau, addasu prosesau a chynnal a chadw.
1. Dewis Falf a Maint
Mae dewis falf priodol yn sail i atal difrod. Ar gyfer gwasanaethau cavitating, mae falfiau adfer pwysedd isel fel falfiau ongl neu falfiau patrwm Y yn cael eu ffafrio yn hytrach na falfiau pêl neu glöyn byw. Mae dyluniadau trim aml-gam, gan gynnwys ffurfweddiadau labyrinth neu ddisg wedi'u pentyrru, yn rhannu cyfanswm y gostyngiad pwysau ar draws sawl cam. Mae hyn yn sicrhau bod y pwysau ym mhob cam yn parhau i fod yn uwch na'r pwysau anwedd, gan atal ffurfio swigen yn y ffynhonnell. Yn ogystal, mae maint Cv manwl gywir yn hanfodol. Dylai falfiau weithredu o fewn yr ystod agored 40% i 70% er mwyn osgoi'r gostyngiadau pwysau eithafol a'r cyflymderau uchel sy'n gysylltiedig â gweithrediad agored isel.
2. Gwella Deunydd a Chaledu Arwyneb
Pan fydd amodau'r broses yn golygu na ellir osgoi difrod, mae caledwch wyneb cynyddol yn darparu amddiffyniad angenrheidiol. Ar gyfer gwasanaethau gwasgedd uchel ac erydiad difrifol, mae wyneb caled Stellite, cladin laser, neu chwistrellu thermol HVOF (Tanwydd Ocsigen Cyflymder Uchel) yn creu troshaenau caledwch trwchus, uchel gyda bondiau metelegol cryf. Ar gyfer cydrannau manwl gywir lle mae goddefgarwch dimensiwn ac afluniad lleiaf yn hollbwysig, mae haenau PVD (Dadodiad Anwedd Corfforol) neu DLC (Diamond-Fel Carbon) yn cynnig caledwch eithriadol ar dymheredd prosesu isel.
3. Addasiadau System Proses
Gall addasu'r system bibellau wella amgylchedd gweithredu'r falf. Mae gosod falfiau mewn cyfres neu ychwanegu orifices cyfyngu i lawr yr afon yn dosbarthu cyfanswm y gostyngiad pwysau, gan atal cwymp anwedd lleol. Mae cynyddu hyd y gostyngwyr i lawr yr afon yn lleihau'r graddiant cyflymder, gan godi pwysau statig lleol a lliniaru difrifoldeb cavitation ac erydiad.
4. Monitro a Chynnal a Chadw Caeau
Mae cynnal a chadw wedi'i dargedu yn ymestyn bywyd gwasanaeth falf. Dylai gweithredwyr fonitro ar gyfer acwsteg annormal; Mae cracio amledd uchel yn gofyn am werthusiad paramedr proses ar unwaith. Mae angen profi trwch ultrasonic yn rheolaidd ar leihäwyr a phenelinoedd i lawr yr afon i olrhain teneuo waliau. Mae olrhain sefyllfa coesyn falf yr un mor bwysig; mae gweithrediad cronig ar agoriadau lleiaf yn dynodi falf rhy fawr, sy'n golygu bod angen newid maint neu osod dyfeisiau lleihau pwysau i fyny'r afon.
Mae diraddio falf yn dilyn deddfau ffisegol rhagweladwy. Trwy nodi'r mecanwaith difrod yn gywir a chymhwyso datrysiadau peirianneg wedi'u targedu ar draws dethol, deunyddiau, dylunio prosesau, a chynnal a chadw, gall peirianwyr reoli'r dulliau methiant hyn yn effeithiol a sicrhau-dibynadwyedd system hirdymor.
