Ligesom lyd kan have negative virkninger på den menneskelige krop, kan visse frekvenser skabe kaos på industrielt udstyr, når de udøves. Når reguleringsventiler er korrekt valgt, er der en øget risiko for kavitation, hvilket vil resultere i høje støj- og vibrationsniveauer, hvilket fører til meget hurtige skader på ventilens indre og nedstrøms rørføring. Derudover forårsager høje støjniveauer ofte vibrationer, der kan beskadige rør, instrumenter mv.
Ventiler er modtagelige for alvorlige skader på rørsystemet som følge af time-lapse, nedbrydning af dele og kavitation fra ventiler. Denne skade er for det meste forårsaget af vibrationsstøjenergi, som fremskynder korrosionsprocessen. Dannelsen og kollapsen af boblen nær og nedstrøms for vena contracta genereres af vibrationer med stor amplitude med høje støjniveauer reflekteret i kavitation. Selvom dette typisk forekommer med kugleventiler og roterende ventiler i ventilhuset, kan det faktisk forekomme med korte, høje genvindingsrør på nedstrømssiden af ventilen som en V-type kugleventil af waferlegemesektion, især en butterflyventil. Når ventilen er belastet i en position, er det let at frembringe kavitationsfænomener, så det er let at lække ved rørføringen og svejsereparation af ventilen, og ventilen er ikke egnet til denne sektion af rørledningen.
Uanset om der opstår kavitation inde i ventilen eller nedstrøms for ventilen, kan udstyr i kavitationszonen lide omfattende skade. Ultratynde film, fjedre og cantilever-strukturer med små tværsnit, vibrationer med stor amplitude kan fremkalde oscillerende fejl. Hyppige fejlpunkter findes i instrumentering såsom trykmålere, transmittere, termobrønde, flowmålere og prøveudtagningssystemer. Aktuatorer, positionere og endestopkontakter, der indeholder fjedre, vil opleve accelereret slid, monteringsbeslag, fastgørelseselementer og konnektorer vil løsne sig og svigte på grund af vibrationer.
Fritringskorrosion, som opstår mellem slidte overflader udsat for vibrationer, er almindelig nær kavitationsventiler. Dette skaber hårde oxider, der fungerer som slibemidler for at fremskynde slid mellem slidfladerne. Berørt udstyr omfatter isolerings- og kontraventiler, foruden kontrolventiler, pumper, roterende skærme, prøveudtagere og enhver anden roterende eller glidende mekanisme.
Vibrationer med høj amplitude kan også revne og korrodere metalventildele og rørvægge. Spredte metalpartikler eller ætsende kemiske materialer kan forurene mediet i rørledningen, hvilket vil have en betydelig indvirkning på sanitære ventilrørledninger og rørledningsmedier med høj renhed. Dette er heller ikke tilladt.
Forudsigelsen af kavitationsskader i propventiler er mere kompliceret end blot at beregne chokertrykfaldet. Erfaring har vist, at det er muligt for trykket i hovedvæskestrømmen at falde til væskens damptryk, før der indtræffer et område med lokal fordampning og dampboblekollaps. Nogle ventilproducenter forudsiger begyndende erosionsskader ved at definere et begyndende skadetrykfald. En ventilproducents startmetode til at forudsige kavitationsskader er baseret på, at det er dampbobler, der kollapser og forårsager kavitation og støj. Producenten har fastslået, at betydelige kavitationsskader kan undgås, hvis de beregnede støjniveauer er under nedenstående grænser.
Op til 3" ventilstørrelse - 80 dB
4-6 tomme ventilstørrelse - 85 dB
8-14 tomme ventilstørrelse - 90 dB
Ventilstørrelser 16" og større - 95 decibel
Metoder til at eliminere kavitationsskader
Specielt ventildesign til at eliminere kavitation anvender delt flow og trinvist trykfald:
"Ventilafledning" er at opdele et stort flow i flere små flow, og designe ventilens flowbane således at flowet passerer gennem flere parallelle små åbninger. En del af størrelsen af luftboblerne på grund af kavitation beregnes for de åbninger, som flowet passerer igennem. Mindre åbninger giver mulighed for mindre luftbobler, hvilket resulterer i mindre støj og mindre skade på det tidspunkt.
"Stagedelt trykfald" betyder, at ventilen er udformet med to eller flere reguleringspunkter i serie, så den i stedet for hele trykfaldet i et enkelt trin tager flere mindre trin. Et trykfald på mindre end et individ forhindrer trykket i vena contracta i at falde fra væskens damptryk, hvilket eliminerer ventilkavitation.
Kombinationen af flowopdeling og iscenesættelse af trykfald ved samme ventil kan opnå forbedret kavitationsmodstand på følgende måder. Under ventilmodifikation kan placering af kontrolventilen, så trykket ved ventilens indløb er højere (såsom på den længere opstrøms side eller i en lavere højde), nogle gange eliminere kavitationsproblemer.
Alternativt kan placering af reguleringsventilen på et sted, hvor væskens temperatur, og derfor damptrykket, er lavt (såsom lavtemperatursiden af varmeveksleren), hjælpe med at eliminere kavitationsproblemer.
Sammenfatte
Det har vist sig, at ventilkavitation gør mere end blot at forringe ydeevnen og beskadige ventilen. Nedstrøms rørledninger og udstyr er også i fare. At forudsige kavitation og tage skridt til at eliminere den er den eneste måde at undgå dyre ventilforbrugsproblemer.