La cavitation est un phénomène qui se produit lorsque la pression à l'intérieur du Valve globe tombe sous la pression de vapeur du fluide, conduisant à la formation de bulles de vapeur. Alors que ces bulles se déplacent à travers le système et s'effondrent lors de la rencontre de zones de pression plus élevées, elles génèrent des ondes de choc intenses. Ces ondes de choc peuvent endommager les composants internes de la valve, tels que le siège de la valve et la garniture, ce qui conduit à l'érosion, à la fuite et à la perte de performances de la valve au fil du temps. Les soupapes de globe, en raison de leur conception qui intègre généralement un contrôle de débit plus précise, peuvent être sujettes à une cavitation dans des conditions de vitesse d'écoulement élevée ou de chutes de pression rapide. Pour atténuer la cavitation, les soupapes de globe comportent souvent des conceptions qui permettent des réductions de pression plus progressives, telles que des sièges de soupape plus grands ou une limitation à plusieurs étapes. Dans certains cas, les soupapes de globe sont également équipées de versions anti-cavitation qui aident à contrôler la formation de bulles de vapeur en permettant une chute de pression contrôlée à plusieurs étapes. Cela aide à minimiser les ondes de choc intenses associées à la cavitation.
L'érosion dans les soupapes de globe est généralement causée par des flux à grande vitesse ou la présence de particules abrasives, qui peuvent épuiser les surfaces internes de la valve, en particulier le siège et le bouchon. Ceci est courant dans les systèmes traitant des boues, des liquides avec des solides en suspension ou des gaz transportant des particules. Dans de telles conditions, les particules abrasives provoquent une perte de matériaux progressive, entraînant une baisse de l'efficacité d'étanchéité des valves, des fuites et, finalement, de la défaillance de la valve. Pour réduire l'érosion, des soupapes de globe peuvent être construites à partir de matériaux qui présentent une résistance à l'usure supérieure, tels que des aciers inoxydables durcis, des revêtements en céramique ou des matériaux composites qui ont une résistance élevée à l'abrasion. Les soupapes de globe peuvent être conçues avec des composants internes rationalisés pour réduire la turbulence, ce qui peut augmenter la vitesse de l'écoulement et exacerber l'érosion. En créant des chemins d'écoulement plus lisses et en optimisant la géométrie interne, la valve peut gérer plus efficacement les débits élevés tout en réduisant le potentiel d'usure excessive. L'incorporation de composants de garniture remplaçables, tels que des sièges et des bouchons de soupape, permet un entretien rentable, car ces pièces peuvent être remplacées lorsqu'elles sont portées, prolongeant la durée de vie globale de la valve.
Les pressions fluctuantes dans les systèmes de fluide peuvent provoquer des défis importants pour les soupapes de globe, car les pointes ou les gouttes de pression peuvent entraîner une instabilité de l'écoulement, provoquant potentiellement la cavitation, l'érosion et les performances de valve erratique. Dans les systèmes à haute pression, des réductions de pression soudaines peuvent entraîner la formation de bulles de vapeur, tandis que les pointes de pression peuvent conduire à la surfrontation des composants de la valve. Les soupapes de globe, avec leurs capacités de contrôle de débit précises, sont généralement mieux équipées pour gérer les pressions fluctuantes par rapport aux autres types de vannes. Cependant, lorsque les fluctuations sont extrêmes ou fréquentes, les soupapes de globe peuvent nécessiter des conceptions de garnitures spéciales, telles que des garnitures anti-cavitation, des garnitures réductrices de pression ou des soupapes de limitation, ce qui permet un meilleur contrôle sur les variations de pression. Ces versions spécialisées régulent la chute de pression sur la valve plus efficacement, minimisant les changements de pression rapide et réduisant ainsi le risque de cavitation.
Des vitesses d'écoulement élevées peuvent exacerber à la fois la cavitation et l'érosion dans les valves du globe. Lorsque le liquide se déplace à grande vitesse, en particulier dans les systèmes avec des diamètres de tuyaux limités, les forces de cisaillement agissant sur les composants internes de la valve peuvent accélérer le processus de port. Ceci est particulièrement problématique lorsque les fluides contiennent des solides en suspension ou des particules abrasives. Pour gérer les vitesses d'écoulement élevées, les soupapes de globe peuvent être équipées d'options de finition spéciales conçues pour s'adapter à ces conditions. Par exemple, les vannes peuvent être équipées de sièges et de bouchons de soupape plus grands ou renforcés qui peuvent résister à l'augmentation de l'usure causée par des flux à grande vitesse. L'optimisation de la géométrie interne de la valve - telle que fournissant une transition plus progressive pour le chemin d'écoulement - peut réduire la turbulence et les pointes de vitesse localisées qui conduisent à une usure excessive. S'assurer que la valve est correctement dimensionnée pour le débit est une autre considération importante. Si une valve de globe est surdimensionnée pour l'application, elle peut entraîner des vitesses d'écoulement excessives dans la valve, conduisant à la cavitation et à l'érosion.
