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動作中にバルブが過度のノイズと異常な音を生成するのはなぜですか?

Apr 12, 2025 伝言を残す

1。過剰な流れ速度

 

原理:
流体ダイナミクスの原理によると、フロー速度(v)パイプライン内の媒体の流量によって決定されます(Q)および断面領域(A)パイプの(q=va)。バルブの開口部が大きすぎる場合、またはパイプラインシステムの設計が不十分な場合、バルブ内の媒体の速度は許容範囲を超える場合があります。

 

これが発生すると、流体は層流から乱流に移行し、流体粒子はパイプ軸に平行に移動するのではなく、代わりに複雑な渦と不規則な運動を形成します。これにより、激しい乱流ノイズが生成されます。さらに、高速流量はバルブの内側の壁とコンポーネントに影響を与え、振動とノイズを引き起こします。

 

例:
大規模な工業用給水および排水システムでは、バルブが完全に開いている間にポンプが過剰な流れを供給する場合、水速度は標準設計範囲(通常1.5〜2.5 m\/s)を超えて上昇する可能性があります。たとえば、冷却水循環システムでは、誤ったサイズのポンプにより、水速度が5 m\/sに達し、大きなラッシュノイズが発生しました。これは、作業環境を破壊するだけでなく、バ​​ルブやパイプラインでの摩耗を加速します。

 

 

2。スロットリングノイズ

 

原理:
バルブがバルブプラグとシートの間の通過を減らすことでバルブを調整すると(スロットリング)、ベルヌーイの原則は、圧力が低下する間、速度が増加することを決定します。スロットリングオリフィスを出る高速ジェットは、周囲の液体と乱流され、不安定なフローパターン、振動、高頻度の鋭い音を作り出します。

 

例:
化学生産では、20%未満で動作する原子炉の飼料制御バルブは、大きなスロットリングノイズを生成する可能性があります。急激な速度の増加は激しいジェットを形成し、内部バルブの振動を引き起こします。このような条件下での長期操作は、バルブの寿命を短くし、システムの安定性を損ないます。

 

 

3。キャビテーション

 

原理:
キャビテーションは、バルブの局所圧力が培地の蒸気圧の下に低下し、泡を形成すると発生します。これらの泡が高圧ゾーンに移動すると、激しく破裂し、鋭くパチパチと音を立て、金属表面を侵食するエネルギーを放出します。

 

例:
熱発電所の凝縮液パイプラインでは、1。0 MPAおよび180度で動作する不十分に選択された蒸気トラップが重度の圧力降下を経験し、キャビテーションを引き起こしました。結果として得られるノイズは金属亀裂に似ており、バルブは損傷が加速して頻繁に交換する必要がありました。

 

 

4。バルブ固有の原因

 

4.1不適切なバルブの選択

 

原理:
バルブタイプは、特定のアプリケーションの適合性が異なります。たとえば、Globe Valvesはシャットオフで優れていますが、フロー調節が不十分であり、しばしばスロットリングノイズを引き起こします。逆に、制御バルブは、正確なフロー調整のために設計されています。

 

例:
HVAC冷却水システムでは、コントロールバルブの代わりにグローブバルブを設置し、部分的な開口部での乱流により不安定な流れ制御とノイズにつながりました。適切にサイズのコントロールバルブに置き換えると、問題が解決されました。

 

4.2ルーズコンポーネント

 

原理:
締められたまたは振動が緩んでいる部分(例、バルブプラグ、茎、またはボルトなど)が流体力の下での動きを可能にし、衝撃ノイズを生成します。

 

例:
石油化学パイプラインでは、騒々しいボールバルブがシート保持ボルトをゆるくするためにトレースされました。それらを締めると、シーリングが復元され、ノイズが減少しました。

 

4.3損傷したシール

 

原理:
摩耗または腐食したシール(たとえば、Oリング、梱包)漏れ、乱流とノイズが発生します。シールの失敗による不完全な閉鎖は、問題を悪化させます。

 

例:
破損したゴム製シートシールを備えた給水バタフライバルブは、閉じたときに聞こえるように漏れます。シールを交換すると、ノイズがなくなりました。

 

 

5。パイプラインシステムの問題

 

5.1不十分なパイプサポート

 

原理:
液体のダイナミクスが変化すると、バルブや近くの構造に振動を伝達すると、サポートされていないパイプが振動します。

 

例:
蒸気パイプラインでは、サポート間の過度の間隔がバルブの動作中に激しい振動と騒音を引き起こしました。中間サポートを追加してボルトを締めると、問題が軽減されました。

 

5.2共鳴

 

原理:
バルブによって誘発された振動がパイプの固有周波数に一致する場合、共鳴はノイズと振動を増幅します。

 

例:
特定のバルブ動作周波数に共鳴した化学プラントのサポートされていないステンレス鋼パイプの20-メーターは、大きなノイズを生成します。中期サポートを追加すると、固有周波数が変化し、共鳴が排除されます。

 

 

6。外部要因

 

6.1近くの振動機器

 

原理:
ポンプまたはコンプレッサーからの外部振動は、バルブに移動し、騒音と摩耗を増加させます。

 

例:
ポンプの近くのバルブは振動を吸収し、ノイズを引き起こします。それらの間に振動アイソレーターを設置すると、トランスミッションが減少しました。

 

6.2換気不足

 

原理:
囲まれたスペースはバルブノイズを反射および増幅しますが、周囲温度が高い場合はバルブ材料に影響を与える可能性があります。

 

例:
地下の消火システムでは、不十分な換気により、バルブテストノイズが耐えられなくなりました。換気ファンを追加すると、音の分散が改善されました。

 

 

結論

バルブノイズは、流体のダイナミクス、バルブ設計、設置品質、環境条件など、複数の要因に由来します。ソリューションには、適切なバルブの選択、正確なインストール、定期的なメンテナンス、およびシステムの最適化が含まれ、安全で静かで信頼できる操作を確保します。

 

 

 

ダイアナによって