כיצד למנוע קוויטציה במערכת הידראולית?

במערכת הידראולית, קוויטציה היא תופעה שבה שינויים מהירים של לחץ בשמן גורמים להיווצרות חללים קטנים מלאי אדים במקומות בהם הלחץ נמוך יחסית. ברגע שהלחץ יורד מתחת לרמת האדים הרוויים בטמפרטורת העבודה בשמן, יווצרו מיד מספר חללים מלאי אדים. כתוצאה מכך, כמות גדולה של בועות אוויר מובילה להפסקת שמן בצינור או באלמנטים הידראוליים.

תופעת הקוויטציה מתרחשת בדרך כלל בכניסה וביציאה של השסתום והמשאבה. כאשר שמן זורם דרך מעבר צפוף של שסתום, קצב מהירות הנוזל עולה ולחץ השמן יורד, ובכך מתרחשת קוויטציה. בנוסף, תופעה זו מופיעה כאשר משאבה מותקנת במצב מעל גובה, התנגדות ספיגת השמן גדולה מדי מכיוון שהקוטר הפנימי של צינור היניקה קטן מדי, או כאשר ספיגת השמן אינה מספקת בגלל מהירות המשאבה גבוהה מדי.

בועות אוויר, הנעות דרך אזור בלחץ גבוה עם שמן, נשברות מיד בגלל המאמץ של לחץ גבוה, ואז חלקיקי הנוזל שמסביב מפצים את הבועות במהירות גבוהה, וכך ההתנגשות המהירה בין חלקיקים אלו מייצרת השפעה הידראולית חלקית. כתוצאה מכך, הלחץ והטמפרטורה עולים בחלקם בצורה אינטנסיבית, וגורמים לרעידות ורעש לכאורה.

בקיר העבה שמסביב בו מתקבצים חללים ומשטח האלמנטים, נושרים חלקיקי מתכת שטחיים, עקב סבל ארוך טווח מפגיעות הידראוליות וטמפרטורה גבוהה, כמו גם מאמץ קורוזיבי ביותר שנגרם מהגז מהנפט.

לאחר שהדגמנו את תופעת הקוויטציה וההשלכות השלילית שלה, אנו שמחים לחלוק את הידע והניסיון שלנו כיצד למנוע את התרחשותה.

【1】 הפחית את ירידת הלחץ במקום הזרימה דרך חורים קטנים ומרווחים: קצב הלחץ הצפוי של זרימה לפני ואחרי חורים ומרווחים הוא p1/p2 < 3.50 .
【2】 הגדר את קוטר צינור ספיגת המשאבה ההידראולית בצורה מתאימה, והגביל את מהירות הנוזל בתוך הצינור במובנים רבים; להקטין את גובה היניקה של המשאבה, ולהפחית ככל האפשר את נזקי הלחץ לקו הכניסה.
【3】 בחר בצומת T אטימות באיכות גבוהה והשתמש במשאבת מים בלחץ גבוה כמשאבת עזר לאספקת שמן.
【4】 נסה לאמץ את כל הצינורות הישרים במערכת, הימנעות מסיבוב חד ומחריץ צר חלקית.
【5】 שפר את יכולת האלמנט להתנגד לחריטת גז.