Кавитация

Кавитацией называется образование в жидкости пузырьков небольшого размера, при этом пузырьки образуются в зонах пониженного давления в трубопроводной системе. Пузырьки могут быть заполнены газом или паром, а иногда и их смесью. К причинам возникновения кавитации можно отнести повышение скорости движения среды в трубопроводе при резких перепадах давления. За счёт резкого падения давления, вызываемого, соответственно, повышением скорости движения среды, в трубопроводе возникают участки вакуума, что и приводит к возникновению кавитации.

При этом опасность для трубопроводной системы представляет не сама кавитация, а её последствия, когда происходит схлопывание пузырьков. Из-за этого происходит образование ударной волны большой мощности, которая часто достигает таких пределов, что из молекул жидкости высвобождаются электроны. При этом наблюдается явление звуколюминесценции, то есть свечения, которое было вызвано силой звука. Отметим, что при возникновении звуколюминесценции температура схлопывающихся пузырьков превосходит температуру поверхности солнца! Но такая температура возникает лишь на очень короткий период времени, а вот ударная волна, вызванная схлопыванием образующихся в результате кавитации пузырьков, может привести к различным повреждениям трубопроводной системы — например, к эрозии стенок трубопровода.

Добавим также, что, если пузырьки схлопываются внутри клапанов, ничего страшного не произойдёт — опасно лишь схлопывание недалеко от стенок трубопровода. Интересно, что до сих пор бытует распространённое заблуждение о том, что причина возникающей при кавитации эрозии заключается в высокой скорости жидкой среды, которая якобы вымывает материал. Однако на самом деле эрозия возникает именно из-за схлопывания пузырьков, что приводит к образованию больших каверн, и при этом процессе возникает мощная ударная волна, которая и приводит к повреждению материала трубопровода. Что же касается образования (в результате схлопывания маленьких пузырьков) больших пузырей, то они затем уносятся средой и растворяются в среде практически бесследно безо всякого вреда для трубопроводной системы.

Заметим, что кавитацию можно вызывать и целенаправленно для очистки некоторых трубопроводных систем (как правило, подводных и тех, доступ к которым затруднён) от грязевых наростов и других посторонних включений. Однако, при возникновении кавитации, так сказать, естественным путём, вышеописанные процессы, возникающие вследствие кавитации, чаще всего приводят к весьма неприятным последствиям для труб, постепенно разрушая их. Здесь стоит также отметить и химическую агрессивность некоторых сред, что, в сочетании с высокой температурой кавитационных пузырьков, может приводить к ещё большей эрозии стенок трубопровода в результате схлопывания пузырьков. Совсем избавиться от возникновения кавитации практически нереально, однако существуют методы, позволяющие существенно снизить её и минимизировать вредные последствия для трубопроводной системы. Именно об этом мы и поговорим в следующей статье.

Связаться с нашими специалистами можно через эл. почту info@nomitech.ru или по телефону 8 (495) 268-0-242.