如何應對CKD電磁閥的氣蝕及防護？
    一、氣蝕的產(chǎn)生及危害
    CKD電磁閥氣蝕是材料在液體的壓力和溫度達到臨界值時(shí)產(chǎn)生破壞的一種形式。當液體通過(guò)節流孔時(shí)，流體流道面積的縮小導致流速迅速增加，速度的增加，產(chǎn)生了速度和壓力之間的能量轉換，流體壓力下降。壓力在節流孔下游側附近達到值，這時(shí)其速度大，壓力小。當該處的壓力Pvc低于液體蒸汽壓Pv且閥門(mén)下游壓力P2高于液體蒸汽壓時(shí)，就會(huì )發(fā)生氣蝕（圖1）。氣蝕產(chǎn)生時(shí)
    Pvc      式中
    Pvc——節流孔處的壓力，MPa
    P2——閥門(mén)下游壓力，MPa
    Pv——液體蒸汽壓，MPa
    2.氣蝕一般出現在兩個(gè)階段。首先，當液體壓力低于液體蒸汽壓時(shí)，在液體中形成蒸汽泡，由液體攜帶氣泡的邊緣層向下游移動(dòng)。其次，如果出口壓力大于液體蒸汽壓力，氣泡就會(huì )破裂或爆破，同時(shí)產(chǎn)生巨大的壓力沖擊波，并通過(guò)液體向外傳播，集中撞擊管道壁和閥內零件，沖擊到相近的金屬表面上。氣泡破裂對金屬表面的沖擊類(lèi)似于微流噴射，它能以104MPa的壓力，振動(dòng)和碰撞管壁。在液體內，當氣泡遠離金屬表面破裂時(shí)，產(chǎn)生球形壓力波，此時(shí)，碰撞壓力約為103MPa，且微流噴射的影響未達到金屬固體壁。如果氣泡接近金屬表面破裂，微流噴射將直接沖擊金屬表面。由于沖擊波反復沖擊，導致金屬表面疲勞、撕裂和其他缺陷。氣蝕損壞表現為金屬表面凹凸不平和多孔現象。如果閥門(mén)出口壓力低于液體蒸汽壓時(shí)，蒸汽氣泡不會(huì )破裂，液體以氣液兩相混合狀態(tài)存在，液流速度將繼續增大，這種狀態(tài)稱(chēng)為閃蒸（圖2）。閃蒸并不是一個(gè)主要問(wèn)題，其損害與氣蝕不同，通常選用抗沖蝕的閥體和閥瓣材料，限制閥門(mén)出口流速，可大大降低和消除，延長(cháng)調節閥的使用壽命。閃蒸時(shí)Pv>P2。
    表面上看氣蝕破壞是一種機械性的破壞。但是，在腐蝕性介質(zhì)中，氣蝕會(huì )加快腐蝕侵蝕。氣蝕發(fā)生時(shí)，微流噴射（或沖擊波）破壞了金屬表面的鈍化膜保護層，基體金屬受到侵蝕，產(chǎn)生化學(xué)腐蝕。沖蝕又把產(chǎn)生的腐蝕介質(zhì)沖掉，引起新的腐蝕。與氣蝕或氣蝕腐蝕相關(guān)的沖蝕導致金屬進(jìn)一步磨損和破壞，通過(guò)氣蝕和腐蝕的影響，材料被沖蝕磨損（圖3）。
    沖蝕強度與流體流速有關(guān)
    e=KVn
    式中e——材料損耗
    K——常數
    V——流速，m/s
    n——磨損指數
    一般沖蝕下，磨損指數n≈2.5，當氣蝕和腐蝕相結合影響時(shí)，磨損指數可達n=7。
    氣蝕不僅對閥門(mén)產(chǎn)生機械損害，導致閥門(mén)失效，而且產(chǎn)生嚴重的噪聲。當液體流過(guò)閥座通孔或節流孔時(shí)，會(huì )突然加速、氣化和膨脹，在管路中產(chǎn)生紊流、振動(dòng)和動(dòng)力噪聲。氣蝕氣泡的破裂是噪聲的主要來(lái)源，通常有氣蝕就有噪聲，噪聲量直接與氣蝕程度有關(guān)。因此，氣蝕對調節閥系統管路的影響相當大。
    3. 氣蝕的防護
    3.1 材料的選擇
    氣蝕破壞與金屬的機械性能和抗腐蝕能力有關(guān)，因為抗氣蝕破壞主要是材料抵抗氣泡破裂時(shí)形成重疊凹坑的能力，它隨材料吸收能量的能力而改變?？箽馕g破壞較的材料應具備堅實(shí)和均勻的細晶粒結構，變形能力大，抗拉強度和硬度高，加工硬化性，疲勞極限和抗腐蝕疲勞極限強度高。韌性材料抗氣蝕能力要高于脆性材料，因此，通?？蛇x用不銹鋼閥門(mén)，提高抗氣蝕能力。
    3.2 閥門(mén)的形式
    調節閥的形式將影響其對氣蝕的敏感性，調節閥一般有兩種形式，即低復原閥門(mén)（如截止閥等）和高復原閥門(mén)（如球閥和蝶閥等）。這2種形式的閥門(mén)在進(jìn)口壓力和壓降相同的情況下，流體通過(guò)收縮截面時(shí)，高復原閥門(mén)的閥后出口壓力恢復遠大于低復原閥門(mén)。對截止閥而言，其通道的幾何形狀和湍流存在，會(huì )產(chǎn)生很大的流體阻力，因此，在閥后出口壓力不會(huì )恢復很多。而對球閥而言，其進(jìn)口流體阻力不大，在閥后出口壓力恢復很多，閥門(mén)的復原性可用壓力恢復系數FL表示（圖4）。
    FL越接近1.0，壓力恢復越少。
    3.3 壓力降的分布
    壓力降分布的均勻性也對氣蝕產(chǎn)生影響，可以采用幾個(gè)串聯(lián)閥門(mén)和一系列節流孔板，把壓力降分布在幾個(gè)串聯(lián)閥門(mén)之間或分布在一個(gè)閥門(mén)和節流孔板之間。閥門(mén)和節流孔板沿介質(zhì)流動(dòng)方向的合理設置，可以經(jīng)濟和有效地控制氣蝕。采用多級壓降和增加流體出口面積，可以有效地控制流體速度?？刂屏黧w速度（相當于控制閥內的壓力）是避免氣蝕的有效手段，其目的是使閥內壓力高于流體壓力蒸汽壓，避免蒸汽氣泡破裂，較的避免了閥內的氣蝕。
    CKD電磁閥的壓降可以分成幾段來(lái)實(shí)現。當調節閥上的壓降產(chǎn)生在多級閥瓣上時(shí)，總壓降（P1-Pn）被劃分成幾個(gè)較小的連續壓降P2、P3、…Pn，在下一個(gè)節流級之前，流體壓力被允許恢復到中間壓力P2、P3、…Pn-1，一直到后的壓降Pn，使氣蝕消除在一個(gè)較大的延伸區內（圖5）。
    4. 結語(yǔ)
    以來(lái)，氣蝕現象縮短了管線(xiàn)設