A cavitação é um fenômeno que ocorre quando a pressão dentro do Válvula globo cai abaixo da pressão de vapor do fluido, levando à formação de bolhas de vapor. À medida que essas bolhas viajam pelo sistema e entram em colapso ao encontrar áreas de alta pressão, elas geram ondas de choque intensas. Essas ondas de choque podem danificar os componentes internos da válvula, como o assento e a guarnição da válvula, o que leva à erosão, vazamento e perda do desempenho da válvula ao longo do tempo. As válvulas globais, devido ao seu design que normalmente incorpora o controle de fluxo mais precisas, podem ser propensas à cavitação sob condições de alta velocidade de fluxo ou quedas de pressão rápidas. Para mitigar a cavitação, as válvulas globais geralmente apresentam designs que permitem reduções de pressão mais graduais, como assentos de válvula maiores ou aceleração de vários estágios. Em alguns casos, as válvulas globais também estão equipadas com acabamentos anti-escavitação que ajudam a controlar a formação de bolhas de vapor, permitindo uma queda de pressão controlada e multi-estágio. Isso ajuda a minimizar as intensas ondas de choque associadas à cavitação.
A erosão nas válvulas globais é tipicamente causada por fluxos de alta velocidade ou a presença de partículas abrasivas, que podem desgastar as superfícies internas da válvula, particularmente o assento e o plugue. Isso é comum em sistemas que lidam com lamas, líquidos com sólidos suspensos ou gases portadores de partículas. Em tais condições, as partículas abrasivas causam perda de material gradual, levando a um declínio na eficiência da vedação das válvulas, vazamento e, finalmente, a falha da válvula. Para reduzir a erosão, as válvulas globais podem ser construídas a partir de materiais que exibem resistência superior ao desgaste, como aços inoxidáveis endurecidos, revestimentos de cerâmica ou materiais compostos com alta resistência à abrasão. As válvulas globais podem ser projetadas com componentes internos simplificados para reduzir a turbulência, o que pode aumentar a velocidade do fluxo e exacerbar a erosão. Ao criar caminhos de fluxo mais suaves e otimizar a geometria interna, a válvula pode lidar com altas taxas de fluxo de maneira mais eficaz, reduzindo o potencial de desgaste excessivo. A incorporação de componentes de acabamento substituíveis, como assentos e plugues de válvula, permite a manutenção econômica, pois essas peças podem ser substituídas quando usadas, prolongando a vida útil geral da válvula.
As pressões flutuantes nos sistemas de fluidos podem causar desafios significativos para as válvulas globais, pois picos de pressão ou gotas podem levar à instabilidade no fluxo, potencialmente causando cavitação, erosão e desempenho irregular da válvula. Em sistemas de alta pressão, reduções repentinas de pressão podem levar à formação de bolhas de vapor, enquanto os picos de pressão podem levar ao estresse excessivo dos componentes da válvula. As válvulas globais, com seus recursos precisos de controle de fluxo, geralmente são melhor equipados para lidar com pressões flutuantes em comparação com outros tipos de válvulas. No entanto, quando as flutuações são extremas ou frequentes, as válvulas globais podem exigir projetos de acabamentos especiais, como acabamentos anti-escavitação, acabamentos para redução de pressão ou válvulas de aceleração, que permitem um melhor controle sobre variações de pressão. Esses acabamentos especializados regulam a queda de pressão através da válvula com mais eficiência, minimizando alterações rápidas de pressão e reduzindo assim o risco de cavitação.
Velocidades de alto fluxo podem exacerbar a cavitação e a erosão nas válvulas globais. Quando o fluido se move em alta velocidade, particularmente em sistemas com diâmetros limitados de tubos, as forças de cisalhamento que atuam nos componentes internos da válvula podem acelerar o processo de desgaste. Isso é particularmente problemático quando os fluidos contêm sólidos suspensos ou partículas abrasivas. Para lidar com altas velocidades de fluxo, as válvulas globais podem ser equipadas com opções de acabamento especiais projetadas para acomodar essas condições. Por exemplo, as válvulas podem ser equipadas com assentos e plugues de válvula maiores ou reforçados que podem suportar o aumento do desgaste causado por fluxos de alta velocidade. Otimizando a geometria interna da válvula - como fornecendo uma transição mais gradual para o caminho do fluxo - pode reduzir a turbulência e os picos de velocidade localizada que levam ao desgaste excessivo. Garantir que a válvula seja dimensionada corretamente para a taxa de fluxo é outra consideração importante. Se uma válvula global for superdimensionada para a aplicação, poderá resultar em velocidades excessivas de fluxo dentro da válvula, levando à cavitação e erosão.
