Kavitasyon, içindeki basınç içinde meydana gelen bir olgudur. Küre valfi Sıvının buhar basıncının altına düşer ve buhar kabarcıklarının oluşumuna yol açar. Bu kabarcıklar sistemden geçtikçe ve daha yüksek basınç alanlarıyla karşılaştıktan sonra çöktüğünde, yoğun şok dalgaları üretir. Bu şok dalgaları, valf koltuğu ve trim gibi valfin iç bileşenlerine zarar verebilir, bu da erozyon, sızıntı ve zaman içinde valf performansı kaybına yol açar. Tipik olarak daha hassas akış kontrolünü içeren tasarımları nedeniyle küresel vanalar, yüksek akış hızı veya hızlı basınç düşüşleri koşulları altında kavitasyona eğilimli olabilir. Kavitasyonu azaltmak için, küre vanalar genellikle daha büyük valf koltukları veya çok aşamalı kısma gibi daha kademeli basınç azaltmalarına izin veren tasarımlara sahiptir. Bazı durumlarda, küre valfler ayrıca kontrollü, çok aşamalı bir basınç düşüşüne izin vererek buhar kabarcığı oluşumunu kontrol etmeye yardımcı olan kavasyon önleyici kaplamalarla da donatılmıştır. Bu, kavitasyon ile ilişkili yoğun şok dalgalarını en aza indirmeye yardımcı olur.
Küre valfleri içindeki erozyon, tipik olarak yüksek hızlı akışlar veya valfin iç yüzeylerini, özellikle koltuk ve tıkaçları yıpratabilen aşındırıcı parçacıkların varlığından kaynaklanır. Bu, bulamaçlarla ilgili sistemlerde yaygındır, katı maddeleri olan sıvılar veya partikül madde taşıyan gazlar. Bu koşullarda, aşındırıcı parçacıklar kademeli malzeme kaybına neden olur, bu da valf sızdırmazlığı verimliliği, sızıntı ve nihayetinde valf arızasında bir düşüşe yol açar. Erozyonu azaltmak için küresel valfler, sertleştirilmiş paslanmaz çelikler, seramik kaplamalar veya yüksek aşınma direncine sahip kompozit malzemeler gibi üstün aşınma direnci sergileyen malzemelerden inşa edilebilir. Küre valfleri, türbülansı azaltmak için akışın hızını arttırabilen ve alevlenebilir erozyonu azaltmak için aerodinamik iç bileşenlerle tasarlanabilir. Daha pürüzsüz akış yolları oluşturarak ve iç geometriyi optimize ederek, valf aşırı aşınma potansiyelini azaltırken yüksek akış hızlarını daha etkili bir şekilde işleyebilir. Valf koltukları ve fişler gibi değiştirilebilir trim bileşenlerinin dahil edilmesi, valfin genel servis ömrünü uzatarak bu parçalar giyildiğinde değiştirilebildiğinden, maliyet etkin bakım sağlar.
Sıvı sistemlerindeki dalgalanan basınçlar, basınç sivri uçları veya damlalar akışta dengesizliğe yol açabilir, potansiyel olarak kavitasyona, erozyona ve düzensiz valf performansına neden olabilir. Yüksek basınçlı sistemlerde, ani basınç azaltmaları buhar kabarcıklarının oluşumuna yol açabilirken, basınç ani artışlar valf bileşenlerinin aşırı strese yol açabilir. Küre vanaları, hassas akış kontrol yetenekleri ile, diğer valf tiplerine kıyasla dalgalanan basınçları işlemek için genellikle daha iyi donanımlıdır. Bununla birlikte, dalgalanmalar aşırı veya sık olduğunda, küresel vanalar, basınç varyasyonları üzerinde daha iyi kontrole izin veren kavatma anti-kavasyon kaplamaları, basınç azaltıcı trimler veya kısma vanaları gibi özel trim tasarımları gerektirebilir. Bu uzmanlaşmış trimler, valf üzerindeki basınç düşüşünü daha etkili bir şekilde düzenleyerek hızlı basınç değişikliklerini en aza indirir ve böylece kavitasyon riskini azaltır.
Yüksek akış hızları, küre vanalarda hem kavitasyon hem de erozyonu şiddetlendirebilir. Sıvı, özellikle sınırlı boru çapına sahip sistemlerde yüksek hızda hareket ettiğinde, valfin iç bileşenlerine etki eden kesme kuvvetleri aşınma işlemini hızlandırabilir. Bu özellikle sıvılar askıda katılar veya aşındırıcı parçacıklar içerdiğinde sorunludur. Yüksek akış hızlarını işlemek için, küre vanalar bu koşulları karşılamak için tasarlanmış özel trim seçenekleriyle donatılabilir. Örneğin, vanalar, yüksek hızlı akışların neden olduğu artan aşınmaya dayanabilen daha büyük veya güçlendirilmiş valf koltukları ve tapalarla donatılabilir. Valfin iç geometrisini optimize etmek - akış yolu için daha kademeli bir geçiş sağlamak gibi - aşırı aşınmaya yol açan türbülansı ve lokal hız ani artışları azaltabilir. Valfin akış hızı için doğru boyutlandırılmasını sağlamak bir başka önemli husustur. Uygulama için bir küre valf büyüklüğünde ise, valf içinde aşırı akış hızlarına neden olabilir, bu da kavitasyon ve erozyona yol açabilir.
