A kavitáció olyan jelenség, amely akkor fordul elő, amikor a nyomás a Gömbszelep A folyadék gőznyomásának alá esik, ami gőzbuborékok képződéséhez vezet. Mivel ezek a buborékok áthaladnak a rendszeren, és összeomlanak, amikor magasabb nyomásterületeket találnak, intenzív sokkhullámokat generálnak. Ezek a sokkhullámok károsíthatják a szelep belső alkatrészeit, például a szelepülés és a burkolat, ami erózióhoz, szivárgáshoz és a szelep teljesítményének elvesztéséhez vezet az idő múlásával. A földgömbszelepek, mivel azok a tervezésük miatt, amelyek általában pontosabb áramlási szabályozást tartalmaznak, hajlamosak a kavitációra, nagy áramlási sebesség vagy gyors nyomásesés körüli körülmények között. A kavitáció enyhítése érdekében a Globe szelepek gyakran olyan terveket tartalmaznak, amelyek fokozatos nyomáscsökkentést tesznek lehetővé, például nagyobb szelep üléseket vagy többlépcsős fojtószelepet. Bizonyos esetekben a földgömbszelepek olyan kavicsos kivágásokkal is vannak felszerelve, amelyek elősegítik a gőzbuborék képződését azáltal, hogy lehetővé teszik a szabályozott, többlépcsős nyomáscsökkenést. Ez elősegíti a kavitációval kapcsolatos intenzív sokkhullámok minimalizálását.
Az eróziót a gömbszelepekben általában a nagysebességű áramlások vagy a csiszoló részecskék jelenléte okozza, amelyek a szelep belső felületeit, különösen az ülést és a dugót el tudják viselni. Ez gyakori a szuszpályákkal, a szuszpendált szilárd anyagokkal vagy a részecskéket hordozó gázokkal foglalkozó rendszerekben. Ilyen körülmények között a csiszoló részecskék fokozatos anyagvesztést okoznak, ami a szelep tömítés hatékonyságának, a szivárgásnak és végül a szelep meghibásodásának csökkenéséhez vezet. Az erózió csökkentése érdekében a földgömbszelepek olyan anyagokból készülhetnek, amelyek kiváló kopási ellenállást mutatnak, például edzett rozsdamentes acélok, kerámia bevonatok vagy kompozit anyagok, amelyek nagy kopásállósággal rendelkeznek. A gömbszelepeket korszerűsített belső alkatrészekkel lehet megtervezni a turbulencia csökkentése érdekében, ami növeli az áramlás sebességét és súlyosbodó erózióját. A simább áramlási útvonalak létrehozásával és a belső geometria optimalizálásával a szelep hatékonyabban képes kezelni a nagy áramlási sebességeket, miközben csökkenti a túlzott kopás potenciálját. A cserélhető burkolat-alkatrészek, például a szelepülések és dugók beépítése lehetővé teszi a költséghatékony karbantartást, mivel ezeket az alkatrészeket kopásukkor kicserélhetik, meghosszabbítva a szelep teljes élettartamát.
A folyadékrendszerek ingadozó nyomása jelentős kihívásokat okozhat a földgömbszelepek számára, mivel a nyomás tüskék vagy cseppek instabilitást okozhatnak az áramlásban, potenciálisan kavitációt, eróziót és szokatlan szelepteljesítményt okozhatnak. A nagynyomású rendszerekben a hirtelen nyomáscsökkentések gőzbuborékok kialakulásához vezethetnek, míg a nyomás tüskék a szelepkomponensek túlfeszültségéhez vezethetnek. A földgömbszelepek, pontos áramlás -szabályozó képességeikkel, általában jobban felszereltek az ingadozó nyomás kezelésére, mint a többi szeleptípus. Ha azonban az ingadozások szélsőségesek vagy gyakoriak, akkor a földgömb szelepekhez speciális kivitelre van szükség, például anti-kavitációi burkolatok, nyomáscsökkentő burkolatok vagy fojtószelepek, amelyek lehetővé teszik a nyomásváltozások jobb ellenőrzését. Ezek a speciális burkolatok hatékonyabban szabályozzák a szelepen átnyúló nyomáscsökkenést, minimalizálva a gyors nyomásváltozást és ezáltal csökkentve a kavitáció kockázatát.
A nagy áramlási sebességek súlyosbíthatják mind a kavitációt, mind az eróziót a gömbszelepeken. Amikor a folyadék nagy sebességgel mozog, különösen korlátozott csőátmérővel rendelkező rendszerekben, a szelep belső alkatrészeire ható nyíróerők felgyorsíthatják a kopási folyamatot. Ez különösen akkor problematikus, ha a folyadékok szuszpendált szilárd anyagokat vagy csiszoló részecskéket tartalmaznak. A nagy áramlási sebességek kezelése érdekében a Globe szelepek speciális burkolatokkal felszerelhetők, amelyek célja az ilyen feltételek befogadására. Például a szelepeket nagyobb vagy megerősített szelep ülésekkel és dugókkal lehet felszerelni, amelyek képesek ellenállni a nagy sebességű áramlások által okozott megnövekedett kopásnak. A szelep belső geometriájának optimalizálása - például az áramlási út fokozatos átmenetének biztosítása - csökkentheti a turbulenciát és a lokalizált sebesség tüskéket, amelyek túlzott kopáshoz vezetnek. Egy másik fontos szempont annak biztosítása, hogy a szelep helyesen legyen az áramlási sebesség szempontjából. Ha egy gömbszelep túlméretezett az alkalmazáshoz, akkor a szelepen belüli túlzott áramlási sebességet eredményezhet, ami kavitációhoz és erózióhoz vezet.
