Mendiagnosis Kavitasi

1. Definisi: Apa itu Kavitasi?

Kavitasi adalah fenomena destruktif yang terjadi pada pompa dan sistem hidrolik lainnya. Ini adalah pembentukan gelembung uap yang cepat dan keruntuhan (implosi) yang hebat di dalam cairan. Hal ini terjadi ketika tekanan statis cairan turun di bawah tekanan uapnya.

Meskipun sering digambarkan sebagai suara “mendesis” atau “derak kelereng”, kavitasi merupakan sumber bahaya yang signifikan. getaran dan dapat menyebabkan kerusakan erosif yang parah pada impeller dan casing pompa. Ini merupakan tanda masalah hidrolik, bukan masalah mekanis, tetapi mudah dideteksi dengan analisis getaran.

2. Dua Jenis Kavitasi

a) Kavitasi Hisap

Ini adalah bentuk kavitasi yang paling umum. Kavitasi terjadi ketika pompa "kekurangan" fluida, yang berarti Head Hisap Positif Bersih yang Tersedia (NPSHa) lebih rendah daripada Head Hisap Positif Bersih yang Diperlukan (NPSHr) oleh pompa.

• Mekanisme: Tekanan rendah di mata impeller menyebabkan cairan mendidih, membentuk gelembung-gelembung uap. Saat gelembung-gelembung ini terbawa ke area bertekanan lebih tinggi pada sudu-sudu impeller, gelembung-gelembung tersebut pecah dengan hebat.
• Penyebab: Filter hisap yang tersumbat, katup hisap yang tertutup sebagian, saluran hisap yang terlalu panjang atau diameternya terlalu kecil, atau pompa yang diperlukan untuk mengangkat cairan dari ketinggian yang terlalu tinggi.

b) Kavitasi Pelepasan

Hal ini jarang terjadi dan terjadi ketika tekanan pembuangan pompa sangat tinggi, sehingga mencegah cairan mengalir keluar dari pompa.

• Mekanisme: Fluida terperangkap di antara sudu-sudu impeller dan bersirkulasi ulang dengan kecepatan tinggi, menciptakan zona vakum bertekanan rendah tempat gelembung-gelembung terbentuk. Gelembung-gelembung ini kemudian meledak saat bergerak keluar dari area bertekanan rendah.
• Penyebab: Katup pembuangan yang tersumbat atau tertutup, atau memompa ke “dead head” (saluran pembuangan yang tersumbat sepenuhnya).

3. Tanda Getaran Kavitasi

Ledakan dahsyat ribuan gelembung uap kecil tidak menghasilkan frekuensi tunggal yang rapi. Sebaliknya, ia menciptakan tanda getaran yang sangat jelas:

• Kebisingan Pita Lebar Frekuensi Tinggi: Indikator utama kavitasi adalah peningkatan signifikan pada “lantai kebisingan” Spektrum FFT, terutama pada frekuensi tinggi (biasanya di atas 2.000 Hz). Gelombang ini tampak seperti "punuk" energi pita lebar yang acak, alih-alih puncak yang terpisah.
• Acak dan Tidak Tetap: Getarannya acak dan non-periodik, sehingga tidak menghasilkan puncak yang tajam. Amplitudo keseluruhannya dapat berfluktuasi secara signifikan.
• Potensi Harmonik Frekuensi Lintasan Blade: Dalam beberapa kasus, energi acak dari kavitasi dapat membangkitkan Frekuensi Lulus Blade (BPF = Jumlah Baling-baling × Kecepatan Lari) dan harmoniknya, tetapi fitur dominannya akan tetap berupa tingkat kebisingan pita lebar.

Jika kavitasi parah, hal ini dapat menyebabkan kerusakan sekunder, seperti erosi impeller, yang kemudian dapat menyebabkan kerusakan mekanis yang sebenarnya. ketidakseimbangan, yang akan muncul sebagai puncak 1X yang tinggi.

4. Konfirmasi

Karena tanda getaran merupakan salah satu gangguan acak, terkadang dapat tertukar dengan sumber turbulensi atau masalah terkait aliran lainnya. Konfirmasi dapat dilakukan dengan:

• Mendengarkan: Kavitasi sering kali menghasilkan suara yang terdengar jelas seperti kerikil atau kelereng yang berguling-guling di dalam pompa.
• Perubahan Proses: Untuk dugaan kavitasi hisap, membuka katup hisap (jika sebagian tertutup) dengan hati-hati dan perlahan atau membersihkan saringan hisap dapat segera mengurangi atau menghilangkan suara getaran frekuensi tinggi. Ini merupakan tes diagnostik yang sangat efektif.

Sangat penting untuk segera mengatasi kavitasi, karena implosi tersebut bertindak seperti palu mikro-jet, yang menghancurkan dan mengikis bilah impeller dan volute pompa, yang mengakibatkan kegagalan dini.

← Kembali ke Indeks Utama