Memahami Cacat Pompa Sentrifugal
Definisi: Apa itu Cacat Pompa Sentrifugal?
Cacat pompa sentrifugal adalah kegagalan dan masalah yang spesifik terhadap desain dan operasi pompa sentrifugal, termasuk kerusakan cincin aus, erosi volute/diffuser, masalah jarak bebas impeller ke casing, kavitasi kerusakan, ketidakseimbangan hidrolik, dan resirkulasi pada aliran rendah. Meskipun pompa sentrifugal memiliki cacat mesin putar yang umum (bantalan, segel, penyelarasan), mereka juga memiliki mode kegagalan unik yang timbul dari desain hidrolik dan interaksi antara impeller yang berputar dan volute atau diffuser yang stasioner.
Pompa sentrifugal adalah pekerja keras dalam penanganan cairan industri, dan memahami mode cacat spesifiknya—terutama yang terkait dengan jarak bebas internal dan gaya hidrolik—sangat penting untuk program pemeliharaan dan keandalan pompa yang efektif.
Cacat Khusus Pompa Sentrifugal
1. Kerusakan Cincin Aus
Masalah khusus pompa sentrifugal yang paling umum:
Fungsi Cincin Aus
- Cincin pengorbanan yang memberikan jarak kecil antara impeller dan casing
- Minimalkan resirkulasi internal (kebocoran dari pembuangan kembali ke hisapan)
- Komponen yang dapat diganti melindungi impeller dan casing yang mahal
Mekanisme Keausan
- Keausan Abrasif: Partikel dalam cairan mengikis permukaan cincin
- Peningkatan Izin: Jarak bebas tipikal 0,25-0,75 mm baru; 1,5-3,0 mm aus
- Kecepatan: Tergantung pada abrasivitas cairan (air bersih lambat, bubur cepat)
Efek dari Cincin yang Sudah Aus
- Kehilangan Kinerja: Mengurangi tekanan dan aliran (resirkulasi internal)
- Penurunan Efisiensi: Kehilangan efisiensi 5-15% biasanya terjadi jika jarak bebas berlebihan
- Peningkatan Getaran: Ditingkatkan VPF amplitudo dari izin
- Gaya Radial Hidrolik: Kebocoran asimetris menciptakan gaya radial
- Onset Resirkulasi: Terjadi pada laju aliran yang lebih tinggi dengan cincin yang aus
Deteksi
- Pengujian kinerja (kurva aliran head lebih datar dari desain)
- Peningkatan amplitudo getaran VPF
- Inspeksi visual selama perbaikan
- Pengukuran jarak bebas dengan pengukur feeler
2. Erosi Volute/Casing
- Lokasi: Tenggorokan volute, daerah pemotongan air, nosel pembuangan
- Penyebab: Partikel abrasif, kavitasi, kecepatan tinggi
- Memengaruhi: Mengubah saluran hidrolik, memengaruhi kinerja dan gaya
- Kasus Parah: Erosi tembus dinding menyebabkan kebocoran
- Memperbaiki: Penumpukan las dan pemesinan, atau penggantian casing
3. Masalah Khusus Impeller
Erosi/Korosi Baling-baling
- Keausan tepi terdepan dalam layanan abrasif
- Kerusakan kavitasi sisi hisap
- Baling-baling pengencer korosi kimia
- Menciptakan ketidakseimbangan dan kehilangan kinerja
Kerusakan Kain Kafan
- Retakan pada selubung impeller (depan atau belakang)
- Erosi atau korosi
- Mempengaruhi penyegelan hidrolik dan keseimbangan daya dorong
Kerusakan Mata Impeller
- Daerah inlet (mata) sangat rentan terhadap kavitasi
- Erosi akibat aliran masuk berkecepatan tinggi
- Mempengaruhi kinerja hisap
4. Masalah Lidah Volute (Cutwater)
- Erosi: Aliran berkecepatan tinggi mengikis ujung cutwater
- Perubahan Izin: Mempengaruhi amplitudo pulsasi VPF
- Distorsi Bentuk: Mengubah kinerja hidrolik
- Retak: Kelelahan akibat denyutan tekanan
5. Cacat Diffuser (Pompa Diffuser)
- Erosi atau kerusakan bilah diffuser
- Perubahan jarak bebas antara impeller dan diffuser
- Mempengaruhi pemulihan tekanan dan efisiensi
- Dapat menciptakan frekuensi getaran tambahan
Cacat Kinerja Hidrolik
Operasi Off-Design
- Aliran Rendah: Resirkulasi, gaya radial tinggi, risiko kavitasi
- Aliran Tinggi: Beban berlebih, kavitasi, erosi kecepatan tinggi
- Optimal: 80-110% BEP untuk keandalan
Ketidakcukupan NPSH
- Kepala Hisap Positif Bersih tidak mencukupi
- Menyebabkan kavitasi pada saluran masuk impeller
- Masalah sistem tetapi terwujud dalam pompa
- Memerlukan modifikasi sistem untuk memperbaikinya
Pendekatan Diagnostik
Diagnostik Getaran
- 1× Tren: Ketidakseimbangan akibat erosi atau penumpukan
- Amplitudo VPF: Kondisi keausan cincin dan jarak bebas
- Frekuensi Rendah: Resirkulasi pada kondisi di luar desain
- Pita lebar: Kavitasi atau turbulensi
- Frekuensi Bearing: Deteksi kesalahan bantalan standar
Pengujian Kinerja
- Perbandingan kurva aliran head dengan garis dasar
- Konsumsi daya vs. aliran
- Perhitungan efisiensi
- Verifikasi NPSH yang tersedia
Inspeksi
- Kelonggaran cincin aus (bandingkan dengan spesifikasi)
- Kondisi impeller (erosi, korosi, retak)
- Kondisi internal volute
- Verifikasi penyelarasan
Pencegahan Melalui Desain dan Operasi
Pemilihan Material
- Bahan tahan erosi untuk layanan abrasif
- Paduan tahan korosi untuk layanan kimia
- Cincin aus yang diperkeras untuk masa pakai yang lama
- Pelapis untuk perlindungan tambahan
Praktik Terbaik Pengoperasian
- Beroperasi mendekati BEP (titik efisiensi terbaik)
- Pastikan margin NPSH memadai (biasanya 1,5-2× NPSH yang dibutuhkan)
- Hindari pemenggalan kepala atau aliran yang sangat rendah
- Kontrol kebersihan cairan (filtrasi, pengendapan)
- Memantau dan tren parameter kinerja
Pemeliharaan
- Ganti cincin aus ketika jarak bebas melebihi batas (biasanya 2-3x jarak bebas baru)
- Keseimbangan setelah perbaikan atau pembersihan impeller
- Perawatan penyelarasan presisi
- Perawatan sistem segel
- Verifikasi kinerja berkala
Kerusakan pompa sentrifugal memerlukan pemahaman tentang diagnostik mesin putar standar dan fenomena hidrolik spesifik pompa. Interaksi antara kondisi mekanis (celah, keselarasan, keseimbangan) dan kinerja hidrolik (aliran, tekanan, efisiensi) menjadikan pemantauan komprehensif yang menggabungkan analisis getaran dan pengujian kinerja penting untuk manajemen keandalan pompa sentrifugal yang efektif.