Kavitasi atau Cavitation adalah pembentukan gelembung gas pada pompa karena tekanan sangat rendah mencapai dibawah tekanan uap sehingga air menguap karena tekanan yang sangat rendah ini.Saat sejenis pompa misal pompa dragon ditarik, maka akan menyebabkan udara didalam pompa tekanannya turun drastis. pada tekanan yang sangat rendah menyebabkan air mudah sekali menguap meskipun temperaturnya normal.
Water hemmaer ini membuta suara menjadi berisik pada pompa, dan juga dapat menyebabkan vibrasi yang berlebih pada pompa. Dan hal ini juga menyebabkan kelelahan pada permukaan logam yang menyebabkan keausan yang juga disebut “kavitasi”. Contoh paling umum dari jenis keausan ini adalah untuk baling-baling dan impeller pompa.
Baca juga :
Prosedure Hydrotest Gate Valve
Motor Bakar Dan klasifikasinya
Kavitasi biasanya dibagi menjadi dua kelas perilaku: kavitasi inersia (atau sementara) dan kavitasi non-inersia.
Kavitasi inersia ini adalah proses dimana terjadi kekosongan atau gelembung dalam cairan yang mudah pecah dan menghasilkan gelombang kejut sedangkan kavitasi non-inersia adalah proses dimana gelembung dalam suatu fluida yang dipaksa untuk berosilasi dalam ukuran atau bentuk karena beberapa input energi lainnya.
Karena gelombang kejut yang terbentuk oleh pecahnya gelembung ini cukup kuat, menyebabkan kerusakan signifikan pada bagian yang bergerak, kavitasi biasanya merupakan fenomena yang tidak diinginkan.
Sangat sering secara khusus dihindari dalam desain mesin seperti turbin atau baling-baling dan menghilangkan kavitasi adalah bidang utama dalam studi dinamika fluida.
Namun, kadang-kadang berguna dan tidak menyebabkan kerusakan ketika gelembung pecah pada mesin, seperti dalam superkavitasi .
Knapp (Karassik dkk, 1976) menemukan bahwa mulai terbentuknya gelembung sampai gelembung pecah hanya memerlukan waktu sekitar 0,003 detik.
Gelembung ini akan terbawa aliran fluida sampai akhirnya berada pada daerah yang mempunyai tekanan lebih besar daripada tekanan uap jenuh cairan.
Pada daerah tersebut gelembung tersebut akan pecah dan akan menyebabkan shock pada dinding di dekatnya. Cairan akan masuk secara tiba-tiba ke ruangan yang terbentuk akibat pecahnya gelembung uap tadi sehingga mengakibatkan tumbukanUntuk menghindari terjadinya kavitasi tentunya menarik pompa lebih pelan sehingga sebelum air menguap tekanannya kembali normal karena air sudah naik. Atau pada turbin, rotasi putarannya lebih kecil. Tentu kompensasinya agar outputnya sama, diameter pompa harus lebih besar atau ukuran turbin yang lebih besar
Kavitasi Ynag terjadi pada Pompa.
Pada pompa bagian yang sering mengalami kavitasi adalah sisi hisap pompa. Misalnya, air pada tekanan 1 atm akan mendidih dan menjadi uap pada suhu 100 derajat celcius.
Tetapi jika tekanan direndahkan maka air akan bisa mendidih pada temperatur yang lebih rendah bahkan jika tekanannya cukup rendah maka air bisa mendidih pada suhu kamar.
Apabila zat cair mendidih, maka akan timbul gelembung-gelembung uap zat cair. Hal ini dapat terjadi pada zat cair yang sedang mengalir di dalam pompa maupun didalam pipa.
Tempat-tempat yang bertekanan rendah dan/atau yang berkecepatan tinggi di dalam aliran, maka akan sangat rawan mengalami kavitasi. Misalnya pada pompa maka bagian yang akan mudah mengalami kavitasi adalah pada sisi isapnya.
Peristiwa ini akan menyebabkan terjadinya kerusakan mekanis pada pompa sehingga bisa menyebabkan dinding akan berlubang atau bopeng. Peristiwa ini disebut dengan erosi kavitasi sebagai akibat dari tumbukan gelembung-gelembung uap yang pecah pada dinding secara terus menerus.
Gejala kavitasi yang timbul pada pompa biasanya ada suara berisik dan getaran, kinerjanya menjadi turun, kalau dioperasikan dalam jangka waktu lama akan terjadi kerusakan pada permukaan dinding saluran.
Permukaan dinding saluran akan berlubang-lubang karena erosi kavitasi sebagai tumbukan gelembung-gelembung yang pecah pada dinding secara terus-menerus pada pompa akibat kurangnya NPSHa (terjadi vaporisasi) dan pecah pada saat bersentuhan dengan impeller atau casing.
NPSHa sendiri adalah singkatan dari Net Positive Suction Head available dimana head yang dimiliki cairan pada sisi isap pompa (ekivalen dengan tekanan mutlak pada sisi isap pompa), dikurangi dengan tekanan uap jenuh cairan di tempat tersebut.
Berikut ini ciri – ciri kavitasi pada Pompa :
1. Suara berisik
2. Adanya getaran pada pompa
3. Bunyi dengung keras pada pipa
Cara Menghilangkan Cavitasi
Tekanan buang yang fluktuasiBerikut cara menghindari kavitasi.Persamaan untuk meninjau kavitasi adalah NPSH dan NPSH ini harus bernilai positif. Jika negatif maka kavitasi telah terjadi.
NPSH = (Patm – Pv/ ρg) – Z
Lalu untuk aplikasi pompa dan piping diperluas menjadi,
NPSH = (Patm – Pv/ ρg) – Z – NPSH_required – H_loss
Jadi yang mempengaruhi kavitasi adalah,
- Patm, tekanan atmosfer semakin tinggi dari permukaan air laut, maka tekanan atmosfer semakin rendah. Karena itu dapat meningkatkan resiko kavitasi(jika NPSH menjadi negatif).
- Pv, tekanan jenuh. Temperatur cairan yang dipompa sangat berpengaruh pada nilai NPSH. Semakin tinggi temperatur yang dipompa, maka resiko kavitasi semakin tinggi.
- Z, ketinggian kolom air suction ke pompa. Semakin tinggi pompa dari kolom air yang akan dihisap, kemungkinan terjadi kavitasi akan semakin tinggi. Semakin tinggi air semakin rendah tekanan.
- NPSH required, Pompa umumnya memiliki karakteristik NPSH required tersendiri.
- 5. Head loss, Panjang pipa suction, jumlah fitting, strainer dan jenis pipa yang kasar, akan mempengaruhi rugi tekanan/head, yang akan berpengaruh pada besarnya sisa NPSH.
1. Sebisa mungkin meletakkan posisi pompa di bawah muka air/fluida sisi hisap
2. Menjaga temperatur fluida agar tidak terlalu tinggi
3. Mengurangi jumlah fitting pada area suction
4. Diameter nominal pipa harus lebih besar atau sama dengan nominal flange suction pompa
5. Jika dipakai strainer, maka luas bukaan mesh strainer sekurangnya 1.5x DN suction.
6. Pilih pompa dengan kategori dengan NPSH_required yang rendah
7. Jika kavitasi sudah terjadi dan instalasi harus tetap, maka pompa harus dioperasikan pada flow rate yang rendah.Demikian,,dipersilakan untuk saran dan tambahan materi yang teman2 ketahui
Demikianlah tulisan singkat tentang cavitasi, semoga dapat bermanfaat bagi yang membutuhkannya.