Pada empat tulisan sebelumnya kita telah mengenal pengaruh kavitasi dan klasifikasi kavitasi berdasarkan penyebab utamanya.
Kali
ini kita kembali memperdalam pengaruh kavitasi ini secara lebih detil.
Sebelumnya kita telah tahu pengaruh kavitasi secara umum adalah sebagai
berikut :
- Berkurangnya kapasitas pompa
- Berkurangnya head (pressure)
- Terbentuknya gelembung-gelembung udara pada area bertekanan rendah di dalam selubung pompa (volute)
- Suara bising saat pompa berjalan.
- Kerusakan pada impeller atau selubung pompa(volute).
Pada tulisan ini akan kita bahas kenapa semua itu bisa terjadi.
Kavitasi dinyatakan dengan cavities
atau lubang di dalam fluida yang kita pompa. Lubang ini juga dapat
dijelaskan sebagai gelembung-gelembung, maka kavitasi sebenarnya adalah
pembentukan gelembung-gelembung dan pecahnya gelembung tersebut.
Gelembung terbentuk tatkala cairan mendidih. Hati-hati untuk menyatakan
mendidih itu sama dengan air yang panas untuk disentuh, karena oksigen
cair juga akan mendidih dan tak seorang pun menyatakan itu panas.
Mendidihnya
cairan terjadi ketika ia terlalu panas atau tekananya terlalu rendah.
Pada tekanan permukaan air laut 1 bar (14,7 psia) air akan mendidih
pada suhu 212oF (100oC). Jika tekanannya turun
air akan mendidih pada suhu yang lebih rendah. Ada tabel yang
menyatakan titik didih air pada setiap suhu yang berbeda. Sebagai
contoh dapat dilihat tabel berikut :
Fahrenheit
|
Centigrade
|
Vapor pressure lb/in2 A
|
Vapor pressure (Bar) A
|
40
|
4.4
|
0.1217
|
0.00839
|
100
|
37.8
|
0.9492
|
0.06546
|
180
|
82.2
|
7.510
|
0.5179
|
212
|
100
|
14.696
|
1.0135
|
300
|
148.9
|
67.01
|
4.62
|
Satuan
tekanan di sini yang digunakan adalah absolute bukan pressure gauge,
ini jamak dipakai tatkala kita berbicara mengenai sisi isap pompa untuk
menghindari tanda minus. Maka saat menyebut tekanan atmosfir nol, kita
katakan 1 atm sama dengan 14,7 psia pada permukaan air laut dan pada
sistim metrik kita biasa memakai 1 bar atau 100 kPa.
Kita balik ke paragraf pertama untuk menjelaskan akibat dari kavitasi, sehingga kita lebih tahu apa sesungguhnya yang terjadi.
Kapasitas Pompa Berkurang
- Ini terjadi karena gelembung-gelembung udara banyak mengambil tempat(space), dan kita tidak bisa memompa cairan dan udara pada tempat dan waktu yang sama. Otomatis cairan yang kita perlukan menjadi berkurang.
- Jika gelembung itu besar pada eye impeller, pompa akan kehilangan pemasukan dan akhirnya perlu priming (tambahan cairan pada sisi isap untuk menghilangkan udara).
Tekanan (Head) kadang berkurang
Gelembung-gelembung
tidak seperti cairan, ia bisa dikompresi (compressible). Nah, hasil
kompresi inilah yang menggantikan head, sehingga head pompa sebenarnya
menjadi berkurang.
Pembentukan gelembung pada tekanan rendah karena mereka tidak bisa terbentuk pada tekanan tinggi.
Kita
harus selalu ingat bahwa jika kecepatan fluida bertambah, maka tekanan
fluida akan berkurang. Ini artinya kecepatan fluida yang tinggi pasti
di daerah bertekanan rendah.
Ini
akan menjadi masalah setiap saat jika ada aliran fluida melalui pipa
terbatas, volute atau perubahan arah yang mendadak. Keadaan ini sama
dengan aliran fluida pada penampang kecil antara ujung impeller dengan volute cut water.
Bagian-bagian Pompa Rusak
- Gelembung-gelembung itu pecah di dalam dirinya sendiri, ini dinamakan imploding kebalikan dari exploding. Gelembung-gelembung itu pecah dari segala sisi, tetapi bila ia jatuh menghantam bagian dari metal seperti impeller atau voluteia tidak bisa pecah dari sisi tersebut, maka cairan masuk dari sisi kebalikannya pada kecepatan yang tinggi dilanjutkan dengan gelobang kejutan yang mampu merusak part pompa. Ada bentuk yang unik yaitu bentuk lingkaran akibat pukulan ini, dimana metal seperti dipukul dengan 'ball peen hammer'.
- Kerusakan ini kebanyakan terjadi membentuk sudut ke kanan pada metal, tetapi pengalaman menunjukan bahwa kecepatan tinggi cairan kelihatannya datang dari segala sudut.
Semakin tinggi kapasitas pompa, kelihatannya semakin mungkin kavitasi terjadi. Nilai Specific speed pump
yang tinggi mempunyai bentuk impeller yang memungkinkan untuk
beroperasi pada kapasitas yang tinggi dengan power yang rendah dan
kecil kemungkinan terjadi kavitasi. Hal ini biasanya dijumpai pada
casing yang berbentuk pipa, dari pada casing yang berbentuk volute
seperti yang sering kita lihat.
Sumber
