Co to jest kawitacja pompy i jak jej uniknąć?

Czy wiesz, że kawitacja pompy może w kilka dni doprowadzić do poważnego uszkodzenia całej instalacji? Co gorsze – trudno jest zauważyć, że zjawisko to w ogóle występuje. Artykuł pomoże Ci rozpoznać pierwsze objawy kawitacji pompy hydraulicznej i odróżnić je od innych uszkodzeń.

Co to jest kawitacja pompy hydraulicznej?

Zjawisko kawitacji jest niebezpieczne – to jasne. Czym jednak konkretnie jest kawitacja pompy hydraulicznej? Polega ono na powstawaniu i gwałtownym zapadaniu się pęcherzyków pary. Dzieje się to w wyniku spadku ciśnienia poniżej wartości ciśnienia pary nasyconej. No dobrze – ale co to właściwie oznacza? Ciecz obecna wewnątrz pompy zaczyna lokalnie wrzeć, mimo że temperatura pracy jest niższa.

Kawitację pompy czasami określa się cichym zabójcą. Gołym okiem nie widać, że coś jest nie tak. W rzeczywistości jednak problem jest bardzo poważny. Implozja pęcherzyków prowadzi do tak zwanych mikroeksplozji, które uderzają o powierzchnię a. Niesie to za sobą poważne konsekwencje.

Efekty kawitacji pompy

• Wżery. Punktowe uderzenia o bardzo dużej energii dosłownie wydzierają fragmenty metalu. Z biegiem czasu wżery stają się coraz większe, a struktura metalu się osłabia.
• Erozja metalu. Ścieranie, kruszenie i deformacja pompy to kolejne skutki kawitacji. Gdy jest bardziej zaawansowana – może prowadzić do całkowitego przetarcia powierzchni.
• Drgania. Intensywne wibracje spowodowane są niestabilnym powstawaniem i zapadaniem się pęcherzyków. 
• Hałas. Odgłos kawitacji porównuje się do uderzania kamieni o metal. Jest to jeden z pierwszych zauważalnych objawów kawitacji.
• Spadek wydajności pompy. Spowodowany może być wieloma czynnikami, a jednym z nich jest właśnie kawitacja. Pęcherzyki zakłócają równomierną pracę, przez co pompa działa mniej wydajnie.
• Trwałe zniszczenie korpusu i uszczelnień. Jeśli pompa działa w warunkach kawitacji przez dłuższy czas, konsekwencje mogą być bardzo poważne. Często mowa tutaj o nieodwracalnych uszkodzeniach. W tego typu sytuacjach naprawa jest albo nieopłacalna, albo niemożliwa.

Potrzebny Ci serwis hydrauliki siłowej? Możesz przeczytać o nim więcej tutaj: hydrauliki siłowej – kiedy jest potrzebny i ile kosztuje?

Jak powstaje kawitacja pompy?

Aby powstała kawitacja pompy, musi dojść do różnicy ciśnień między stroną ssawną a tłoczną. Jeśli ciśnienie po stronie ssawnej spadnie poniżej wartości granicznej, ciecz przejdzie w stan pary. Tak właśnie powstają pęcherzyki. Następnie trafiają one w obszar, w którym zdecydowanie nie powinny się znaleźć, czyli do obszaru o wyższym ciśnieniu. Powoduje to ich gwałtowne zapadanie, co tworzy fale uderzeniowe i lokalne wzrosty temperatury. Mogą one sięgać nawet kilkuset stopni Celsjusza. 

Jeśli chodzi o hydraulikę siłową – zjawisko może dotyczyć również oleju hydraulicznego. Prowadzi to do mikropęknięć, zatarcia pompy hydraulicznej i pozbawienia szczelności.

Jakie są przyczyny kawitacji w pompie hydraulicznej?

Niestety, ale zjawisko kawitacji może wystąpić w każdej pompie hydraulicznej. Przyczyn jest wiele, a poniżej przedstawiamy te najczęstsze.

• Za niskie ciśnienie po stronie ssawnej – jeśli olej nie napływa wystarczająco szybko, powstaje lokalne podciśnienie.
• Zanieczyszczenie albo zatkanie filtra – prowadzi to do spadku ciśnienia.
• Olej hydrauliczny jest zbyt lepki – może wtedy przepływać nieprawidłowo; szczególnie gdy ma niższą temperaturę.
• Ciecz robocza jest zbyt rzadka – pęcherzyki pary mogą powstawać także wtedy, gdy olej jest rzadki.
• Nieszczelność przewodu ssawnego – gdy powietrze jest zasysane do układu hydraulicznego, tworzy się mieszanina gazowo-olejowa.
• Zbyt duża prędkość obrotowa pompy – może prowadzić do szybszego powstawania pęcherzyków.

Jak można zapobiec kawitacji pompy hydraulicznej?

Czy można uniknąć kawitacji pompy hydraulicznej? Odpowiedź brzmi: tak. Aby zmniejszyć szansę na jej wystąpienie, trzeba zapewnić pompie odpowiednie warunki działania. Podstawową kwestią jest wybór pompy o odpowiednich parametrach pracy. Zwróć uwagę na potrzebne ciśnienie, wydajność i lepkość oleju. Po montażu pompy hydraulicznej zadbaj o to, aby prawidłowo odpowietrzyć pompę. Ważne jest także stosowanie filtrów, które mają wydajność dopasowaną do przepływu. 

Ważne jest także to, aby:

• regularnie czyścić filtr ssawny i powrotny;
• kontrolować temperaturę oleju i jego lepkość;
• na bieżąco uzupełniać poziom cieczy roboczej i usuwać powietrze z układu;
• jeśli zauważysz objawy kawitacji – zmniejsz prędkość obrotową pompy.

Co może się stać, jeśli zignorujesz kawitację pompy?

Jak już wiemy, kawitacja pompy hydraulicznej jest poważną sprawą. Brak reakcji może w skrajnym przypadku doprowadzić do konieczności wymiany pompy na nową. Naprawa pomp hydraulicznych po kawitacji może być nieopłacalna. Dobrze jest reagować natychmiast po zauważeniu problemu. Nawet jeśli pompa pracuje w warunkach kawitacji przez krótki czas, może to prowadzić do:

• utraty przez olej właściwości smarnych;
• uszkodzenia łożysk, zaworów czy uszczelnień;
• zbyt dużych drgań całego układu;
• większego poboru mocy przez silnik;
• kosztownych przestojów w pracy.

Jak kawitacja wpływa na wydajność pompy?

Kawitacja może znacząco obniżyć wydajność pompy hydraulicznej. Przy tym samym zużyciu energii spada przepływ cieczy. Jednocześnie rośnie temperatura oleju i zwiększa się obciążenie łożysk. Skutki długofalowe prowadzą do znacznie szybszego zużycia się nie tylko pompy, ale i zaworów czy siłowników. Co ważne: nawet krótkie epizody kawitacji powodują erozję i pęknięcia zmęczeniowe. 

Zanieczyszczenie pompy jako jedno ze źródeł problemu

Piasek czy kurz, które mogą dostać się do pompy, działają na jej działanie bardzo niekorzystnie. W efekcie może to doprowadzić do wystąpienia kawitacji. Jak możesz temu zapobiec? 

• Pokrywy zbiornika i korki odpowietrzające zawsze utrzymuj w czystości.
  
• Wymieniaj uszczelnienia, gdy pojawia się mikrowyciek i zasysanie powietrza.
  
• Po awarii/naprawie przeprowadź płukanie układu i wymianę oleju/filtrów.
  

Szybkie sposoby na redukcję kawitacji

Jeśli chodzi o kawitację, najbezpieczniej jest postawić na profesjonalny serwis hydrauliczny. Istnieje jednak kilka metod, które mogą pomóc w redukcji kawitacji:

• oczyść albo wymień filtr ssawny;
• dolej olej do właściwego poziomu; usuń pianę oraz powietrze;
• sprawdź szczelność pompy hydraulicznej.

Regularny serwis pomp hydraulicznych

Pompy hydrauliczne z pewnością warto serwisować. Kawitacja prowadzi do poważnych uszkodzeń, a regularna kontrola może temu zapobiec. Podczas przeglądu pompy hydraulicznej dobrze jest zwrócić uwagę na poniższe czynniki:

• upewnienie się co do prawidłowego poziomu oleju w pompie;
• weryfikacja stanu uszczelnień.

W Wald-Mar podchodzimy do serwisu hydrauliki siłowej z dużym zaangażowaniem. Standardowy proces serwisowy obejmuje:

• wywiad i wstępną ocenę objawów (spadki wydajności, hałas, nagrzewanie).
• pomiary on-site: ssanie/tłoczenie, Δp na filtrach, temperatura, prąd silnika.
• analizę oleju i ocenę klasy czystości.
• demontaż i szczegółową inspekcję: wirnik/zębatki/łopatki/tłoczki, łożyska, uszczelnienia, korpus.
• regenerację (docieranie, szlif, wymiana elementów, wyważanie) i specjalistyczne testy.
• raport serwisowy, dzięki któremu poznasz przyczynę awarii i przydatne zalecenia (dobór filtrów, lepkości, średnic ssania, ustawień rozruchu).

Dlaczego my?

W naszej firmie istotna jest dla nas diagnostyka przyczynowa. Najważniejsze jest dla nas znalezienie źródła problemu. Jeśli jest nim kawitacja pompy, zrobimy, co w naszej mocy, aby doprowadzić urządzenie do sprawności. 

Każda pompa hydrauliczna przechodzi przez test wydajnościowy. Sprawdzane są również parametry, takie jak: ciśnienie, poziom hałasu czy szczelność.

Prewencyjne działanie może uchronić Cię przed dodatkowymi kosztami. Regularne przeglądy i szybkie reagowanie na awarie są wskazane w każdym przypadku. 

Co zyskujesz?

• Mniejsze ryzyko przestojów i dłuższą żywotność pomp hydraulicznych.
• Pomoc profesjonalistów, którzy usuwają problem u źródła, a nie tylko go wyciszają.
• W Wald-Mar działamy kompleksowo. Łączymy serwis, diagnostykę i doradztwo. 

Kawitacja pompy hydraulicznej – podsumowanie

Do kawitacji pompy może dojść w najmniej oczekiwanym momencie, a skutki mogą być bardzo poważne. Z tego względu tak ważna jest szybka reakcja już przy pierwszych oznakach problemu. Dzięki temu dużo prościej unikniesz awarii całego układu hydraulicznego. Jeśli zauważysz nietypowy hałas, spadek ciśnienia albo wibracje – reaguj. Regularny serwis pomp hydraulicznych może uratować Twój sprzęt.

Kawitacja pompy hydraulicznej – FAQ