Artikel berikut menjelaskan secara singkat masalah kavitasi dalam perpipaan sistem distribusi, baik tanda-tanda, akibat, penentuan potensi kavitasi maupun pencegahan terbaik terhadap kavitasi... Tanda-tanda kavitasi Dalam sistem distribusi air di mana perbedaan tekanan yang tinggi dan tingkat aliran yang tinggi, menyebabkan katup, pipa dan peralatan lainnya benar-benar mengambil beban yang berlebih. Ketika katup kontrol otomatis (control valve) yang terkena kondisi seperti itu, maka sering menunjukkan getaran dan kebisingan yang berlebihan, yang menciptakan signal bagi operator bahwa perbedaan tekanan dan tingkat aliran tinggi harus segera diatasi. Ketika "gejala" muncul, hal itu merupakan indikasi yang jelas bahwa kavitasi telah terjadi dan akan diikuti oleh berkurangnya kinerja dan lahirnya kegagalan produksi. Kavitasi di katup terjadi ketika kecepatan dari fluida di daerah seating terjadi berlebihan, menciptakan pengurangan yang tiba-tiba yang berakibat turunnya tekanan di bawah tingkat tekanan uap dan menyebabkan pembentukan gelembung kecil yang jumlahnya ribuan. Karena kemudian kecepatan fluida berkurang, tingkat tekanan menjadi naik, menyebabkan gelembung uap runtuh dan melepaskan sejumlah besar energi yang dapat menggerogoti permukaan logam dari interior katup. Pada akhirnya dapat mengakibatkan beberapa masalah kinerja, termasuk hilangnya kapasitas aliran dan kerusakan erosi. Aturan praktisnya adalah: dengan kondisi tekanan yang relatif rendah pada sisi hilir, semakin tinggi penurunan tekanan di katup, menyebabkan potensi yang lebih besar untuk terjadinya kerusakan. Lihat inset untuk aplikasi dimana kavitasi sering terjadi. Seperti apa Kerusakan Kavitasi terlihat? Tentu saja tidak cantik. Bahkan, ia akan menunjukan sebesar apa kekuatan gelembung uap menimpa pada permukaan logam katup dapat terjadi. Runtuhnya

gelembung uap dapat menyebabkan gelombang tekanan lokal hingga mencapai 1.000.000-psi, menyebabkan kerusakan di setiap permukaan yang terkena imbasnya. Kebisingan dan getaran yang menyertai kerusakan katup juga menjadi perhatian utama, selain memunculkan potensi bahaya bagi pekerja yang bekerja di dekat katup kavitasi. Menentukan Potensi Kavitasi

Langkah pertama dalam menghindari masalah yang kerap terjadi adalah dengan menganalisis sistem untuk mengukur potensi kavitasi pada katup. Analisis harus mempertimbangkan parameter utama seperti pipa dan ukuran katup, laju aliran maksimum dan minimum, inlet statis / dinamis dan tekanan outlet, suhu air dan ketinggian di atas permukaan laut. Analisis ini dapat dilakukan dengan menggunakan perangkat lunak komersial yang tersedia atau pendekatan lain seperti metode analitis dijelaskan dalam Hydraulics of Pipelines: Pumps, Valves, Cavitation, Transients by J. Paul Tullis of Utah State University (copyright 1989 by John Wiley & Sons, Inc.) Dengan pendekatan metodologi Tullis ', tes aliran dilakukan untuk menentukan kurva Sigma untuk katup. Sigma didefinisikan sebagai indeks kavitasi yang mengidentifikasi tingkat kavitasi yang akan terjadi dengan berbagai aliran dan kondisi tekanan melalui pembatasan perangkat (seperti katup). Sigma didefinisikan sebagai (P2 - Pv) / (P1 - P2) Dimana: P1 = tekanan katup inlet (PSI) P2 = tekanan katup keluaran (PSI) Pv = pengukur tekanan uap (PSI) Untuk lebih memperjelas, kondisi yang menyebabkan kavitasi adalah sebanding dengan energi kinetik cairan, yang terkait dengan delta P (lihat Gambar 1).

Pencegahan Kavitasi di Katup Setelah potensi kavitasi dalam suatu sistem dipahami, langkah berikutnya adalah menentukan metode terbaik untuk mencegah terjadinya kavitasi. Beberapa langkah yang paling umum dan efektif adalah: 1. Instalasi dua katup secara seri jika terdapat perbedaan tekanan yang sangat tinggi.

2. Menggunakan perangkat backpressure seperti satu atau lebih pelat orifice pada sisi hilir dari katup yang terkena kavitasi. 3. Menggunakan katup dilengkapi dengan trim anti-kavitasi dalam sistem yang ekstrim seperti perbedaan tekanan dan tingkat kecepatan aliran yang tinggi. Pro dan Kontra Pencegahan Tindakan Kavitasi Dua Katup dipasang Seri Instalasi dua katup dalam seri secara efektif akan mengurangi kejadian kavitasi. Manfaat tambahan adalah bahwa katup kedua bertindak sebagai cadangan jika katup pertama gagal, memastikan setidaknya beberapa tingkat pengurangan tekanan. Kekurangan dalam skenario ini adalah ruang di instalasi katup sering terbatas dan ada saja tidak cukup ruang untuk menginstal dua katup. Selain keadaan ini, ada juga biaya katup kedua yang perlu dipertimbangkan. Pelat Orifice Manfaat yang jelas menggunakan pelat orifice sebagai perangkat backpressure untuk mengurangi efek kavitasi adalah biaya yang relatif rendah untuk membeli dan menginstal mereka di dalam pipa. Sayangnya, ketika pelat orifice yang digunakan dengan cara ini, mereka hanya efektif dalam kisaran aliran yang sempit dan akan menyebabkan pengurangan kapasitas aliran dalam sistem. Sisi negatif lainnya adalah bahwa pelat orifice sebenarnya dapat menyebabkan kavitasi terjadi, menciptakan potensi kerusakan pada peralatan dan katup di sisi hilir. Katup dan trim Anti-Kavitasi Beberapa produsen kontrol katup otomatis menawarkan produk yang dirancang untuk mengurangi atau menghilangkan kavitasi. Secara alami, setiap perangkat antikavitasi akan menghasilkan kapasitas aliran yang berkurang. Untungnya, efek negatif dapat diperkecil ketika tepat dalam memilih ukuran katup untuk aplikasi. Hal ini dicapai dengan melakukan pengujian aliran komprehensif dan menyeluruh dengan program sizing untuk memastikan dipilihnya ukuran katup yang tepat untuk memberikan perlindungan terhadap kavitasi. Menggunakan katup anti-kavitasi umumnya dianggap sebagai pendekatan yang paling efektif, terutama jika katup, yang ada dipasang dapat dipasang dengan trim anti-kavitasi. Apakah katup yang ada ditingkatkan dengan komponen melawan kavitasi atau katup baru yang dilengkapi dengan trim tersebut digunakan, solusi kavitasi adalah mandiri dan harus mampu menyediakan jangkauan laju aliran yang lebih luas dan kelancaran dengan tingkat getaran dan kebisingan yang rendah.

Penting untuk dicatat bahwa kadang-kadang ada aplikasi di mana tekanan sistem dan laju aliran yang begitu ekstrem sehingga satu-satunya ukuran efektif terhadap kavitasi adalah kombinasi dari katup yang dilengkapi dengan trim anti-kavitasi, diinstal berhubungan dengan pelat orifice. Akan tetapi hal ini jarang dipakai. Merancang Sistem Bebas Kavitasi Dalam skenario kasus terbaik, sistem distribusi akan dirancang dengan langkahlangkah pencegahan kavitasi sebagai bagian integral dari sistem. Hal ini bermanfaat untuk mengambil langkah yang penting dalam melakukan penelitian kavitasi lengkap sebelum katup yang dipilih, dibeli dan dipasang di saluran pipa. Insinyur dan konsultan dapat memberikan nilai yang signifikan bagi pelanggan mereka dengan mempertimbangkan kavitasi ketika merancang sistem mereka. Mereka dapat memberikan nilai lebih lanjut dengan berkonsultasi dengan produsen katup dan katup yang ditentukan berukuran benar dan dilengkapi dengan antikavitasi atau pilihan lain. Jangka panjang manfaat yang signifikan: biaya pemeliharaan yang lebih rendah; kegagalan peralatan yang lebih sedikit; downtime yang kurang terkait dengan penggantian katup; dan sistem yang direncanakan dengan efisiensi optimal. Dalam kasus pipa yang ada, pendekatan yang paling langsung untuk meminimalkan atau bahkan menghilangkan kavitasi adalah baik mengganti katup yang ada dengan katup untuk melawan kavitasi atau retrofit mereka dengan trim anti-kavitasi. Apapun jalan yang diambil, dalam operasi sistem distribusi air dengan sedikit atau tidak ada kavitasi adalah mungkin. Ini hanya masalah pendekatan yang berakhir dengan pengambilan keputusan terbaik dengan parameter operasional dan keuangan perusahaan. Inset: