Pompa Sentrifugal Satu Tahap Horizontal

  Pada bagian sebelumnya, kita telah membahas penyebab kavitasi pompa sentrifugal. Di bawah ini, Anhui Shengshi Datang akan memperkenalkan langkah-langkah untuk mencegah pompa sentrifugal kavitasi. 1. Peningkatan Desain dan Material Dari perspektif desain dan material, tindakan berikut dapat diambil untuk mencegah atau mengurangi bahaya kavitasi pompa sentrifugal: A. Desain Optimasi Kesenjangan: Tingkatkan jarak bebas antar komponen yang bergerak secara tepat, terutama antara impeller dan casing pompa, serta antara cincin seal dan poros, untuk mengurangi risiko macet akibat ekspansi termal. Penelitian menunjukkan bahwa peningkatan jarak bebas standar sebesar 15%-20% dapat secara signifikan mengurangi kemungkinan macet selama kavitasi, dengan dampak minimal pada efisiensi pompa. B. Pemilihan dan Perawatan Material: a. Melakukan perlakuan panas tempering pada poros pompa untuk meningkatkan kekerasan dan ketahanan ausnya, sehingga mengurangi deformasi dan keausan selama kavitasi. b. Pilih material dengan koefisien ekspansi termal rendah, seperti baja tahan karat atau paduan khusus, untuk meminimalkan perubahan jarak bebas yang disebabkan oleh ekspansi termal. c. Terapkan lapisan tahan aus seperti paduan keras atau gunakan bahan keramik untuk bagian gesekan utama seperti cincin segel untuk meningkatkan ketahanan aus. C. Perbaikan Sistem Penyegelan: a. Gunakan segel mekanis yang tidak bergantung pada media yang dipompa untuk pelumasan, seperti segel mekanis berpelumas gas atau segel mekanis ganda. b. Konfigurasikan sistem pelumasan eksternal untuk menyediakan pelumasan pada permukaan segel bahkan saat pompa mengalami kavitasi. c. Untuk segel pengepakan, gunakan pengepakan pelumas sendiri, seperti pengepakan komposit yang mengandung PTFE.   D. Optimasi Sistem Bearing: a. Gunakan bantalan pelumas mandiri yang tertutup untuk mengurangi ketergantungan pada pendinginan eksternal. b. Tambahkan sistem pendingin independen untuk bantalan untuk memastikan suhu bantalan normal tetap terjaga bahkan selama kavitasi pompa. c. Pilih bantalan dan pelumas dengan toleransi suhu yang lebih tinggi. E. Perbaikan Desain Rongga Pompa: a. Untuk aplikasi khusus, rancang ruang penyimpanan air sedemikian rupa sehingga pompa dapat mempertahankan volume cairan minimum bahkan saat terjadi kekurangan air jangka pendek. b. Pompa self-priming biasanya dirancang dengan volume rongga pompa yang lebih besar dan perangkat pemisah gas-cair khusus, yang memungkinkannya menangani kavitasi jangka pendek dengan lebih baik. Praktik menunjukkan bahwa desain dan pemilihan material yang wajar dapat mengurangi risiko kerusakan selama kavitasi pompa sentrifugal lebih dari 50%, sekaligus memperpanjang masa pakai peralatan secara keseluruhan. 2. Penerapan Sistem Pemantauan dan Pengendalian Teknologi pemantauan dan kontrol modern menyediakan cara yang efektif untuk mencegah kavitasi pompa sentrifugal: A. Sistem Deteksi Kavitasi: a. Pemantauan Aliran: Pasang pengukur aliran di saluran keluar pompa untuk secara otomatis membunyikan alarm atau mematikan pompa ketika laju aliran turun di bawah nilai yang ditetapkan. b. Pemantauan Arus: Beban motor berkurang selama kavitasi, menyebabkan penurunan arus yang signifikan; kavitasi dapat dideteksi dengan memantau perubahan arus. c. Pemantauan Tekanan: Penurunan tiba-tiba atau peningkatan fluktuasi tekanan keluar merupakan indikator utama kavitasi. d. Pemantauan Suhu: Kenaikan suhu abnormal pada segel mekanis, bantalan, atau badan pompa dapat secara tidak langsung mencerminkan keadaan kavitasi. B. Sistem Kontrol Level Cairan: a. Pasang sensor level di tangki air, bak penampung, dan fasilitas pemasukan lainnya untuk menghentikan pompa secara otomatis saat level turun di bawah nilai aman. b. Untuk acara-acara khusus, atur perlindungan dua tingkat: alarm tingkat rendah dan penghentian paksa pompa tingkat sangat rendah. c. Gunakan pengukur level non-kontak (misalnya, ultrasonik, radar) untuk menghindari masalah kemacetan potensial yang terkait dengan sakelar pelampung tradisional. C. Sistem Kontrol Cerdas Terpadu: a. Integrasikan beberapa parameter (aliran, tekanan, suhu, level) ke dalam sistem PLC atau DCS untuk mengidentifikasi status kavitasi secara lebih akurat melalui penilaian logis. b. Siapkan dua tingkat perlindungan: peringatan kavitasi dan alarm kavitasi. Sistem dapat mencoba menyesuaikan kondisi operasi secara otomatis selama peringatan dan memaksa penghentian selama alarm berbunyi. c. Menggunakan sistem pakar atau teknologi kecerdasan buatan untuk memprediksi potensi risiko kavitasi terlebih dahulu melalui analisis data historis. D. Pemantauan dan Manajemen Jarak Jauh: a. Memanfaatkan teknologi IoT untuk melakukan pemantauan jarak jauh terhadap stasiun pompa, sehingga memungkinkan deteksi kelainan secara tepat waktu. b. Menetapkan model prediksi kesalahan untuk memberikan peringatan dini terhadap potensi risiko kavitasi melalui analisis data besar. c. Menyiapkan sistem perekaman dan pelaporan otomatis untuk mencatat perubahan parameter operasi, yang menyediakan dasar untuk analisis kesalahan. Data menunjukkan bahwa pompa sentrifugal yang dilengkapi sistem pemantauan dan kontrol modern mengalami insiden kavitasi lebih dari 85% lebih sedikit dibandingkan dengan peralatan tradisional, dengan biaya perawatan yang jauh lebih rendah. Keunggulan sistem ini khususnya terlihat pada stasiun pompa tanpa pengawasan.   3. Prosedur Operasional dan Manajemen Pemeliharaan Prosedur operasi ilmiah dan manajemen pemeliharaan merupakan mata rantai penting dalam pencegahan pompa sentrifugal kavitasi: A. Pemeriksaan dan Persiapan Pra-Startup: a. Pastikan katup pada saluran hisap terbuka penuh dan filter tidak tersumbat. b. Periksa penyegelan casing pompa dan pipa untuk memastikan tidak ada titik kebocoran udara. c. Pastikan pompa sudah terisi penuh dan udara sudah terbuang sepenuhnya sebelum dinyalakan pertama kali atau setelah dimatikan untuk waktu yang lama. d. Putar poros pompa secara manual beberapa putaran untuk memastikannya berputar secara fleksibel tanpa hambatan yang tidak normal. B. Prosedur Startup dan Shutdown yang Benar: a. Buka katup hisap terlebih dahulu, kemudian katup pembuangan, dan hindari memulai dengan katup pembuangan yang tertutup. b. Untuk pompa besar, mulailah dengan katup pembuangan sedikit terbuka, lalu buka sepenuhnya setelah operasi stabil. c. Saat menghentikan pompa, tutup katup pembuangan terlebih dahulu, kemudian motor, dan terakhir katup hisap untuk mencegah aliran balik dan palu air. d. Kuras cairan dari casing pompa segera setelah dimatikan di wilayah musim dingin untuk mencegah pembekuan. C. Pemantauan dan Manajemen Selama Operasional: a. Menetapkan sistem log operasi untuk mencatat parameter seperti aliran, tekanan, suhu, dan arus secara berkala. b. Menerapkan sistem putaran inspeksi untuk segera mendeteksi kebisingan, getaran, atau kebocoran yang tidak normal. c. Hindari pengoperasian berkepanjangan pada laju aliran rendah; pasang saluran bypass aliran minimum jika perlu. d. Untuk sistem paralel multi-pompa, pastikan distribusi beban yang wajar di antara pompa untuk menghindari kelebihan beban atau kavitasi pada pompa tunggal. D. Perawatan dan Pemeriksaan Berkala: a. Bersihkan filter saluran hisap secara teratur untuk mencegah penyumbatan. b. Periksa kondisi segel mekanis atau segel pengepakan, dan segera ganti bagian yang sudah tua atau rusak. c. Periksa suhu bantalan dan status pelumasan secara teratur, tambahkan atau ganti pelumas sesuai kebutuhan. d. Ukurlah celah cincin segel secara berkala untuk memastikan bahwa celah tersebut berada dalam batas yang diizinkan. e. Periksa apakah pipa keseimbangan dan lubang keseimbangan bersih (berlaku untuk pompa multi-tahap). E. Pelatihan dan Manajemen Personel: a. Memberikan pelatihan profesional bagi operator dan personel pemeliharaan untuk meningkatkan kemampuan mereka dalam mengidentifikasi dan menangani kesalahan. b. Merumuskan sistem tanggung jawab dan rencana darurat yang jelas untuk memastikan respons cepat jika terjadi kelainan. c. Menetapkan mekanisme berbagi pengalaman untuk segera meringkas dan menyebarluaskan pengalaman penanganan kesalahan. Praktik membuktikan bahwa prosedur pengoperasian yang baik dan manajemen pemeliharaan dapat mengurangi waktu henti pompa sentrifugal yang tidak direncanakan hingga lebih dari 70%, sehingga secara signifikan meningkatkan keandalan peralatan dan masa pakai.   4. Langkah-langkah Respons terhadap Situasi Darurat Meskipun telah dilakukan berbagai tindakan pencegahan, kavitasi pompa sentrifugal masih dapat terjadi dalam kondisi khusus. Dalam kasus seperti ini, langkah-langkah tanggap darurat diperlukan untuk meminimalkan kerugian: A. Identifikasi dan Penutupan Cepat: a. Jika terdeteksi tanda-tanda kavitasi seperti suara abnormal, peningkatan getaran, atau penurunan tekanan pembuangan secara tiba-tiba, pompa harus segera dimatikan untuk diperiksa. b. Untuk peralatan kritis, tombol berhenti darurat dapat dipasang untuk menghentikan pompa segera setelah mendeteksi kelainan. c. Jangan menghidupkan pompa berulang kali sebelum memastikan dan menghilangkan penyebab kavitasi, untuk menghindari kerusakan yang lebih parah. B. Tindakan Pendinginan Darurat: a. Jika badan pompa ternyata terlalu panas tetapi kerusakan serius belum terjadi, tindakan pendinginan eksternal dapat dilakukan, seperti membungkus badan pompa dengan kain basah atau menerapkan sedikit semprotan air pendingin (berhati-hatilah untuk menghindari komponen listrik). b. Jangan langsung mendinginkan bantalan yang terlalu panas dengan air dingin, untuk mencegah kerusakan akibat tekanan termal. C. Mengembalikan Pasokan Cairan Normal: a. Periksa dan bersihkan penyumbatan pada pipa saluran masuk. b. Jika level cairan tidak mencukupi, segera isi ulang sumber air atau turunkan tinggi pemasangan pompa. c. Periksa dan perbaiki titik kebocoran udara dalam sistem perpipaan. D. Pemantauan Khusus Setelah Restart: a. Saat menghidupkan kembali pompa setelah terjadi kavitasi, perhatikan dengan saksama apakah segel bocor, apakah suhu bantalan normal, dan apakah getaran berada dalam batas yang diizinkan. b. Lanjutkan operasi normal hanya setelah memastikan semua parameter normal. c. Disarankan untuk meningkatkan frekuensi putaran inspeksi sementara untuk memastikan operasi peralatan yang stabil. E. Penilaian dan Perbaikan Kerusakan: a. Pompa yang mengalami kavitasi parah harus menjalani pemeriksaan menyeluruh untuk menilai tingkat kerusakannya. b. Ganti komponen yang rusak jika perlu, seperti segel mekanis, cincin segel, dan bantalan. c. Periksa impeller dan casing pompa untuk kerusakan yang disebabkan oleh kavitasi. Melalui penanganan darurat yang tepat waktu dan efektif, kerugian akibat kavitasi dapat diminimalkan. Statistik menunjukkan bahwa tindakan darurat yang tepat dapat mengurangi waktu pemulihan peralatan hingga lebih dari 50% dalam situasi darurat, sekaligus mengurangi risiko kerusakan sekunder.