Penyebab airlock pada pompa sentrifugal dan tindakan pencegahannya; perbedaan antara airlock dan kavitasi.

Pompa sentrifugal, sebagai peralatan transportasi fluida yang penting, sangat penting untuk stabilitas produksi industri karena pengoperasiannya yang efisien dan andal. Namun, airlock sering kali menyebabkan penurunan kinerja pompa atau bahkan menghalangi penyalaan normal. Airlock adalah masalah dinamika fluida yang disebabkan oleh akumulasi gas di area lokal di dalam pompa, biasanya bermanifestasi sebagai gangguan aliran fluida dan hilangnya kapasitas pemompaan. Meskipun airlock relatif umum dalam aplikasi praktis, namun sering disalahartikan sebagai kavitasi. Untuk lebih memahami dan mengatasi masalah ini, makalah ini secara sistematis menganalisis penyebab airlock dan perbedaan mendasarnya dengan kavitasi, dan mengusulkan tindakan pencegahan yang efektif.

 

 

• Penyebab terjadinya air lock pada pompa sentrifugal

Penyebab Air Lock pada Pompa Sentrifugal Air lock terjadi ketika gas terakumulasi di dalam ruang pompa, sehingga menghalangi aliran cairan normal. Penyebab utamanya antara lain:

 

1. Pembuangan Gas dari Pompa Tidak Lengkap

Sebelum memulai pompa sentrifugal, sejumlah gas mungkin tertinggal di dalam pompa. Jika gas ini tidak dihilangkan seluruhnya saat penyalaan, gas ini akan terakumulasi pada titik tinggi di dalam pompa atau di dekat impeler, sehingga membentuk kunci udara. Hal ini sangat umum terjadi saat pengaktifan awal atau pengaktifan ulang setelah pematian.

2. Desain Pipa Hisap yang Tidak Memadai

Desain pipa hisap mempunyai pengaruh yang signifikan terhadap pembentukan kunci udara. Jika terdapat titik tinggi pada pipa hisap, gas cenderung menumpuk di sana dan masuk ke ruang pompa. Selain itu, pipa yang terlalu panjang atau pipa dengan diameter yang tidak mencukupi dapat mengurangi kecepatan aliran cairan, sehingga memudahkan gas untuk mengendap dan terakumulasi.

3. Pengendapan Gas Terlarut dalam Cairan

Ketika tekanan lokal di dalam pompa turun di bawah tekanan saat gas terlarut mengendap, gas terlarut akan mengendap dalam bentuk gelembung. Gelembung-gelembung ini mungkin terakumulasi di dalam pompa, akhirnya membentuk airlock.

4. Pengoperasian yang Tidak Benar

Pengoperasian yang tidak tepat juga dapat menyebabkan airlock. Misalnya, kegagalan melakukan pemancingan yang memadai sebelum menghidupkan pompa, atau menutup katup hisap secara tiba-tiba saat pompa sedang bekerja, dapat menyebabkan gas masuk ke dalam pompa dan membentuk airlock.

5. Ketinggian Pemasangan Pompa Terlalu Tinggi

Jika pompa dipasang pada ketinggian yang melebihi tinggi hisap yang diijinkan dari saluran hisap, tekanan hisap negatif dapat menyebabkan gas mengendap dan terakumulasi, sehingga menciptakan airlock.

 

• Tindakan untuk mencegah airlock

Untuk mencegah airlock secara efektif, langkah-langkah berikut dapat diambil:

 

1. Optimalkan Desain Pipa Hisap

Desain pipa hisap harus sebisa mungkin menghindari titik tinggi, dan memastikan pipa pendek, lurus, dan memiliki diameter yang cukup besar untuk mengurangi kemungkinan keluarnya gas akibat penurunan kecepatan aliran.

2. Gas Buang Sepenuhnya

Sebelum menghidupkan pompa, keluarkan seluruh gas dari badan pompa melalui katup buang untuk memastikan pompa terisi cairan. Selain itu, selama pengoperasian pompa, periksa secara teratur dan buang semua gas yang terkumpul.

3. Kontrol Ketinggian Pemasangan Pompa

Ketinggian pemasangan pompa harus berada dalam kisaran kepala hisap yang diijinkan untuk menghindari tekanan negatif hisap berlebihan yang menyebabkan pelepasan gas.

4. Memperbaiki Prosedur Operasional

Operator harus secara ketat mengikuti prosedur pengoperasian untuk penyalaan dan pengoperasian pompa. Misalnya, pastikan katup hisap terbuka penuh sebelum memulai dan hindari menutup katup hisap secara tiba-tiba.

5. Gunakan Perangkat Anti-Airlock

Dalam situasi kritis tertentu, katup buang otomatis atau perangkat anti-pengunci udara lainnya dapat dipasang di titik tinggi pada pompa untuk mengeluarkan gas dari pompa secara otomatis dan mencegah pengunci udara.

 

• Perbedaan antara airlock dan kavitasi

Meskipun airlock dan kavitasi memiliki kesamaan dalam manifestasinya, penyebab dan mekanisme kerjanya berbeda secara signifikan.

 

1. Penyebab Berbeda

Airlock disebabkan oleh akumulasi gas di area tertentu di dalam pompa, sehingga menghambat aliran cairan. Sebaliknya, kavitasi terjadi ketika tekanan lokal di dalam pompa turun di bawah tekanan uap cairan, menyebabkan cairan menguap dan membentuk gelembung. Saat gelembung ini pecah di-area bertekanan tinggi, gelembung tersebut melepaskan energi, sehingga menyebabkan kerusakan peralatan.

2. Daerah Terkena Dampak yang Berbeda

Airlock biasanya terjadi pada titik tinggi di ruang pompa atau di dekat impeller, terutama mempengaruhi aliran cairan. Kavitasi terutama terjadi di saluran masuk impeler atau-area bertekanan rendah lainnya, efek destruktifnya terutama bermanifestasi sebagai dampak dan erosi pada permukaan peralatan akibat pecahnya gelembung.

3. Manifestasi yang Berbeda

Manifestasi utama dari airlock adalah penurunan aliran pompa atau hilangnya kapasitas pemompaan sepenuhnya. Kavitasi selain berpotensi menyebabkan penurunan kinerja pompa, juga bermanifestasi sebagai peningkatan kebisingan dan getaran pompa, disertai erosi dan keausan pada permukaan sudu impeller.

4. Metode Perawatan yang Berbeda

Metode perawatan utama airlock adalah dengan mengeluarkan gas dari pompa, misalnya dengan membuangnya melalui katup buang. Untuk mengatasi kavitasi perlu dilakukan peningkatan tekanan isap pompa, misalnya dengan menurunkan ketinggian pemasangan pompa, mengurangi kecepatan pompa, menambah induser, atau memasang pompa booster.

 

Terjadinya airlock pada pompa sentrifugal erat kaitannya dengan penumpukan gas di dalam pompa. Penyebabnya antara lain pembuangan gas yang tidak lengkap dari ruang pompa, desain pipa hisap yang tidak tepat, dan pengendapan gas terlarut dari cairan. Airlock dapat dihindari secara efektif dengan merancang pipa hisap yang tepat, memastikan ventilasi yang memadai, dan mengontrol ketinggian pemasangan pompa. Meskipun airlock dan kavitasi memiliki kesamaan dalam manifestasinya, penyebab dan mekanisme kerjanya sangat berbeda. Membedakan dengan benar antara airlock dan kavitasi serta mengambil tindakan pencegahan dan perbaikan yang ditargetkan sangat penting untuk memastikan pengoperasian pompa sentrifugal yang andal.

Berdasarkan analisis dan dukungan literatur di atas, makalah ini memberikan landasan teori dan panduan praktis yang komprehensif untuk memahami dan memecahkan masalah airlock pada pompa sentrifugal, dengan harapan dapat memberikan referensi untuk penelitian dan aplikasi rekayasa di bidang terkait.