• Pengertian Masalah Pengikatan Udara dan Cara Mencegah Kegagalan Pompa Sentrifugal

Pompa sentrifugal banyak digunakan dalam aplikasi industri, diantaranyasistem penyediaan air, pengolahan kimia, pertambangan, pembangkit listrik, minyak dan gas, sistem air umpan boiler, dan sistem sirkulasi industri.

Namun, selama pengoperasian, pengguna mungkin mengalami masalah umum:

Motor berjalan normal;

Poros pompa berputar dengan baik;

Tapi tidak ada cairan yang keluar dari stopkontak;

Laju aliran menurun secara signifikan;

Pompa menghasilkan suara atau getaran yang tidak normal.

Dalam banyak kasus, masalah ini disebabkan olehpengikatan udara pada pompa sentrifugal.

Pengikatan udara adalah salah satu masalah operasional paling umum pada pompa sentrifugal, terutama untuk pompa sentrifugalpompa sentrifugal horizontal, pompa sentrifugal multitahap, pompa kotak terpisah, dan desain pompa-self-priming-lainnya.

 

 

1. Apa yang dimaksud dengan Pengikatan Udara pada Pompa Sentrifugal?

Mengikat udaramengacu pada kondisi di mana udara atau gas terperangkap di dalam selubung pompa, area impeler, atau pipa hisap, sehingga pompa sentrifugal tidak dapat menghasilkan aliran dan tekanan normal.

Pompa sentrifugal bekerja dengan menggunakan impeller yang berputar untuk mentransfer energi ke cairan. Ketika cairan memasuki mata impeller, gaya sentrifugal mendorongnya ke arah outlet impeller, menciptakan tekanan dan aliran yang terus menerus.

Namun, saat udara memenuhi ruang pompa:

Udara memiliki massa jenis yang jauh lebih rendah daripada cairan;

Impeler tidak dapat mentransfer energi ke udara secara efektif;

Perbedaan tekanan yang diperlukan tidak dapat diciptakan;

Cairan tidak dapat masuk ke pompa dengan benar.

Akibatnya, pompa mungkin terus bekerja secara mekanis tetapi gagal mengalirkan cairan.

Gejala khasnya meliputi:

Pompa bekerja tanpa pembuangan air;

Mengurangi aliran dan tekanan;

Operasi tidak stabil;

Getaran atau kebisingan yang berlebihan.

 

2. Penyebab Utama Terikatnya Udara pada Pompa Sentrifugal

2.1 Cat Dasar Tidak Memadai Sebelum Pompa Dinyalakan

Penyebab Paling Umum

Kebanyakan pompa sentrifugal konvensional adalahbukan pemancingan otomatis-dan harus terisi penuh dengan cairan sebelum memulai.

Sebelum pengoperasian, kondisi berikut harus dipastikan:

Selubung pompa terisi penuh dengan cairan;

Pipa hisap diisi dengan cairan;

Semua udara yang terperangkap dibuang.

Jika udara tetap berada di dalam pompa, impeler hanya akan mengalirkan udara, bukan memompa cairan.

Situasi umum meliputi:

Pompa dihidupkan untuk pertama kalinya tanpa cat dasar yang tepat;

Pompa kehilangan cairan setelah dimatikan dalam waktu lama;

Katup kaki rusak dan cairan mengalir kembali;

Udara tidak dikeluarkan seluruhnya saat penyalaan.

 

2.2 Kebocoran Udara pada Pipa Hisap

Sisi hisap pompa sentrifugal biasanya beroperasi pada tekanan negatif.

Oleh karena itu, kebocoran kecil sekalipun pada pipa hisap dapat memungkinkan udara luar masuk ke pompa tanpa kebocoran air yang jelas.

Titik kebocoran udara yang umum meliputi:

Koneksi flensa;

Gasket rusak;

Sambungan berulir longgar;

Area pengepakan katup;

Retak pada pipa hisap.

Udara yang masuk ke dalam pompa dapat terakumulasi di dalam casing dan mengurangi kinerja pompa.

Untuk sistem pemompaan industri:

Kedap udara pada pipa hisap sama pentingnya dengan kekuatan pipa bertekanan.

 

2.3 Desain Pipa Hisap yang Tidak Tepat

Sistem hisap yang dirancang dengan baik sangat penting untuk pengoperasian pompa sentrifugal yang andal.

Masalah yang dapat menyebabkan penumpukan udara antara lain:

Titik Tinggi di Pipa Hisap

Udara cenderung terkumpul di titik tertinggi pipa.

Pipa Hisap Berukuran Kecil

Pipa hisap dengan diameter yang tidak mencukupi dapat menyebabkan:

Kecepatan aliran lebih tinggi;

Peningkatan kehilangan gesekan;

Menurunkan tekanan pada saluran masuk pompa;

Risiko lebih besar udara masuk ke sistem.

Tikungan Pipa yang Berlebihan

Terlalu banyak siku atau tata letak perpipaan yang rumit dapat meningkatkan:

Kerugian hidrolik;

Resistensi hisap;

Kemungkinan akumulasi udara.

 

2.4 Tingkat Cairan Rendah dan Asupan Udara

Ketika level cairan dalam tangki atau reservoir menjadi terlalu rendah:

Saluran masuk hisap mungkin dekat dengan permukaan cairan;

Pembentukan pusaran dapat terjadi;

Udara dapat ditarik ke dalam pipa hisap.

Masalah ini biasa terjadi pada:

Sistem pengolahan air;

Aplikasi drainase;

Sistem sirkulasi air pendingin.

Mempertahankan kedalaman perendaman yang cukup penting untuk mencegah masuknya udara.

 

2.5 Gas Dilepaskan dari Cairan yang Dipompa

Beberapa cairan mengandung gas terlarut.

Dalam kondisi tertentu, seperti:

Pengurangan tekanan;

Peningkatan suhu;

Turbulensi aliran;

gas terlarut dapat terpisah dari cairan dan membentuk gelembung.

Gelembung-gelembung ini dapat terakumulasi di dekat saluran masuk impeller dan mempengaruhi kinerja pompa.

 

3. Gejala Umum Pengikatan Udara

3.1 Pompa Bekerja tetapi Tidak Mengeluarkan Cairan

Ini adalah gejala yang paling khas.

Motor beroperasi normal, tetapi:

Tidak ada air yang keluar;

Tekanan pelepasan tetap rendah;

Pompa tidak dapat mencapai titik operasi yang dirancang.

 

3.2 Mengurangi Aliran dan Tekanan

Karena impeler tidak dapat mentransfer energi secara efektif ke cairan:

Laju aliran menurun;

Kepala pompa turun;

Performa sistem menjadi tidak stabil.

 

3.3 Kebisingan dan Getaran Tidak Normal

Udara yang masuk ke area impeller mengganggu aliran cairan yang terus menerus.

Hasil yang mungkin:

Peningkatan getaran;

Operasi tidak stabil;

Kebisingan pengoperasian yang tidak normal.

 

4. Cara Mencegah dan Mengatasi Masalah Pengikatan Udara

 

4.1 Priming Pompa dan Pembuangan Udara yang Benar

Solusi paling efektif adalah priming yang tepat sebelum memulai.

Prosedur yang disarankan:

Buka katup pelepas udara;

Isi casing pompa dengan cairan yang dipompa;

Pastikan ruang pompa terisi penuh;

Hapus semua udara yang terperangkap;

Tutup katup pelepas udara;

Nyalakan pompa.

Cat dasar yang tepat sangat penting untuk:

Pompa multistage horizontal;

Pompa air umpan boiler;

Pompa sentrifugal-tekanan tinggi;

Pompa kasus terpisah.

 

4.2 Periksa dan Perbaiki Kebocoran Pipa Hisap

Periksa secara teratur:

Koneksi flensa;

Gasket;

katup;

sambungan pipa;

Komponen penyegelan.

Kebocoran udara apa pun harus segera diperbaiki untuk memastikan pengoperasian pompa stabil.

 

4.3 Memasang Perangkat Pelepas Udara

Untuk sistem dengan akumulasi udara yang sering, pertimbangkan untuk memasang:

Katup pelepas udara otomatis;

Saluran pipa ventilasi udara;

Sistem pelapisan dasar berbantuan vakum.

Perangkat ini membantu menghilangkan udara yang terperangkap dan meningkatkan keandalan pengaktifan.

 

4.4 Optimalkan Kondisi Pemasangan Pompa

Untuk mengurangi risiko pengikatan udara:

✔ Usahakan pipa hisap sesingkat mungkin;
✔ Gunakan diameter pipa hisap yang tepat;
✔ Minimalkan siku yang tidak perlu;
✔ Hindari titik tinggi dimana udara dapat menumpuk;
✔ Pastikan tingkat cairan yang cukup di atas saluran masuk hisap.

 

4.5 Pilih Jenis Pompa yang Benar

Jika lamaran melibatkan:

Pemasangan pompa di atas permukaan cairan;

Startup dan shutdown yang sering;

Kondisi priming yang sulit;

pertimbangkan untuk menggunakan:

Pompa-dengan pemancing otomatis;

Pompa submersible;

Sistem pemompaan-dengan bantuan vakum.

Memilih desain pompa yang tepat dapat meningkatkan keandalan sistem secara signifikan.

 

5. Pengikatan Udara vs. Kavitasi: Apa Bedanya?

Pengikatan udara dan kavitasi terkadang membingungkan karena keduanya melibatkan gelembung gas di dalam pompa. Namun keduanya merupakan fenomena yang berbeda.

Barang	Pengikatan Udara	Kavitasi
Penyebab utama	Udara masuk dan terakumulasi di dalam pompa	Penguapan cairan karena tekanan rendah
Sumber gas	Udara luar atau gas yang dilepaskan	Uap cair
Kejadian yang khas	Startup atau setelah udara masuk ke sistem	Selama operasi berkelanjutan
Efek utama	Pompa tidak dapat mengalirkan cairan	Kerusakan impeler dan hilangnya kinerja
Larutan	Priming dan pembuangan udara	Meningkatkan NPSH dan mengurangi kehilangan hisap

Pengikatan udara terutama disebabkan olehudara mencegah pompa menghasilkan aliran cairan terus menerus, sedangkan kavitasi disebabkan olehpenguapan cairan lokal karena tekanan yang tidak mencukupi.

 

6. Kesimpulan

Pengikatan udara adalah masalah pengoperasian umum yang dapat mempengaruhi kinerja dan keandalan pompa sentrifugal secara signifikan.

Penyebab utamanya antara lain:

Priming yang tidak tepat sebelum memulai;

Kebocoran udara pada pipa hisap;

Desain sistem hisap yang buruk;

Tingkat cairan rendah menyebabkan masuknya udara;

Akumulasi gas di dalam pompa.

Untuk mencegah pengikatan udara:

✔ Selalu prima pompa sebelum memulai;
✔ Pertahankan sistem hisap yang tertutup rapat;
✔ Rancang saluran pipa hisap dengan benar;
✔ Menghilangkan udara yang terperangkap secara efektif;
✔ Pilih jenis pompa yang tepat untuk aplikasi.

 

Khususnya untuk pompa sentrifugal industripompa multitahap horizontal, pompa air umpan boiler, pompa kotak terpisah, dan-pompa bertekanan tinggi, mencegah pengikatan udara sangat penting untuk meningkatkan efisiensi pengoperasian, memperpanjang masa pakai, dan mengurangi biaya pemeliharaan.