Η σπηλαίωση είναι ένα ανεπιθύμητο και επιβλαβές φαινόμενο, το οποίο δυστυχώς συχνά αγνοείται. Πρέπει να αντιμετωπίζεται, επειδή μπορεί, μεταξύ άλλων, να οδηγήσει σε διάβρωση των εξαρτημάτων της αντλίας και, σε ακραίες περιπτώσεις, σε μη αναστρέψιμες βλάβες.
Σε τι συνίσταται το φαινόμενο της σπηλαίωσης;
Η σπηλαίωση είναι μια διαδικασία κατά την οποία σχηματίζονται, συσσωρεύονται και εξαφανίζονται απότομα φυσαλίδες αερίου στο υγρό γύρω από την πτερωτή της αντλίας. Το φαινόμενο συνοδεύεται από απότομες μεταβολές της πίεσης.
Η σπηλαίωση εμφανίζεται όταν στο κεντρικό τμήμα της πτερωτής μειώνεται η πίεση του υγρού, γεγονός που με τη σειρά του έχει ως αποτέλεσμα την εισροή υγρού μέσω του στομίου αναρρόφησης. Όταν η πίεση πέσει κάτω από το επίπεδο κορεσμού, υπό συνθήκες που αντιστοιχούν στη θερμοκρασία δωματίου, το υγρό αρχίζει να εξατμίζεται. Τότε σχηματίζονται μικρές φυσαλίδες, οι οποίες, καθώς καταρρέουν, δημιουργούν κρουστικό κύμα αρκετά υψηλής ενέργειας. Η διάρρηξη μεγάλου αριθμού φυσαλίδων προκαλεί μικροκρούσεις, οι οποίες συμβάλλουν στην ανάπτυξη διάβρωσης των κατασκευαστικών υλικών και στην πρόκληση σοβαρών βλαβών.
Ποια είναι τα κύρια συμπτώματα της σπηλαίωσης στην αντλία;
Η υποβρύχια αντλία που επηρεάζεται από το φαινόμενο της σπηλαίωσης μπορεί να παρουσιάζει ορισμένα χαρακτηριστικά συμπτώματα. Πρώτα απ' όλα, παρατηρείται明显ής πτώση των παραμέτρων λειτουργίας και της απόδοσής της. Παρατηρείται επίσης αυξημένη κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας. Η αντλία λειτουργεί θορυβωδώς και εμφανίζονται κραδασμοί, οι οποίοι προκαλούνται από την παλμικότητα της πίεσης. Μετά την αποσυναρμολόγηση, μπορούν να παρατηρηθούν ορατές βλάβες στα κατασκευαστικά εξαρτήματα που προκαλούνται από τη διάβρωση, κυρίως στην πτερωτή. Κατά τη λειτουργία, αυτές οι βλάβες μπορεί να προκαλέσουν διαρροές.
Πώς αντιμετωπίζεται το φαινόμενο της σπηλαίωσης;
Όσο καλύτερες είναι οι αντικαβιτασιακές ιδιότητες μιας αντλίας, τόσο υψηλότερη είναι η αντοχή της στη σπηλαίωση. Η βάση μπορεί επομένως να είναι η κατασκευαστική αντιμετώπιση του φαινομένου, δηλαδή, μεταξύ άλλων, η κατάλληλη κατασκευή των πτερωτών, η σωστή διαμόρφωση των πτερυγίων, η χρήση περιορισμένου αριθμού πτερυγίων ή η προπεριστροφή (προκαταρκτική περιδίνηση προς την ίδια κατεύθυνση με την περιστροφή του κινητήρα). Τέτοιου είδους ενέργειες αναλαμβάνουν οι κατασκευαστές του εξοπλισμού, ενώ ο ρόλος του καταναλωτή είναι να επιλέξει μια αντλία υψηλής ποιότητας, η οποία διαθέτει όλα αυτά τα χαρακτηριστικά. Η ιδιότητα αυτή προσδιορίζεται από την παράμετρο NPSHA.
Η παράμετρος NPSHA μπορεί να αυξηθεί με διάφορους τρόπους. Ένας από αυτούς είναι η χρήση, στην εγκατάσταση, αγωγού μικρού μήκους και μεγάλης διαμέτρου. Είναι επίσης απαραίτητο ο σχεδιασμός της εγκατάστασης να περιλαμβάνει όσο το δυνατόν λιγότερα εξαρτήματα που συμβάλλουν στις απώλειες πίεσης. Πρέπει επίσης να αποφεύγονται ταχύτητες του υγρού άνω των 2 m/s, καθώς και οι διακυμάνσεις της στάθμης του υγρού στην αναρρόφηση της αντλίας. Η άντληση του υγρού θα πρέπει να πραγματοποιείται στη χαμηλότερη δυνατή θερμοκρασία. Χρήσιμη μπορεί να αποδειχθεί και η χρήση αγωγού με λεία εσωτερική επιφάνεια (π.χ. PVC).
