KWALIFIKACJA TWO6 - STYCZEŃ 2016

PYTANIE NR 29.
W trakcie pracy pompy wody słodkiej mechanik zaobserwował objawy występowania w niej zjawiska kawitacji. Po wykluczeniu wzrostu temperatury czynnika transportowanego, przyczyną wystąpienia kawitacji może być
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Kawitacja w pompie wirowej pojawia się, gdy na wlocie spada ciśnienie i ciecz lokalnie "wrze", tworząc pęcherze pary. Dławienie na przewodzie ssawnym zwiększa straty ciśnienia przed pompą, więc obniża ciśnienie na ssaniu i sprzyja kawitacji. Dławienie na tłoczeniu zwykle podnosi ciśnienie w korpusie, a nie na ssaniu.

Pełne wyjaśnienie:

Kawitacja to zjawisko powstawania pęcherzyków pary w cieczy, gdy lokalne ciśnienie spada poniżej ciśnienia parowania. W pompie wirowej najczęściej dzieje się to w strefie wlotu do wirnika (na ssaniu), gdzie prędkość rośnie, a ciśnienie statyczne maleje. Pęcherzyki pary są unoszone dalej i zapadają się w obszarach wyższego ciśnienia, co powoduje:

  • charakterystyczny "grzechoczący" hałas,
  • drgania,
  • spadek wydajności i wysokości podnoszenia,
  • erozję kawitacyjną elementów przepływowych.

Skoro w treści wykluczono wzrost temperatury czynnika, to pozostaje typowy drugi mechanizm sprzyjający kawitacji: zbyt niskie ciśnienie na ssaniu. Odpowiedź "dławienie przepływu na przewodzie ssawnym" jest poprawna, bo dławienie (np. przymknięty zawór, zapchany filtr, zbyt mała średnica przewodu, duże opory miejscowe) powoduje wzrost strat ciśnienia w części ssawnej. W efekcie ciśnienie na króćcu ssawnym i w oku wirnika spada, co ułatwia przekroczenie warunku kawitacji.

Pozostałe odpowiedzi są niepoprawne jako przyczyna kawitacji w opisanej sytuacji:

  • "uszkodzenie łożyska wirnika pompy" może generować hałas i drgania, ale nie jest typową przyczyną spadku ciśnienia na ssaniu; to raczej niezależna awaria mechaniczna.
  • "dławienie przepływu na przewodzie tłocznym" zwykle zwiększa opory po stronie tłocznej i prowadzi do pracy przy mniejszym przepływie, ale nie obniża bezpośrednio ciśnienia na wlocie; nie jest więc podstawową przyczyną kawitacji w ujęciu eksploatacyjnym (choć może zmieniać punkt pracy).
  • "uszkodzenie łopatek wirnika pompy" bywa skutkiem kawitacji (erozja, ubytki materiału) i może pogarszać parametry, lecz nie jest typową pierwotną przyczyną kawitacji po wykluczeniu temperatury.

W praktyce okrętowej przy objawach kawitacji należy w pierwszej kolejności sprawdzić warunki zasilania pompy: poziom medium w zbiorniku, drożność filtrów, pełne otwarcie armatury na ssaniu, szczelność połączeń i brak "fałszywego powietrza".

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Kawitacja to tworzenie się pęcherzyków pary w cieczy, gdy lokalne ciśnienie spada zbyt nisko, a następnie ich gwałtowne zapadanie w obszarze wyższego ciśnienia. W pompach wirowych zwykle pojawia się przy wlocie do wirnika i powoduje hałas, drgania oraz erozję elementów.
Przymknięty zawór, zapchany filtr lub zbyt duże opory na ssaniu zwiększają straty ciśnienia przed pompą. To obniża ciśnienie na wlocie do wirnika, przez co ciecz łatwiej osiąga warunki "wrzenia" lokalnego i tworzą się pęcherze pary, czyli kawitacja.
Zwykle nie jest to główna przyczyna. Dławienie na tłoczeniu zmienia punkt pracy i zmniejsza przepływ, ale nie powoduje typowego spadku ciśnienia na wlocie. Kawitacja jest przede wszystkim problemem zbyt niskiego ciśnienia po stronie ssawnej (warunki napływu).
Najczęściej występują: charakterystyczny "trzaskający" lub "żwirowy" dźwięk, wzrost drgań, spadek wydajności pompy i niestabilne parametry ciśnienia. Długotrwała kawitacja prowadzi też do uszkodzeń powierzchni wirnika i korpusu (erozja kawitacyjna).
Uszkodzenie łożyska daje bardziej "mechaniczny" hałas i często wzrost temperatury węzła łożyskowego oraz problemy z osiowaniem. Kawitacja zwykle zależy od warunków ssania: nasila się przy przymknięciu armatury na ssaniu, zabrudzeniu filtra lub spadku poziomu medium i towarzyszy jej spadek parametrów hydraulicznych.
W praktyce pomaga: utrzymanie drożnego filtra na ssaniu, pełne otwarcie zaworów ssawnych, minimalizacja oporów (odpowiednia średnica i możliwie krótka trasa ssania), kontrola poziomu cieczy w zbiorniku oraz szybkie usuwanie nieszczelności zasysających powietrze.
NPSH to parametr opisujący "zapas" ciśnienia na ssaniu względem ciśnienia parowania cieczy. Gdy dostępny zapas na instalacji jest zbyt mały w stosunku do wymaganego przez pompę, rośnie ryzyko kawitacji. W pytaniach egzaminacyjnych często łączy się to z oporami na przewodzie ssawnym.
Zabrudzony filtr zwiększa opory przepływu na ssaniu, czyli powoduje większy spadek ciśnienia przed pompą. To obniża ciśnienie na wlocie do wirnika. Nawet przy prawidłowej temperaturze wody może wtedy dojść do lokalnego tworzenia pary i wystąpienia kawitacji.
Jest groźna, gdy trwa długo lub ma duże natężenie: zapadające się pęcherzyki pary powodują mikrouderzenia i ubytki materiału na łopatkach (erozja). Skutkiem jest pogorszenie sprawności, rozchwianie pracy pompy i konieczność naprawy lub wymiany elementów przepływowych.
Najczęstszy błąd to wskazanie przyczyny mechanicznej (np. łożyska, łopatki) zamiast hydraulicznej. Drugi błąd to mylenie strony ssawnej z tłoczną i uznanie, że każde dławienie zawsze powoduje kawitację. Warto zapamiętać: kluczowe jest ciśnienie na wlocie do pompy.
info

Około 47% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. trudne

Według specjalistów z branży: "Kawitacja w pompie wirowej pojawia się, gdy na wlocie spada ciśnienie i ciecz lokalnie "wrze", tworząc pęcherze pary."

Źródła:

  • KSB PumpLexikon – hasła: "Kavitation", "NPSH" (opis zjawiska i wpływu warunków ssania), https://www.ksb.com/en-global/centrifugal-pump-lexicon - accessed 2026-02-28
  • Grundfos – materiał techniczny o kawitacji w pompach (przyczyny i zapobieganie, w tym ograniczanie strat na ssaniu), https://www.grundfos.com/learn/research-and-insights/cavitation - accessed 2026-02-28
  • Engineering ToolBox – "Cavitation in Pumps" (wyjaśnienie mechanizmu i roli spadku ciśnienia na wlocie), https://www.engineeringtoolbox.com/pumps-cavitation-d_1153.html - accessed 2026-02-28

Materiały:

  • Podręczniki do maszynoznawstwa okrętowego (działy: pompy, instalacje pomocnicze)
  • Instrukcje eksploatacji i DTR pomp stosowanych w instalacjach okrętowych
  • Materiały producentów pomp wyjaśniające NPSH i kawitację

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego