KWALIFIKACJA MEC3 - CZERWIEC 2014

PYTANIE NR 19.
Zjawisko niszczenia pomp i turbin wodnych na skutek obniżenia się ciśnienia cieczy wewnątrz przewodów nazywa się
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Kawitacja to zjawisko powstawania pęcherzyków pary w cieczy, gdy lokalne ciśnienie spada poniżej ciśnienia pary nasyconej. Następnie pęcherzyki gwałtownie zapadają się (implodują) w strefie wyższego ciśnienia, powodując uderzenia i wżery na elementach pomp i turbin. Dlatego opisane niszczenie nazywa się kawitacją.

Pełne wyjaśnienie:

Opis dotyczy kawitacji, czyli zjawiska fizycznego zachodzącego w cieczy przepływającej przez przewody, wirniki i kanały przepływowe pomp oraz turbin. Gdy w pewnym miejscu układu lokalne ciśnienie spada na tyle, że osiąga wartość niższą od ciśnienia pary nasyconej cieczy, część cieczy zaczyna przechodzić w parę i tworzą się pęcherzyki (kieszenie parowe).

Kluczowe jest to, że pęcherzyki nie pozostają stabilne: gdy przepływ przenosi je do obszaru wyższego ciśnienia, następuje ich szybkie zapadanie się (implozja). Implozji towarzyszą lokalne mikrostrumienie i impulsy ciśnienia, które uderzają w powierzchnie metalowe. W praktyce serwisowej mechanika-montera objawia się to:

  • wżerami i "krateryzacją" materiału na łopatkach/wirniku,
  • charakterystycznym hałasem (często opisywanym jako "szum" lub "trzask"),
  • drganiami, spadkiem wydajności i pogorszeniem parametrów pracy.

Odpowiedź "erozją" jest nieprecyzyjna w tym kontekście: erozja oznacza ogólnie zużycie materiału na skutek oddziaływania przepływu (np. cząstek stałych), ale w pytaniu wskazano mechanizm spadku ciśnienia i typowe niszczenie elementów maszyn hydraulicznych związane z pęcherzykami pary, co odpowiada kawitacji.

Odpowiedzi "korozją elektrochemiczną" oraz "korozją międzykrystaliczną" dotyczą procesów chemiczno-elektrochemicznych materiału (reakcji z otoczeniem, mikroogniw, struktury ziaren). Nie wynikają one bezpośrednio z obniżenia ciśnienia cieczy w przewodach i nie opisują mechanizmu pęcherzyków pary oraz ich implozji.

Wskazówka egzaminacyjna: gdy w treści pojawiają się sformułowania o spadku ciśnienia cieczy i niszczeniu pomp/turbin, najczęściej chodzi o kawitację, a nie o korozję.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Kawitacja w pompie to powstawanie pęcherzyków pary w cieczy, gdy lokalne ciśnienie spada zbyt nisko, a następnie ich gwałtowne zapadanie się w strefie wyższego ciśnienia. Implozja pęcherzyków powoduje uderzenia w materiał i charakterystyczne wżery na elementach przepływowych.
Gdy ciśnienie spada poniżej ciśnienia pary nasyconej, tworzą się pęcherzyki pary. Po przejściu do obszaru wyższego ciśnienia pęcherzyki zapadają się, generując lokalne impulsy ciśnienia i mikrostrumienie. To mechanicznie uszkadza powierzchnię wirnika, łopatek lub korpusu.
Najczęstsze objawy to zwiększony hałas (szum, "trzask"), drgania, spadek wydajności i waha­nia parametrów pracy. W przeglądzie widać wżery oraz chropowatą powierzchnię na łopatkach lub w kanałach przepływowych. Objawy często nasilają się przy zmianie temperatury i warunków ssania.
Kawitacja jest zjawiskiem fizyczno-mechanicznym związanym z pęcherzykami pary i ich implozją przy zmianie ciśnienia. Korozja elektrochemiczna to proces chemiczny zachodzący na styku metalu i elektrolitu, zależny m.in. od potencjałów, składu medium i obecności ogniw korozyjnych. Mechanizm uszkodzeń jest więc inny.
Nie. Erozja to ogólne pojęcie zużycia materiału przez przepływ, często nasilane przez cząstki stałe (piasek, szlam) lub wysoką prędkość strugi. Kawitacja ma charakterystyczny mechanizm: spadek ciśnienia powoduje pęcherzyki pary, a ich implozja niszczy powierzchnię. Skutki mogą wyglądać podobnie, ale przyczyna jest inna.
Kawitacja często pojawia się, gdy na ssaniu pompy występują duże straty ciśnienia (zbyt wąskie przewody, zabrudzone filtry, niekorzystna armatura), gdy temperatura cieczy jest wysoka albo gdy pompa pracuje poza zalecanym zakresem. Sprzyja jej także zasysanie powietrza i nieprawidłowe odpowietrzenie instalacji.
W praktyce pomaga: ograniczanie strat na ssaniu (krótsze i szersze przewody, łagodne łuki), dbałość o czystość filtrów i drożność armatury, poprawne odpowietrzenie oraz szczelność połączeń. Ważne jest też przestrzeganie zaleceń producenta co do warunków zasysania i dopuszczalnych parametrów pracy.
Uszkodzenia kawitacyjne często mają postać licznych drobnych wżerów i kraterów, jakby powierzchnia była "wypiaskowana" punktowo. Zwykle występują w strefach dużych zmian ciśnienia i prędkości przepływu (np. na łopatkach wirnika). W przeciwieństwie do wielu korozji, obraz nie musi mieć typowego nalotu rdzy.
Tak. W turbinach wodnych także mogą powstawać obszary o zbyt niskim ciśnieniu, w których tworzą się pęcherzyki pary. Ich późniejsza implozja prowadzi do uszkodzeń łopatek i kanałów przepływowych oraz pogorszenia sprawności. Zjawisko jest szczególnie istotne przy nieprawidłowych warunkach pracy i zmiennym obciążeniu.
Szukaj w treści słów kluczowych: spadek ciśnienia, pęcherzyki pary, hałas i wżery na wirniku/pompie/turbinie. Jeśli opis wskazuje na zmianę fazy i implozję, właściwy termin to "kawitacja". Gdy mowa o reakcjach chemicznych metalu, wtedy rozważ korozję; gdy o piasku i cząstkach – erozję.
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 69% zdających egzamin. średnie

Według specjalistów z branży: "Kawitacja to zjawisko powstawania pęcherzyków pary w cieczy, gdy lokalne ciśnienie spada poniżej ciśnienia pary nasyconej."

Źródła:

  • Engineering Toolbox: "Cavitation in Pumps" (opis zjawiska i przyczyn) – https://www.engineeringtoolbox.com/pumps-cavitation-d_1115.html (dostęp: 2026-02-28)
  • Encyclopaedia Britannica: "Cavitation" (definicja i mechanizm pęcherzyków oraz zapadania) – https://www.britannica.com/science/cavitation (dostęp: 2026-02-28)
  • Wikipedia (EN): "Cavitation" (zjawisko, skutki w pompach i turbinach; źródło pomocnicze) – https://en.wikipedia.org/wiki/Cavitation (dostęp: 2026-02-28)

Materiały:

  • Podręczniki z podstaw maszyn przepływowych (pompy, turbiny) – rozdziały o kawitacji
  • Materiały producentów pomp dotyczące NPSH i kawitacji (karty katalogowe i poradniki)
  • Wprowadzenie do mechaniki płynów: ciśnienie pary nasyconej, wrzenie, przepływy w przewodach

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego