Membaca Kurva Karakteristik Pompa : Kavitasi Suction

Kavitasi suction terjadi karena pressure yang rendah pada bagian suction. Salah satu konsep yang wajib kita ingat adalah bahwa pompa tidak menghisap fluida, tetapi tekanan suction fluida yang membuat pompa bisa berjalan dengan baik.

Masih bingung ?
Kita mungkin pernah mendengar istilah memancing pompa, dalam bahasa inggis disebut priming the pump. Priming pompa ini dapat dilakukan dengan dua macam cara, yakni mengisi pompa dengan fluida dan mengeluarkan udara terjebak dalam pompa.

Nah, bagaimana udara terjebak ini bisa keluar?

Tentu saja dengan tekanan fluida itu sendiri, atau tekanan suction pompa yang berasal dari tekanan lingkungan (atmosferik jika sistemnya terbuka) ditambah dengan tekanan hidrostatis jika air disuplai dari tangki.

Jadi, pompa itu bukan menghisap fluida. Namun, tekanan dari fluida itu sendiri yang bisa membuat fluida bisa dipompakan. Meskipun begitu, tekanan suction pompa ini haruslah berada pada nilai tertentu, jika tidak dia tidak akan bisa dipindahkan dengan baik. Dan, ini dikenal dengan istilah NPSH. NPSH adalah nilai bersih yang harus dimiliki setelah tekanan suction fluida dikurangi dengan tekanan friksi pada sistem perpipaan pada bagian suction dan tekanan uap fluida. 

Kalau prinsip kerja pompa adalah menghisap fluida, maka kita tidak usah susah-susah melakukan proses pemancingan/priming pompa hehe... sudah jelas kan?

Agar memudahkan, pada kurva karakteristik pompa dilampirkan tekanan suction bersih yang dibutuhkan agar pompa bisa bekerja dengan baik, yang disebut dengan Net Positive Suction Head Required (NPSHr). NPSHr ini merupakan data vendor.

Mari kita lihat NPSHr pada kurva karakteristik pompa.

 

Kurva Karakteristik NPSHr

Pada grafik diatas NPSHr dinyatakan dalam meter (head) dan dihubungkan dengan flowrate. NPSHr akan naik jika flow rate naik. Tentu saja, semakin besar flowratenya, maka seperti pernah dijelaskan, friksi semakin besar, otomatis NPSHr harus besar untuk menghindari hilang tekan yang bertambah.

Jika NPSHr adalah data yang berasal dari vendor, ada juga yang dinamakan NPSH available (NPSHa). NPSHa adalah NPSH aktual yang ada pada sistem. Kita bisa menghitungnya atau mendapatkannya pada pembacaan instrument tekanan yang ada di lapangan di bagian suction pompa. Tentu saja, nilai ini masih harus dikurangi friksi yang hilang di perpipaan suction, dari tempat pemasangan instrument tersebut sampai mata impeller.

Kenapa perhitungan NPSH harus sampai dengan mata impeller? Berikut adalah profil pressure fluida dalam sebuah pompa:

 

Profil tekanan pada pompa sentrifugal

Sebagaimana gambar diatas, pressure terendah terdapat pada mata impeller. Maka dari itu, perhitungan NPSH sampai dengan mata impeller.

Jadi, kita sudah jelas sekarang mengenai kasus kavitasi suction. Kavitasi suction adalah peristiwa kavitasi akibat tekanan suction yang terlalu kecil sehingga tidak mampu menjaga tekanan fluida agar tetap berada pada kondisi tekanan di atas kondisi uap jenuhnya.

Berikut adalah contoh nyata kerusakan impeller akibat kavitasi suction

Kerusakan akibat kavitasi suction

Untuk operasional, saya jarang memperhatikan perhitungan NPSH ini, sebab sudah ada pengaman dalam sistem, dimana jika level tangki sudah mencapai Low low level, pompa akan mengalami interlock untuk menghindari kavitasi suction ini.

Jika level tangki, sudah berada pada normal level, dijamin NPSHa akan selalu lebih tinggi dari NPSHr. Kalau tidak, pasti salah fatal dari engineerng. Oleh karena itu, saya selalu menjalankan pompa pada normal level, tanpa perlu bersusah payah menghitung NPSH.