Który z wymienionych czynników nie ma wpływu na powstawanie zjawiska kawitacji?
A. Zbyt mała prędkość obrotowa wirnika pompy zasysającej.
B. Zbyt długa linia tłoczna.
C. Zbyt duża prędkość obrotowa wirnika pompy.
D. Zbyt długa linia ssawna.
Pytanie z egzaminu CKE, czerwiec 2014 (arkusz Z.23-X-14.05).
Zbyt długa linia tłoczna jest tutaj odpowiedzią prawidłową, bo kawitacja powstaje przede wszystkim po stronie ssawnej pompy i w okolicy wlotu na wirnik, czyli tam, gdzie ciśnienie cieczy może spaść poniżej ciśnienia parowania. Wtedy w wodzie tworzą się pęcherzyki pary, a po przejściu do strefy wyższego ciśnienia gwałtownie się zapadają. To daje charakterystyczny hałas, drgania, spadek wydajności i z czasem uszkodzenia łopatek wirnika. Moim zdaniem warto to zapamiętać prosto: kawitacja zaczyna się od problemu z zasysaniem, nie od tego, co dzieje się daleko za pompą na tłoczeniu. Zbyt długa linia tłoczna zwiększa opory przepływu i może zmienić punkt pracy pompy, np. zmniejszyć wydajność albo podnieść wymagane ciśnienie tłoczenia, ale nie jest typową przyczyną spadku ciśnienia na ssaniu poniżej wartości krytycznej. W praktyce pożarniczej większą uwagę zwraca się na długość i średnicę linii ssawnej, szczelność nasad, stan smoka ssawnego, wysokość ssania, temperaturę wody oraz prędkość obrotową pompy. Dobra praktyka eksploatacyjna mówi, żeby linia ssawna była możliwie krótka, szczelna, bez zbędnych załamań i z odpowiednią średnicą. Wtedy dostępna nadwyżka antykawitacyjna, często określana jako NPSH available, jest większa niż wymagana przez pompę NPSH required. I o to właśnie chodzi w bezpiecznej pracy pompy.
W tym pytaniu łatwo pomylić ogólne opory przepływu z warunkami powstawania kawitacji. Sama długa linia tłoczna może oczywiście pogorszyć parametry pracy układu: wzrosną straty ciśnienia, pompa może podawać mniejszy wydatek, a na prądownicy albo działku wodnym uzyskamy słabsze parametry. To jednak nie jest zasadniczy mechanizm kawitacji. Kawitacja pojawia się wtedy, gdy po stronie ssawnej lub na wlocie do wirnika ciśnienie lokalne spadnie tak nisko, że ciecz zaczyna miejscowo wrzeć, mimo że temperatura wody wcale nie musi być wysoka. Potem pęcherzyki pary zapadają się w strefie wyższego ciśnienia i niszczą elementy pompy. Zbyt długa linia ssawna ma już bezpośrednie znaczenie, bo zwiększa straty hydrauliczne przed pompą. Podobnie działa zbyt mała średnica węża ssawnego, zapchany smok, nieszczelność na łączeniu albo zbyt duża wysokość ssania. Zbyt duża prędkość obrotowa wirnika też sprzyja kawitacji, bo rośnie prędkość przepływu, wzrastają straty i wymagania pompy względem NPSH. W przypadku pompy zasysającej zbyt mała prędkość obrotowa może pośrednio pogorszyć odpowietrzenie i warunki zassania, więc układ może pracować niestabilnie. Typowy błąd myślowy polega na tym, że patrzy się tylko na to, która linia jest długa. A trzeba zapytać: czy ten czynnik obniża ciśnienie na ssaniu pompy? Jeśli nie, to nie jest główna przyczyna kawitacji.