KWALIFIKACJA BUD20 - CZERWIEC 2021

PYTANIE NR 31.
Zjawisko kawitacji w instalacji może być przyczyną uszkodzenia
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Kawitacja powstaje, gdy lokalnie spada ciśnienie i tworzą się pęcherze pary, które następnie gwałtownie zapadają się w strefie wyższego ciśnienia.
Implozja pęcherzy powoduje uderzenia i erozję, szczególnie na wirniku i korpusie pompy obiegowej, co prowadzi do hałasu, drgań i przyspieszonego zużycia.

Pełne wyjaśnienie:

Kawitacja to zjawisko polegające na tworzeniu się pęcherzyków pary w cieczy, gdy lokalne ciśnienie spada poniżej wartości odpowiadającej warunkom wrzenia (w praktyce: poniżej ciśnienia parowania przy danej temperaturze). W instalacjach sanitarnych i grzewczych najczęściej dzieje się to w obszarach dużych prędkości przepływu i spadków ciśnienia, typowo w pobliżu strefy ssania pompy lub na łopatkach wirnika.

Gdy pęcherzyki przemieszczają się do miejsca o wyższym ciśnieniu, następuje ich gwałtowne zapadanie (implozja). To powoduje lokalne mikrouderzenia oraz naprężenia materiału, które w dłuższym czasie skutkują:

  • erozją powierzchni wirnika i elementów przepływowych,
  • hałasem przypominającym "grzechotanie" lub "żwir",
  • drganiami i spadkiem wydajności pompy,
  • przyspieszonym zużyciem i ryzykiem awarii.

Dlatego odpowiedź "pompy obiegowej" jest właściwa: to właśnie pompa (jej wirnik, korpus, uszczelnienia) pracuje w warunkach, w których łatwo o lokalny spadek ciśnienia i intensywne zjawiska kawitacyjne.

Pozostałe elementy są mniej trafne jako typowa przyczyna uszkodzeń od kawitacji:

  • "naczynia wzbiorczego" – pełni funkcję kompensacji zmian objętości/ciśnienia, nie jest typowym miejscem gwałtownych spadków ciśnienia i dużych prędkości przepływu charakterystycznych dla kawitacji.
  • "kolektora słonecznego" – choć pracuje z czynnikiem roboczym, mechanizm kawitacji nie jest jego typową, podstawową przyczyną uszkodzeń w porównaniu z problemami termicznymi lub eksploatacyjnymi.
  • "zaworu bezpieczeństwa" – zawór może ulegać awariom z innych powodów (zanieczyszczenia, korozja, niewłaściwy dobór), natomiast kawitacja kojarzy się przede wszystkim z urządzeniami przepływowymi o wirujących elementach, jak pompy.

W praktyce egzaminacyjnej warto zapamiętać: kawitacja = pęcherze pary + implozja = erozja elementów przepływowych, najczęściej pompy.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Kawitacja to tworzenie się pęcherzyków pary w cieczy przy lokalnym spadku ciśnienia oraz ich gwałtowne zapadanie w strefie wyższego ciśnienia. Skutkiem są mikrouderzenia, hałas i erozja powierzchni elementów przepływowych, szczególnie w pompach.
W pompie występują duże prędkości przepływu i spadki ciśnienia (zwłaszcza po stronie ssawnej i na łopatkach wirnika), co sprzyja powstawaniu pęcherzy pary. Ich implozja uderza w wirnik i korpus, powodując erozję, drgania oraz spadek wydajności.
Typowe objawy to głośna praca (odgłos "żwiru"), zwiększone drgania, spadek wydajności i wysokości podnoszenia, a czasem wzrost temperatury i przyspieszone zużycie uszczelnień. Długotrwała kawitacja prowadzi do widocznych wżerów na wirniku.
Nie. Uderzenie hydrauliczne to gwałtowny wzrost ciśnienia w przewodzie po nagłym zamknięciu przepływu (np. zaworu). Kawitacja wiąże się z lokalnym spadkiem ciśnienia i powstawaniem pęcherzy pary, które później implodują. Oba zjawiska dają hałas, ale mechanizm jest inny.
Ryzyko rośnie przy zbyt dużych oporach na ssaniu pompy (długie przewody, zwężenia, zabrudzone filtry), zbyt wysokiej temperaturze czynnika, zbyt dużej prędkości przepływu oraz przy nieprawidłowym doborze lub nastawach pompy. Im niższe lokalne ciśnienie, tym gorzej.
Należy zapewnić dobre warunki ssania: ograniczyć straty ciśnienia przed pompą, dobrać odpowiednią średnicę przewodów, utrzymać czystość filtrów, poprawnie odpowietrzyć układ i dobrać pompę do parametrów pracy. Pomaga też prawidłowe ustawienie prędkości/charakterystyki pompy.
W typowej instalacji nie jest to najczęstszy mechanizm uszkodzeń naczynia. Naczynie wzbiorcze nie pracuje jak element o bardzo dużej prędkości przepływu i lokalnych spadkach ciśnienia, dlatego kawitacja zwykle nie jest wskazywana jako podstawowa przyczyna jego awarii.
Zawór bezpieczeństwa częściej ulega problemom wynikającym z zanieczyszczeń, korozji, nieprawidłowego doboru lub nieszczelności. Kawitacja jest kojarzona głównie z intensywnym przepływem i lokalnym spadkiem ciśnienia w urządzeniach przepływowych; w zadaniach egzaminacyjnych typowo wskazuje się pompę.
Zapowietrzenie często powoduje nierówną pracę i brak prawidłowego przepływu, a problem może ustąpić po odpowietrzeniu. Kawitacja zwykle nasila się przy określonych warunkach (wysoka prędkość, duże straty na ssaniu) i daje charakterystyczny "szorstki" hałas oraz drgania. W praktyce oba zjawiska mogą współwystępować.
Najczęstsze są skojarzenia "ciśnienie = zawór bezpieczeństwa" oraz mylenie kawitacji z uderzeniem hydraulicznym. Pomaga pytanie kontrolne: gdzie w instalacji występuje lokalny spadek ciśnienia i duża prędkość przepływu? Zwykle odpowiedź prowadzi do pompy i jej wirnika.
info

Statystycznie 42% uczniów zna prawidłową odpowiedź. trudne

Materiały:

  • Brak możliwości weryfikacji źródła - wiedza ogólna z dziedziny hydrauliki i budowy pomp (kawitacja jako przyczyna erozji wirnika)
  • Podręczniki i materiały szkolne dla kwalifikacji BUD.20 dotyczące pomp obiegowych i eksploatacji instalacji
  • Instrukcje eksploatacji (DTR) pomp obiegowych omawiające przyczyny hałasu i uszkodzeń związanych z kawitacją

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego