Hidrolik Pompada Emme Hattı Problemleri: NPSH, Kavitasyon ve Vakum Analizi (1500+ kelime)

Hidrolik pompalarda arızaların büyük kısmı basınç tarafında değil, emiş hattında başlar.
Çoğu teknisyen pompa çıkış basıncına odaklansa da, pompanın sağlıklı çalışması için en önemli parametre giriş koşullarıdır.

Pompa emiş hattında yaşanan:

vakum artışı,
hava emilmesi,
kavitasyon,
yetersiz NPSH,
yüksek hız / düşük çap kombinasyonu,
filtre tıkanması,
borulama hataları

pompanın ömrünü dramatik şekilde kısaltır.

Bu rehber emiş hattı problemlerinin nedenlerini, belirtilerini, ölçüm yöntemlerini ve mühendislik çözümlerini açıklamaktadır.

1. Emme Hattı Sorunlarının Önemi

Pompa basınca karşı değil, vakuma karşı çalışır.

Pompa kendi kendine yağ “çekmez”—yalnızca pompa girişinde düşük basınç oluşturur, yağ tank basıncı ile pompaya doğru akar.

Bu nedenle:

Pompa girişindeki basınç ne kadar düşükse, kavitasyon riski o kadar yüksektir.

2. Emme Hattı Terminolojisi

Sistemi doğru anlamak için üç kavram önemlidir:

2.1. Vakum (Negative Pressure / Inlet Vacuum)

Pompa girişinde görülen negatif basınçtır.
Bar veya inH₂O cinsinden ölçülür.

Ölçülen tipik değerler:

–0.1 bar → ideal
–0.3 bar → riskli
–0.5 bar → kavitasyon başlar
–0.7 bar → ciddi hasar riski

2.2. NPSH (Net Positive Suction Head)

Kavitasyonla doğrudan ilişkilidir.

İki türü vardır:

NPSHa (Available) → Sistemin sağladığı NPSH
NPSHr (Required) → Pompanın sağlıklı çalışması için gereken NPSH

Kural:

NPSHa > NPSHr olmalıdır.
Aksi halde pompa kavitasyona girer.

2.3. Kavitasyon

Emme hattında basınç buharlaşma basıncına düşerse yağın içinde mikroskobik buhar kabarcıkları oluşur.
Kabarcıklar basınç tarafında patlayarak metal yüzeylere zarar verir.

Kavitasyon belirtileri:

yüksek ses ("çakıl taşı" sesi)
pompa ısınması
titreşim
verim düşmesi
metal yüzeylerde erozyon

3. Emme Hattı Problemlerinin Nedenleri

Aşağıdaki nedenler pompa ömrünü doğrudan etkiler.

3.1. Çok dar emiş hattı (yanlış boru çapı)

En sık yapılan hata:

Pompa debisine göre dar çaplı hortum kullanmak.

Dar çap → yüksek hız → yüksek sürtünme → düşük giriş basıncı → kavitasyon.

Pompa emiş hattı akış hızları:

| Akış Tipi | İdeal Hız | |----------|-----------| | Emme hattı (suction) | 0.6 – 1.2 m/s | | Basınç hattı | 4 – 6 m/s | | Dönüş hattı | 2 – 3 m/s |

Çok kritik:
Emiş hattındaki hız 2 m/s üzerine çıkarsa kavitasyon başlar.

3.2. Emiş filtresi tıkalı (çoğu zaman fark edilmez)

Emiş filtresi ince seçilirse:

pompa yağ alamaz
vakum artar
pompa çakıl sesi çıkarır
hızlı arıza oluşur

Bu nedenle modern sistemlerde emiş filtresi kullanılmaz veya çok kaba (80 mikron) kullanılır.

3.3. Uzun emiş hattı borulaması

Pompa tanka uzaksa:

sürtünme kaybı artar
vakum yükselir
yağ kabarcık oluşturur

3.4. 90° dirsekler / gereksiz bağlantılar

Her dirsek direnç demektir.

Dirsek sayısı arttıkça NPSH düşer.

3.5. Hava emilmesi (aeration)

Pompa girişindeki sızdırmazlık zayıfsa:

hava pompaya karışır
kabarcıklar basınç tarafında patlar
pompa aşırı ısınır

Hava girişinin belirtileri:

köpüklü yağ
tankta yağın beyazlaşması
titreme
dengesiz basınç

3.6. Tank seviyesi düşük

Yağ seviyesi düşük olduğunda tanktaki dönen yağ vortex oluşturur.
Vortex → hava → kavitasyon → pompa hasarı.

3.7. Yanlış nefeslik kullanımı

Tanka giren/çıkan havanın filtresiz olması:

toz → yağ → emme hattı çizikleri → verim kaybı
vakum → yağ akışını engeller

3.8. Kötü yerleşim (tank → pompa yüksekliği)

Pompa tank seviyesinin çok üzerinde ise hidrostatik sütun yetersiz kalır.

Bu durum NPSH'yı düşürür.

3.9. Yanlış pompa hızı (RPM yüksekliği)

Pompa nominal emme hızının üzerine çıkarsa:

iç kaçak artar
giriş basıncı düşer
kavitasyon tetiklenir

Pistonlu pompalarda daha kritik bir etkidir.

4. Emme Hattı Problemlerinin Belirtileri

Aşağıdaki belirtiler pompa arızasının yaklaştığını gösterir:

çakıl sesi (“gravel noise”)
pompa ısınması
titreşim
düşük basınç üretimi
performans kaybı
pompa boşta çalışırken bile ses artışı
tankta köpük oluşması
hortumun düzleşmesi (vakum nedeniyle)**

Bir hidrolik pompada bu belirtilerden biri bile varsa emiş hattı test edilmelidir.

5. Emiş Hattı Nasıl Test Edilir?

5.1. Vakum ölçer ile emiş hattı vakumu ölçme

Pompa girişine vakum sensörü bağlanır.

Değerler:

–0.1 bar → iyi
–0.3 bar → riskli
–0.5 bar → kavitasyon bölgesi
–0.7 bar → pompa ömrü çok ciddi azalır

5.2. NPSHa hesabı

Tankın konumu, boru sürtünmesi, yükseklik farkı ve yağ viskozitesi dikkate alınarak hesaplanır.

Formül:

NPSHa = Patm + Pstatic – Pvapor – Loses

NPSHa, pompa katalogundaki NPSHr değerinden büyük olmalıdır.

5.3. Termal kamera ile sıcaklık analizi

Kavitasyon olan bölgeler aşırı ısınır.

5.4. Akustik analiz (FFT ile ripple analizi)

Kavitasyon 700–1500 Hz aralığında tipik harmonikler üretir.

6. Profesyonel Çözüm Yöntemleri

Aşağıdaki yöntemler kavitasyon ve vakum problemlerini ortadan kaldırmak için en etkili çözümlerdir.

6.1. Emiş hattı çapının büyütülmesi

Debi yüksekse çap mutlaka artırılmalıdır.

6.2. Dirsek ve bağlantıların azaltılması

Her dirsek NPSH kaybıdır.

6.3. Emiş filtresinin kaldırılması veya çok kaba filtre kullanılması

80 mikron altı emiş filtresi önerilmez.

6.4. Pompanın tanka yakın konumlandırılması

Pompa tank seviyesinin altında olmalıdır.

6.5. Hortum yerine rijit boru kullanımı

Esnek hortum iç yüzeyi sürtünmeyi artırır.

6.6. Tank nefesliğinin filtreli kullanılması

Kir girişini engeller, vakumu önler.

6.7. Yağ seviyesini izlemek

Tankta minimum seviyenin altına düşmemelidir.

6.8. Pompa hızının üretici değerine çekilmesi

Aşırı RPM kavitasyon tetikler.

6.9. Hava girişinin giderilmesi

Sızdırmazlık bölgeleri kontrol edilmelidir.

7. Sonuç

Hidrolik pompa ömrünü belirleyen en kritik parametre emme hattı sağlığıdır.

Bu rehberin özeti:

Kavitasyonun %90 sebebi emiş hattı tasarım hatasıdır.
Emiş hattı hız sınırı 1 m/s civarında olmalıdır.
NPSHa > NPSHr kuralı mutlaktır.
Emiş filtresi çoğu zaman zarar verir.
Vakum artışı pompa iç metal yüzeyleri eritir.

Bu içerik Sancoqhub mühendislik serisinin bir parçası olarak hazırlanmıştır.