Kavitationsschutz

Kavitationsschutz bezeichnet eine Reihe von Entwurfs-, Betriebs- und Instandhaltungsmaßnahmen zur Vermeidung von Kavitation in hydraulischen Bauteilen wie Pumpen, Propellern und Turbinen. Kavitation entsteht, wenn der lokale Druck unter den Dampfdruck der Flüssigkeit fällt und sich Blasen bilden, die beim Wiederanstieg des Drucks zusammenbrechen. Dieser Vorgang kann Oberflächen erodieren, zu erhöhtem Verschleiß, Störgeräuschen, Vibrationen und sinkender Effizienz führen.

Ursachen und Risiken für Kavitation sind unter anderem zu geringe Net Positive Suction Head (NPSH), zu hohe Laufruhen, ungünstige Strömungsverhältnisse an Einlass oder Laufrad, erhöhte Flüssigkeitstemperaturen und Verunreinigungen im Medium. Kavitation kann sowohl in Pumpen, Turbinen als auch an Propellern auftreten und zu vorzeitigem Verschleiß, Leckagen oder Bauteilversagen führen.

Typische Schutz- und Gegenmaßnahmen umfassen designseitige Ansätze wie optimierte Blattformen, verbesserte Strömungskanäle, Diffusoren und Gehäuseführung, um Druckabfälle zu minimieren; materialseitige Maßnahmen wie harte Beschichtungen oder korrosions- und verschleißfeste Werkstoffe; sowie betriebsseitige Maßnahmen wie Sicherstellung eines ausreichenden NPSH, reduzierte Druckverluste, gute Reinigung und Wartung, sowie stabile Betriebsbedingungen. Zusätzlich werden Kavitationen durch Überwachung erkannt, etwa durch Schwingungs- und Akustikmessungen, Druck- und Durchflussüberwachung.

Anwendungsbereiche sind unter anderem Schiffspropeller, hydraulische Turbinen, Wasserförder- und -förderanlagen sowie chemische Industrieanlagen, in denen maximale Zuverlässigkeit und Lebensdauer gefordert sind.