배관 캐비테이션(Cavitation) 현상 뜻 원리 대책

배관 설계시 중요하게 고려 해야할 부분이 바로 배관의 캐비테이션 현상인데요. 캐비테이션 현상 때문에 이 케비테이션 현상을 줄여줄 여러가지 배관 부속품들이 쓰이고 있습니다. 

이 캐비테이션 현상의 뜻과 왜 이런현상이 일어나는지 그리고 대책에 대해 알아보겠습니다.

캐비테이션(Cavitation)현상이란

유체에는 증기나 공기가 녹아 있으며, 압력이 높을때는  유체속에  녹아있으나 압력이 떨어지게 되면  증기나 공기가 발생한다.

유체중 물을 예로들면,물에는 공기가 녹아 있다. 공기는 밸브 1차측압력이 높으므로 그대로있으나 유체가 밸브를 통과하여 압력이 떨어지게 되면  기포가 발생한다.

발생된 기포는 압력이 회복이 되는 부분까지 이동을하여  기포가 터지게 되는데 이때 기포의 폭발로 압력이 상승하여 소음발생이 일어나며 이 현상으로 배관의 진동과 배관 내부의 침식, 부식,마식현상이 발생한다

따라서 캐비테이션을 방지하기 위해서는 가능한한 차압을 적게 해야 하는데 이를 위해 계산치보다 큰 구경의 밸브를 선정하거나 

또는 밸브를 여러개 설치 하여 차압을 순차적으로  낮게 하는 방법, 1차측 압력이 일정하면  밸브를 가능한 낮은 장소에 설치하여 2차압력을 크게하는 방법등이 있다.

또 다른 방법으로는 차압이 일정하면 압력 회복이 낮은 밸브를 사용하는 것도 대책 중의 하나라고 볼 수 있다.

아래 그림은 캐비테이션 발생과  현상에 관한 것이다.

밸브전후 압력 변화로 인한 현상은 캐비테이션뿐만 아니라 플라싱이라는 현상도 발생하는데 플라싱은 유체중에서 액체에만 나타나는 현상으로 액체가 밸브를 통과하면  압력이 가장 낮은 지점에서 액체의 일부가 증발하는 현상을 말한다.