소음·진동의 진짜 범인, NPSH부터 예방 체크리스트까지 한 번에 정리
캐비테이션, 한 줄 정의
캐비테이션(cavitation)은 펌프 흡입부 압력이 액체의 증기압보다 낮아지면서 기포가 생기고, 이 기포가 고압 영역에서 붕괴(implosion)하며 펌프를 손상시키는 현상입니다. 쉽게 말해, 물 대신 거품을 퍼올리는 상황이죠.
왜 생기나? (NPSH로 풀어보기)
- NPSHa: 현장에 가용한 흡입수두
- NPSHr: 펌프가 요구하는 최소 흡입수두
NPSHa < NPSHr이면 캐비테이션이 시작됩니다. 흡입 압력이 낮아 → 기포 발생 → 임펠러 쪽 고압 구간에서 붕괴 → 충격파와 미세 피팅 손상 순서로 진행됩니다.
증상과 리스크
- 🔊 소음·진동 증가: 운전자가 바로 체감
- ⚡ 성능 저하: 유량↓, 전력소모↑ (효율 하락)
- 🛠 마모·부식: 임펠러·베어링·케이싱 국부 손상
- 💸 운전비용 상승: 잦은 정지/정비, 수명 단축
예방 체크리스트 (설계·운전·정비)
- 흡입 조건 개선: 펌프 설치고 저감, 흡입 배관 길이 최소화, 막힘 제거
- 배관 손실 저감: 직경 확대, 곡관/밸브 최소화, 필터 주기 점검
- 운전영역 준수: 정격 유량 근처 운전, 과유량/저유량 회피
- 기계적 대책: 인듀서(Inducer) 적용, 내마모 재질 채택
생활·산업 사례
- 아파트 고층 급수펌프 과부하 시 발생
- 자동차 워터펌프 냉각수 부족 상태
- 발전소/플랜트 순환수 펌프의 빈번한 진동
자주 묻는 질문
Q. 캐비테이션이 의심되면 즉시 정지해야 하나요?
A. 장시간 방치는 손상을 키웁니다. 즉시 원인(막힘·수두 부족)을 점검하고 운전영역을 조정하세요.
Q. 가장 중요한 예방 포인트는?
A. NPSHa ≥ NPSHr 확보입니다. 설계 단계의 흡입조건과 정비 단계의 막힘 제거가 핵심입니다.
핵심 요약
- 원인: 흡입수두 부족 → 기포 발생/붕괴
- 영향: 소음·진동·효율 저하·부식/마모
- 대책: 흡입 조건 개선 + 배관 손실 저감 + 올바른 운전