Su akimlarinda mutlak basincin vacum basincina kadar dusmesi ile cok kucuk boyutta  vacum baloncuklari ortaya cikar.  Bunlar ya ayni yerde veya akim tarafindan cok kisa bir mesafe tasindiktan sonra basincin artmasi neticesinde hizla kuculur ve yok olurlar.  Bosalan hacima su molekulleri cok buyuk bir hizla hucum ederler.  Bu olaya kavitasyon diyoruz. Eger bu olay turbin carki gibi bir kati yuzeyin uzerinde olursa buyuk hizla hareket eden su molekulleri kati yuzeyi 7,000 atmosfer basincina varan basincla adeta borbardimana tutar ve zedelerler.  Paslanmaz celikten yapilmis turbin carklari dahi kavitasyondan zarar gorebilir ve malzeme kaybederler.  Kavitasyon turbin carkinin profilini degistirir ve veriminin kisa zamanda dusmesine sebep olur; bazi asiri hallerde carki delik-desik edip kullanilamaz hale getirebilir.  Turbinlerde isitilen cakil tanelerinin hareketine benzer ses genellikle kavitasyonun varliginin isaretidir. 

Son yillardaki turbin carklarinin tasarimlari numerik ve fiziksel modellerle yapilmakta ve cark verimi %94'a cikabilmektedir.  Fakat bu yuksek verimi elde edebilmek genellikle kavitasyon sinirina cok yakin akim sartlarinda mumkun olmaktadir.  Dolayisiyla yeni turbinlerde isletme sartlarinin ideal sartlardan farkli olmasi halinde kavitasyon ihtimali artmaktadir.  Kavitasyonun zararinin artan hizla ilerlemesini onlemek ve cark verimini yuksek tutabilmek icin en kisa zamanda tamir edilmesi gerekir.  Kavitasyon zararinin cok az olmasi halinde (ozellikle derinlik acisindan) gecici olarak seramik malzemeler kullanilabilir, ornegin Devcon urunleri gibi.  Bunlar en fazla 200 atmosfer basincina dayanabilmektedirler. 

Onemli miktardaki kavitasyon zararinin tamir edilebilmesi icin ozel metalik malzemeler ve kaynaklama metodlari gelistirilmistir.  Bu konuda Kuzey Amerikanin onde gelen kuruluslarini ve urunlerini soyle siralayabiliriz:

Hydro-Quebec:  Kuzey Amerikanin en buyuk hidroelektrik ureticisi ve Kanadanin Quebec eyaletinin elektrigini saglayan (TEAS'a benzer) bir kamu kurulusu.  Hydro-Quebec kavitasyon arastirmalari ve gelistirdigi urunler acisindan Kuzey Amerikanin lideri durumunda.  Firma 1990'larin basinda Ireca Steel ismini verdigi bir alasim gelistirdi.  Bu daha sonra Stoody Company tarafindan HQ913 ismi ile pazarlandi.  Bu alasimda su maddeler % olarak bulunmaktadir: Karbon, 0.3; manganez, 10; silikon, 3; krom 17; cobalt, 10, nitrojen, 0.1; demir, 59.6.  HQ913 kavitasyona cok dayanikli olmasina ragmen kaynaklanmasi ve taslanmasi cok zor oldugu icin yaygin olarak kullanilamamistir. Hydro-Quebec Ireca Steel'in daha kolay kaynaklanabilir ve taslanabilir formunu Eutectic Corp (ABD) ile birlikte gelistirerek CaviTec ismi altinda pazarlamaya basladi.  Su ana kadarki uygulamalardan olumlu neticeler alindigi bildirilmekte.  Hydro Quebec ayrica kavitasyon gozlem (Ingilizcesi: monitor) sistemi ve SCOMPI isimli kaynak robotu gelistirmis bulunuyor.  Bu robot sayesinde kaynak kalitesinin arttirildigini ve kaynak gazlarinin isci sagligina olumsuz etkisinin azaltildigini iddia ediliyor. 

Stoody ve Stellite:  Bir kac sene oncesine kadar her iki firma da Thermadyne holding firmasinin bunyesinde yer aliyordu.  Ortak gelistirdikleri Tristelle malzemesini Stelline'in holdingten ayrilmasindan sonra iki ayri urun olarak daha da gelistirdiler ve piyasaya surduler.  Stoody'nin urunu Hydroloy 914 ve Stellite'inki de Stellite 21 ismi altinda kavitasyon tamirinde kullaniliyor.  Ancak HQ913 gibi her iki malzeme de cok sert ve kaynaklanmasi zor.  Ayrica kaynak bittikten sonra sogurken cark malzemesini de cekiyor.  Eger cark malzemesi yeterince elastik degilse (ornegin yumusak celik gibi) kaynakta catlaklar meydana gelebiliyor.   Bu problem yerinde yapilan kaynaklar icin onemli bir problem.  Basarili sonuclar carkin tamamen cikartilip isinin kontrol edilebildigi bir ortamda kaynagin yapilmasi ile elde edilebiliyor.

Electric Power Research Institute (EPRI): Kobaltin nukleer reaktorlerde radyasyona maruz kalmasi halinde kobalt 60 isimli yuksek derecede radyasyonlu bir izotopa dondugu ve bunun calisanlarin sagligi icin tehlike yarattigi uzun zamandir biliniyor.   EPRI nukleer santrallarda vanalardaki kavitasyon zararinin tamiri icin NOREM ismini verdigi kobaltsiz bir kaynak gelistirmis.  Kaynaklanmasi ve taslanmasi yukarida siralanan maddelerden daha kolay. Kavitasyona karsi direncinin de en az onlar kadar iyi oldugu iddia edilmekte.  Hidroelektrik carklarin kavitasyon tamirinde henuz genis uygulama bulmus degil.  NOREM'de bulunan maddelerin dagilimi % olarak soyle: Karbon, 0.1, manganez, 3; silikon, 2.5; krom, 24; molybdenum, 2; nikel, 4; nitrojen 0.1; demir, 64.3.  

Yukaridaki yeni maddelere ragmen, ozellikle paslanmaz celik carklarin tamirinde basari ile kullanilan metod piyasada uzun bir zamandir mevcut malzemelerle saglanmakta:  Kavitasyona maruz kalmis yuzeyin taslanmasi ve on-isitimdan sonra ilk kaynak tabakasi 308 (veya 309) paslanmaz celik kaynagi ile yapiliyor.  Ikinci ve son tabaka ise 316 paslanmaz celik kaynagi ile tamamlaniyor.  

Kaynak metodu kadar, kaynaktan sonra yuzeye verilen profil de cok onemli.  Istenen cark veriminin elde edilmesi icin kaynaklanan yuzeyin carkin orijinal tasarimina uygun profile getirilmesi gerekli.  Aksi halde yanliz verim dusumu degil, kavitasyon olayinin kisa zamanda tekrar ortaya cikmasi mumkun.  

Kaynaklar: 

Ashok Kumar, "Exotic Alloys for Cavitation Resistance: Passing the Tests", Hydro Review, Eylul 1998 

Youssef Mossaba ve Paul Bourdon, "Sharing Experince with Cavitation Repair, Monitoring",  Ekim 1999 

Degerli meslektasim Alfred Mohino'dan ogrendiklerim (Alfred,  Ataturk ve Kanuni Sultan Suleyman baska olmak uzere bircok Turk buyugunu ve Turk tarihini en az ortalama bir vatandasimiz kadar iyi bilir.)