【完全解説】ポンプの異音はキャビテーション？原因と根本的な解決策

2026/05/19

【完全解説】ポンプの異音はキャビテーション？原因と根本的な解決策化学・薬品

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「ポンプからバリバリ、ガリガリと変な音がする」「最近、液体の出が悪く、流量が安定しない」……現場でポンプを扱っていると、こうしたトラブルに遭遇することがあります。「ポンプが壊れてしまったのかな？」と考えるのが自然ですが、実はポンプ自体の故障ではなく、流体の物理現象が原因であるケースが多々あります。
それが今回解説する「キャビテーション（空洞現象）」です。
放置すると機器の重大な破損につながるこの現象。本記事では、流体制御の専門メーカーであるセムコーポレーションが、キャビテーションの仕組みから現場でできる対策、そして正しいポンプ選びまでを分かりやすく解説します。

①キャビテーションとは何か？「ポンプの故障」という誤解

キャビテーションとは、液体の中の圧力が局所的に下がることで、液体中に気泡が発生し、それが再び高い圧力にさらされて一気に押し潰され、崩壊する物理現象です。
ポンプ内部、特に吸い込み口付近やインペラ（羽根車）の周辺では液体の流れが速くなり、圧力が急激に変化するため、この現象が非常に起きやすくなります。
現場で異音が鳴り始めると「ポンプが壊れた！」と慌ててしまいがちですが、多くの場合、最初に起きているのはポンプの故障ではなく、「配管や液体の条件が合わず、ポンプ内で液が沸騰状態になっている」という現象です。しかし、これをそのままにしておくと、やがて本当にポンプを破壊してしまいます。

②なぜ気泡が発生するのか？（発生のメカニズム）

水は100℃で沸騰（気化）しますが、これは大気圧（1気圧）での話です。富士山の山頂など周囲の圧力が低い場所では、より低い温度で水は沸騰します。これと同じことがポンプの中でも起きています。
液体の圧力が、その温度における「飽和蒸気圧（液体が気体になろうとする圧力）」以下に下がると、常温であっても液体は瞬時に気化し、無数の気泡が発生します。

主な原因は以下の２つです。

⚠️吸い込み側の圧力不足：
吸い込み配管が長すぎたり、細すぎたりすることで、ポンプが液体を吸い上げる際に無理な力がかかり、内部の圧力が極端に下がる。
⚠️液温の上昇：
液体の温度が高いと飽和蒸気圧が高くなるため、少し圧力が下がっただけで簡単に気化してしまう。

③見逃してはいけない「キャビテーションのサイン」

「もしかして、うちのラインでも起きているかも？」と思ったら、以下のサインが出ていないか確認してみてください。

📢異音の発生：
「バリバリ」「ガリガリ」といった、まるで砂利や小石を吸い込んでいるかのような激しい音が鳴ります。これが最も分かりやすいサインです。
📉流量・吐出圧の不安定・脈動：
気泡がポンプ内を占有するため、液をうまく押し出せなくなり、流量が落ちたり、吐出圧が激しく上下（脈動）したりします。
🔥ポンプ本体の振動・発熱：
気泡が崩壊する際の衝撃で、ポンプ全体に異常な振動が発生し、モーターやケーシングが異常発熱を起こします。

④キャビテーションが引き起こす恐ろしい問題

気泡が弾けるだけなら大したことがないように思えますが、キャビテーションで発生した気泡が崩壊する瞬間、数千〜数万気圧という強烈な衝撃波（マイクロジェット）が発生します。これが引き起こす被害は甚大です。

✅インペラ・弁・配管の損傷（壊食・穿孔）：
金属製のインペラ（羽根車）やケーシングが、虫食い状にボロボロに削り取られてしまいます（エロージョン）。最悪の場合、配管に穴（穿孔）が開きます。
✅流量低下・計量精度の悪化：
薬液などを正確に添加したいラインにおいて、気泡の混入は致命的な計量不良を引き起こします。
✅ポンプの完全停止・交換：
部品が激しく損傷すると、最終的にはオーバーホールやポンプ自体の丸ごと交換が必要になり、多大な修理コストとライン停止（ダウンタイム）の損害が発生します。

⑤現場でできる！原因別の対策アプローチ

キャビテーションを防ぐには、「ポンプが吸い込みやすい環境」を整えてあげることが基本です。

配管設計の見直し（吸い込み抵抗を減らす）：
吸い込み側の配管を「太く」「短く」し、エルボ（曲がり角）を減らすことで、流路抵抗を下げます。
設置環境の改善：
ポンプの設置位置を液面よりも低くする（押し込み配管にする）、あるいは液面に近づけて、吸い上げ高さを最小限にします。
温度と異物の管理：
液温が高くなりすぎないように管理し、吸込口のストレーナー（ゴミ取り）の目詰まりを定期的に清掃して圧損を防ぎます。
背圧弁・バイパス弁の活用：
吐出側の圧力を適切にコントロールすることで、システム全体の圧力バランスを整えます。

⑥【重要】用途・流体特性に合った「ポンプ選び」が根本解決に

配管を直せない場合や、どうしても厳しい条件で液体を移送しなければならない場合、「キャビテーションに強いポンプの種類」を選ぶことが最大の解決策になります。

△遠心ポンプ（うず巻ポンプ）

高速回転するため、最もキャビテーションの影響を受けやすく、一度気泡を噛むと送液できなくなる（エアロック）弱点があります。

💮ダイヤフラムポンプ

容積式ポンプの一種で、膜（ダイヤフラム）の往復運動で液を送り出します。気泡が混入しても押し出す力が強く、薬液の移送やキャビテーション対策に非常に有効です。

◎チューブポンプ・ペリスタポンプ

チューブをローラーでしごいて液を送るため、気泡やスラリー（固形物混じりの液）に強く、物理的なダメージを受けにくい構造です。

⑦薬液・流体移送の最適解はセムコーポレーションへ

キャビテーション対策は、単なる配管修理にとどまらず、「移送する液体（粘度、温度、成分）」と「ポンプの特性」のベストマッチングを見つけることが不可欠です。
株式会社セムコーポレーションでは、過酷な現場のニーズに応える高性能なポンプを豊富に取り揃えています。

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