Qu'est-ce que la cavitation de la pompe et comment l'éviter ?

Vous avez une pompe qui fait des bruits de claquement ou qui sonne comme si elle pompait des billes ? Si c'est le cas, vous avez peut-être un problème de cavitation. La cavitation de la pompe peut entraîner un certain nombre de problèmes pour votre système de pompage, notamment un bruit et une consommation d'énergie excessifs, sans parler de graves dommages à la pompe elle-même.

Qu'est-ce que la cavitation de la pompe ?

En termes simples, la cavitation est la formation de bulles ou de cavités dans un liquide, développées dans des zones de pression relativement basse autour d'une roue. L'implosion ou l'effondrement de ces bulles déclenche d'intenses ondes de choc à l'intérieur de la pompe, causant des dommages importants à la roue et/ou au corps de pompe.

Si elle n'est pas traitée, la cavitation de la pompe peut causer :

• Défaillance du boîtier de la pompe
• Destruction de la roue
• Vibrations excessives - entraînant une défaillance prématurée des joints et des roulements
• Consommation d'énergie plus élevée que nécessaire
• Diminution du débit et/ou de la pression

Il existe deux types de cavitation de la pompe :l'aspiration et le refoulement.

Cavitation d'aspiration

Lorsqu'une pompe est dans des conditions de basse pression ou de vide poussé, une cavitation d'aspiration se produit. Si la pompe est "affamée" ou ne reçoit pas assez de débit, des bulles ou des cavités se forment à l'œil de la roue. Au fur et à mesure que les bulles se déplacent vers le côté refoulement de la pompe, les conditions du fluide changent, comprimant la bulle en liquide et la faisant imploser contre la face de la roue.

Une roue qui a été victime de la cavitation d'aspiration aura de gros morceaux ou de très petits morceaux de matériau manquants, ce qui la fera ressembler à une éponge. Des dommages à la roue apparaissent autour de l'œil de la roue en cas de cavitation d'aspiration.

Causes possibles de cavitation par aspiration :

• Filtres ou crépines bouchés
• Blocage dans le tuyau
• La pompe tourne trop à droite sur la courbe de la pompe
• Mauvaise conception de la tuyauterie
• Mauvaises conditions d'aspiration (exigences NPSH)

Cavitation de décharge

Lorsque la pression de refoulement d'une pompe est extrêmement élevée ou fonctionne à moins de 10 % de son meilleur point d'efficacité (BEP), une cavitation de refoulement se produit. La pression de refoulement élevée rend difficile l'écoulement du fluide hors de la pompe, il circule donc à l'intérieur de la pompe. Le liquide s'écoule entre la roue et le boîtier à très grande vitesse, provoquant une dépression au niveau de la paroi du boîtier et la formation de bulles.

Comme pour la cavitation par aspiration, l'implosion de ces bulles déclenche d'intenses ondes de choc, provoquant une usure prématurée des pointes de roue et du corps de pompe. Dans les cas extrêmes, la cavitation de refoulement peut provoquer la rupture de l'arbre de la roue.

Causes possibles de cavitation de décharge :

• Blocage dans le tuyau côté refoulement
• Filtres ou crépines bouchés
• Courir trop à gauche sur la courbe de la pompe
• Mauvaise conception de la tuyauterie

Prévention de la cavitation

Si les pompes subissent de la cavitation, vérifiez ces éléments pour résoudre le problème par vous-même :

1. Vérifiez les filtres et les crépines - des colmatages côté aspiration ou refoulement peuvent provoquer un déséquilibre de pression à l'intérieur de la pompe
2. Référencer la courbe de la pompe - Utilisez un manomètre et/ou un débitmètre pour comprendre où fonctionne votre pompe sur la courbe. Assurez-vous qu'il fonctionne à son meilleur point d'efficacité. Faire fonctionner la pompe à son meilleur point d'efficacité non seulement provoque une recirculation excessive, mais s'attend à une chaleur excessive, des charges radiales, des vibrations, des températures de joint élevées et une efficacité réduite.
3. Réévaluer la conception des canalisations - Assurez-vous que le chemin emprunté par le liquide pour se rendre à votre pompe et en revenir est idéal pour les conditions de fonctionnement de la pompe. Les conceptions avec des « U » inversés du côté aspiration peuvent piéger l'air, tandis que les conceptions avec un angle de 90° juste avant la pompe peuvent provoquer des turbulences à l'intérieur de la pompe. Les deux entraînent des problèmes d'aspiration et la cavitation de la pompe.

Pour plus d'informations sur la détection et la prévention de la cavitation de la pompe, n'oubliez pas de consulter notre article :Technologies pour détecter et prévenir la cavitation de la pompe.

La cavitation est un problème courant dans les systèmes de pompage, mais avec un dimensionnement de la pompe, une conception des tuyaux et un entretien des filtres et des crépines appropriés, les dommages aux pompes et à leurs roues peuvent être largement évités.

Gorman Rupp Pumps utilise une pompe de démonstration à face en verre pour former des groupes à la cavitation. Voyez-le en action ci-dessous.

Luttant avec un problème de cavitation ? Renseignez-vous ! Nous fournissons volontiers une assistance technique aux entreprises du Wisconsin, du Minnesota, de l'Iowa et de l'Upper Michigan.