6 causes courantes des problèmes de vibration de pompe

Les techniciens de Houston Dynamic Service sont dédiés à la qualité et formés aux dernières techniques de réparation d'équipements tournants. Forts de nos années d'expérience combinées, nous avons vu l'éventail des problèmes sur une grande variété de pompes. Nous souhaitons partager certaines de ces connaissances acquises par l'expérience.

Un haut pourcentage de pompes apportées en réparation subissent un problème de vibration. Il y a six causes principales de vibration de pompe et chacune peut mettre une pompe hors service pour des réparations imprévues et coûteuses. Lisez la suite pour identifier si la mauvaise performance de votre pompe est due à l'un de ces problèmes.

#1 : Cavitation de pompe

La cavitation est un symptôme d'une charge nette positive d'aspiration insuffisante. Elle survient quand la pression absolue du liquide à l'entrée de l'impulseur approche la pression de vapeur du liquide, causant la formation et l'effondrement de poches en traversant l'impulseur.

On identifie souvent la cavitation au bruit – comme des cailloux qui roulent dans la pompe ou des pops distinctifs. Au-delà du bruit excessif, on observe une consommation d'énergie plus élevée et des dommages à la pompe.

Prévention :

• Vérifier propreté des filtres et crépines
• Utiliser un manomètre ou débitmètre pour référencer la courbe de pompe
• Réévaluer la conception si le chemin du fluide n'est pas idéal

#2 : Arbre de pompe courbé

Une pompe avec un arbre courbé cause une vibration axiale élevée avec des différences de phase axiales tendant vers 180° sur le même rotor. Une vibration dominante a normalement lieu à 1X RPM si la courbure est près du centre de l'arbre. Elle peut survenir à 2X RPM si elle est près de l'accouplement. Les arbres courbés sont plus probables au niveau ou près de l'accouplement.

Identification par indicateurs à cadran.

#3 : Pulsation de débit de pompe

Cette condition se développe quand une pompe fonctionne près de sa pression de coupure. Les manomètres sur le refoulement fluctuent. Si la pompe utilise une vanne de retenue à battant, le contrepoids et le bras de vanne bougent indiquant un flux instable.

Une cause majeure : manque d'alimentation correcte. Le fluide doit maintenir le contact avec la face du piston pendant la rétraction et le remplissage. Sinon, le piston avance et impacte le fluide causant pulsation indésirable. Prévention : utiliser un stabilisateur d'aspiration pour maintenir le fluide en contact constant avec le piston.

Autres causes :

• Ressorts à taux inadapté
• Vannes qui fuient
• Multiples pompes sur un collecteur commun
• Conceptions de tuyauterie restreignant le flux
• Garnitures usées

#4 : Déséquilibre de l'impulseur de pompe

Les pompes peuvent sembler désalignées, avoir de mauvais roulements, ou surchauffer, mais la cause est souvent un déséquilibre dans l'assemblage de la pompe ou un autre composant. Le déséquilibre cause vibration et accumulation de chaleur. Les impulseurs devraient être équilibrés de précision, ce qui a un impact énorme sur la vie des roulements.

Si l'impulseur est centré, le déséquilibre de force est plus courant que le déséquilibre de couple. La vibration la plus élevée sera probablement radiale avec l'amplitude maxi à la vitesse de fonctionnement (1X RPM). Les impulseurs centrés utilisent des forces axiales équilibrées sur les roulements d'entrée et sortie. Une vibration axiale extensive indique une obstruction par un corps étranger.

Dangers :

• Flèche d'arbre – arbre courbé ou résonance non contrôlée causant flèche et endommageant tout le système
• Défaillance des roulements
• Vibration excessive endommageant pompe ou système
• Défaillance des joints mécaniques ou garnitures
• Grippage de la pompe

#5 : Problèmes de roulements de pompe

L'une des causes principales de vibration est la défaillance des roulements. Environ 10 % à 30 % des roulements à billes sont utilisés assez longtemps pour subir une défaillance par fatigue normale. Exemple : une pompe ANSI devrait fonctionner 20 000 heures ; mais pas les roulements. Les roulements peuvent défaillir par surcharge, usure excessive, corrosion liée aux intempéries/substances, défaillance du lubrifiant, surchauffe, contamination.

Les problèmes peuvent aussi résulter d'une mauvaise sélection de roulement pour l'application. Si le fabricant et modèle sont connus, les fréquences de défaut pour la cage, les éléments roulants, les chemins interne/extérieur peuvent être déterminées.

Prévention : lubrifier régulièrement les roulements avec brouillard d'huile, huiles spéciales ou graisse.

#6 : Désalignement de l'arbre

Comme une certaine vibration est normale, il est préférable qu'un technicien professionnel détermine si la vibration excessive est due au désalignement d'arbre, et si c'est assez sévère pour affecter performance et fiabilité.

Le désalignement d'arbre n'est pas facile à détecter et difficile à mesurer externement. Il n'y a pas de capteurs pour mesurer la force utilisée. Pompes avec arbre désaligné peuvent montrer :

• Vibration axiale ou radiale excessive
• Hautes températures au carter ou près des roulements
• Hautes températures de l'huile de refoulement
• Fuites d'huile excessives aux joints de roulements
• Boulons d'accouplement ou de fondation desserrés
• Défaillances d'accouplement excessives
• Cassure ou fissure d'arbres près des moyeux d'accouplement ou roulements d'entrée

Conclusion

Repérer un problème de vibration tôt évite les arrêts non planifiés et permet une réparation planifiée. Si vous rencontrez l'un de ces problèmes ou un autre souci avec votre pompe, équipement tournant ou système, contactez-nous. Notre centre de réparation moderne est stratégiquement situé au sud-est de Houston et capable de gérer tous vos besoins en réparation d'équipements tournants.