Prévenir la cavitation des pompes : causes, symptômes et solutions

Une pompe qui fait des bruits de claquement ou comme si elle pompait des billes ? Vous avez peut-être un problème de cavitation. La cavitation cause de nombreux soucis : bruit excessif, surconsommation d'énergie, dommages graves à la pompe.

Qu'est-ce que la cavitation de pompe ?

Simplement, la cavitation est la formation de bulles ou cavités dans le liquide, dans des zones de pression relativement basse autour de la roue. L'implosion de ces bulles déclenche des ondes de choc intenses à l'intérieur de la pompe, endommageant significativement la roue et/ou le corps de pompe.

Non traitée, la cavitation peut causer :

• Rupture du corps de pompe
• Destruction de la roue
• Vibrations excessives – entraînant défaillance prématurée des joints et paliers
• Consommation d'énergie supérieure au nécessaire
• Diminution du débit et/ou de la pression

Il existe deux types : cavitation d'aspiration et de refoulement.

Cavitation d'aspiration

Lorsqu'une pompe est en basse pression ou fort vide, la cavitation d'aspiration se produit. Si la pompe est « affamée » ou ne reçoit pas assez de débit, des bulles se forment à l'œil de la roue. En passant côté refoulement, les conditions de fluide changent, comprimant la bulle en liquide et l'implosant contre la face de la roue.

Une roue victime de cavitation d'aspiration aura de gros morceaux ou de minuscules éclats manquants, aspect éponge. Les dommages apparaissent autour de l'œil de la roue.

Causes possibles :

• Filtres ou crépines bouchés
• Blocage dans la tuyauterie
• Pompe fonctionnant trop à droite sur la courbe
• Mauvaise conception de tuyauterie
• Mauvaises conditions d'aspiration (besoins NPSH)

Cavitation de refoulement

Lorsque la pression de refoulement est extrêmement élevée ou que la pompe fonctionne à moins de 10 % de son point de meilleur rendement (BEP), la cavitation de refoulement se produit. La haute pression empêche le fluide de sortir, il circule à l'intérieur. Le liquide s'écoule entre la roue et le corps à très haute vitesse, créant un vide à la paroi du corps et formant des bulles.

Comme pour l'aspiration, l'implosion génère des ondes de choc, causant une usure prématurée des extrémités de la roue et du corps. Dans les cas extrêmes, l'arbre de la roue peut se briser.

Causes possibles :

• Blocage dans la tuyauterie côté refoulement
• Filtres ou crépines bouchés
• Fonctionnement trop à gauche sur la courbe
• Mauvaise conception de tuyauterie

Prévention de la cavitation

Si les pompes subissent de la cavitation, vérifiez ces points pour diagnostiquer :

1. Vérifiez filtres et crépines – les bouchons côté aspiration ou refoulement causent un déséquilibre de pression.
2. Consultez la courbe de la pompe – Utilisez un manomètre et/ou un débitmètre pour savoir où la pompe opère sur la courbe. Assurez-vous qu'elle fonctionne à son BEP. Fonctionner hors BEP cause recirculation excessive, chaleur, charges radiales, vibrations, températures de joint élevées, rendement abaissé.
3. Réévaluez la conception de tuyauterie – Assurez-vous que le chemin du liquide vers et depuis la pompe est idéal. Les conceptions avec « U » inversé côté aspiration piègent l'air, celles avec un coude à 90° juste avant la pompe créent de la turbulence. Les deux causent problèmes d'aspiration et cavitation.

Pour plus d'infos sur détection et prévention, consultez notre article : Technologies pour détecter et prévenir la cavitation.

La cavitation est un problème courant, mais avec un dimensionnement correct, une conception de tuyauterie adaptée et l'entretien des filtres et crépines, les dommages aux pompes et roues peuvent être largement évités.

Gorman Rupp Pumps utilise une pompe de démo à face vitrée pour former sur la cavitation. Voyez-la en action ci-dessous.

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