Pourquoi les arbres de pompes centrifuges cassent : 7 causes principales expliquées

La torsion, la flexion, et enfin le claquement. Je ne parle pas du résultat de mes séances d'entraînement trop peu fréquentes, je parle de la rupture d'arbre de pompe centrifuge.

Pour découvrir ce qui cause la rupture des arbres de pompes centrifuges, je me suis rendu à notre Centre de Service et j'ai parlé avec l'un de nos techniciens de service les plus anciens et les plus expérimentés. Il a partagé 7 façons dont cela arrive.

Défauts métallurgiques / de fabrication

Il arrive occasionnellement qu'il y ait des défauts dans le métal ou le processus de fabrication qui peuvent causer une défaillance prématurée des arbres.

Quand un arbre de pompe casse, la réaction naturelle est de blâmer le fabricant. Mais en réalité, la rupture d'arbre est plus souvent un résultat direct des conditions de fonctionnement de la pompe. Seule une très petite proportion de défaillances d'arbres sont dues à des défauts de fabrication.

Vibration

La vibration est le plus souvent causée par la cavitation, la vitesse critique, la fréquence de passage des aubes, et le fonctionnement en dehors du meilleur point d'efficacité de la pompe. Les roulements de pompe commencent à s'user, permettant à l'arbre de bouger latéralement, causant la flexion de l'arbre et éventuellement sa défaillance. Les harmoniques de vibration mettent aussi une contrainte supplémentaire sur l'arbre de la pompe.

Déséquilibre

Le déséquilibre crée des problèmes pendant que la pompe tourne, bien que l'arbre mesure droit à l'arrêt. C'est une source de vibration et réduira la durée de vie de la machine, des roulements, et du joint mécanique.

Le déséquilibre de la roue est causé par :

• Roue neuve, jamais équilibrée
• Roue rognée et non rééquilibrée
• Objet étranger coincé dans les aubes
• Aubes pliées ou hors plan
• Trous d'équilibrage bouchés
• Accumulation de produit sur la roue

Désalignement

Mauvaise installation, contrainte de tuyauterie, tension extrême de courroie et désalignement de poulie sur pompes à entraînement direct mettent tous une contrainte excessive sur les roulements et l'arbre d'une pompe.

Notez, dans un scénario de désalignement, les roulements de la pompe sont plus susceptibles de défaillir avant l'arbre. Néanmoins, parce que le désalignement crée des moments de flexion pour l'arbre, l'affaiblissant avec le temps, nous l'avons inclus ici.

Propriétés du fluide

Quand une pompe est sélectionnée pour déplacer des fluides de viscosité inférieure, mais soumise à des fluides de viscosité plus élevée, la probabilité de rupture d'arbre est plus élevée. Soyez attentif aux fluides qui subissent des changements de viscosité dus à la température, ou au repos. Les fluides/boues qui se déshydratent en reposant, comme la pâte à papier, peuvent aussi être problématiques.

Choc hydraulique

Des dommages graves peuvent être causés par des forces hydrauliques. Par exemple, quand un clapet anti-retour se ferme brutalement, interrompant le flux de fluide, une onde de choc massive en résulte. Cette onde de choc inverse le flux et voyage en aval. Quand l'onde de choc entre en collision avec une pompe, si le choc est assez fort, l'arbre pourrait se plier ou casser instantanément ou avec le temps. En savoir plus sur le coup de bélier dans notre article, « Qu'est-ce que le coup de bélier ? »

Reflux

Que se passe-t-il quand un reflux fait tourner la roue et l'arbre d'une pompe en arrière et que la pompe démarre soudainement ? Vous avez un arbre sous contrainte ou cassé. Ce scénario se produit quand les clapets anti-retour en amont sont partiellement ou complètement bouchés, ou ne fonctionnent pas correctement.

Y a-t-il une pompe dans votre installation qui casse fréquemment les arbres ? Quelque chose de sournois peut être en jeu. Consultez un ingénieur de votre région bien versé dans les pompes et l'hydraulique des fluides.

Arbre cassé ? Demandez-nous ! Nous fournissons volontiers une assistance technique aux entreprises et municipalités du Wisconsin et du Haut-Michigan.