Cavitation de pompe : un phénomène qui peut endommager les équipements de pompage
La cavitation de pompe est un phénomène redouté dans le domaine de la gestion des eaux. Pouvant entraîner des dommages significatifs aux équipements de pompage, des arrêts imprévus et des coûts de maintenance élevés, elle doit être prise très au sérieux, surtout par les exploitants de pompes centrifuges.
Dans cet article, découvrez les causes, les signes, les conséquences et les méthodes de prévention de la cavitation. Ces informations sont cruciales pour maintenir l’efficacité et la longévité de vos systèmes de pompage.
Qu'est-ce que la cavitation de pompe?
La cavitation de pompe « classique » se produit lorsque la pression du liquide à l’entrée de la pompe chute en dessous de sa pression de vapeur (voir info ci-dessous), ce qui provoque la formation de bulles de vapeur.
Ces bulles vont ensuite littéralement imploser lorsqu’elles atteignent des zones de pression plus élevée. L’implosion des bulles génère des ondes de choc destructrices, capables d’endommager les composants internes de la pompe, tels que les turbines et les parois du corps de pompe.
La pression de vapeur d’un liquide
La pression de vapeur est la tendance d’un liquide à s’évaporer, une propriété caractéristique de chaque liquide pompé. Plus la pression de vapeur est élevée, plus le liquide s’évapore facilement. Généralement, elle augmente avec la température et peut être exprimée en atmosphères (atm), en millimètres de mercure (mmHg) ou en kilopascals (kPa).
D’autres types de cavitation
En plus de la cavitation d’aspiration « classique », le phénomène peut aussi se manifester sous d’autres formes :
- Cavitation de refoulement :
Résulte d’une pression de refoulement trop élevée, provoquant une recirculation du liquide à l’intérieur de la pompe.
- Cavitation par vortex :
Se produit lorsqu’un tourbillon se forme à l’entrée de la pompe, souvent causé par un niveau de liquide trop bas dans le réservoir.
- Cavitation par turbulence :
Résulte d’un écoulement trop chaotique, souvent causé par de mauvais raccords ou un mauvais alignement de tuyauterie.
Conséquences possibles de la cavitation de pompe
La cavitation peut entraîner divers problèmes mécaniques et opérationnels, dont voici les plus courants :
- Usure prématurée des composants :
Les ondes de choc résultant de l’effondrement sur elles-mêmes des bulles endommagent les turbines, les joints, les roulements et les paliers.
- Réduction de l’efficacité énergétique :
Les performances de la pompe diminuent, augmentant la consommation d’énergie.
- Arrêts non planifiés :
Les défaillances causées par la cavitation peuvent interrompre les opérations de manière imprévisible.
- Coûts de maintenance accrus :
Les réparations fréquentes et le remplacement des pièces endommagées augmentent les dépenses des exploitants.
Avez-vous un problème de cavitation? Nous avons les solutions!
Causes principales de la cavitation de pompe et leurs solutions
Différentes situations peuvent favoriser la cavitation. Voici les principales, accompagnées de pistes de solutions :
1 - Pression d'aspiration insuffisante (NPSH disponible trop faible)
Lorsque la pression à l'entrée de la pompe est inférieure à la pression de vapeur du liquide, des bulles de vapeur se forment.
Le NPSH (net positive suction head) disponible du circuit doit être supérieur au NPSH requis de la pompe.
2 - Température élevée du liquide
Une température élevée augmente la pression de vapeur du liquide, réduisant la marge de sécurité contre la cavitation.
Garder le liquide à pomper à basse température diminue sa pression de vapeur.
3 - Conception inadéquate du système de tuyauterie
Des coudes positionnés trop près de l'entrée de la pompe, des longueurs de tuyauterie excessives ou des diamètres inappropriés peuvent provoquer des pertes de charge (donc de pression).
Optimiser la conception de la tuyauterie permet de réduire les pertes de charge.
4 - Obstructions ou restrictions à l'aspiration
Des filtres encrassés, des vannes partiellement fermées ou des tuyaux obstrués peuvent réduire la pression à l'entrée de la pompe.
Un entretien régulier prévient les obstructions qui pourraient réduire la pression d'aspiration.
Comment détecter la cavitation? Signes à surveiller
Certains symptômes peuvent trahir la présence de cavitation avant que des dommages sérieux ne surviennent. N’hésitez pas à contacter des spécialistes en entretien et réparation de pompes lorsqu’ils se manifestent.
1
Bruits inhabituels : Des sons ressemblant à du gravier ou des billes dans la pompe, dus à l’implosion des bulles de vapeur.
2
Vibrations excessives : Des vibrations anormales peuvent indiquer une cavitation en cours.
3
Diminution des performances : Une baisse de la pression ou du débit peut résulter de la cavitation.
4
Dommages physiques : Des piqûres ou des érosions sur les turbines et les parois internes de la pompe sont des signes de cavitation prolongée.
Omnifab : des solutions de pompage sur mesure
En résumé, la cavitation est un phénomène destructeur qui peut compromettre la performance et la fiabilité des pompes et stations de pompage.
Une compréhension approfondie de ses causes, de ses signes et des méthodes de prévention est essentielle pour assurer la continuité des opérations. Chez Omnifab, nous possédons cette expertise et la mettons au service de nos clients commerciaux, industriels et institutionnels.
N’hésitez pas à nous contacter pour en savoir plus sur notre gamme de pompes électriques et nos solutions de gestion des eaux (installation, entretien, maintenance et plus encore).
