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

La cavitation est un problème très courant dans les pompes, en particulier les pompes centrifuges, car cet état est directement lié au fonctionnement de l'impulseur de la pompe. Comme vous le savez peut-être déjà, les pompes centrifuges utilisent un impulseur pour déplacer les liquides de l'admission à la sortie. 

Un impulseur est un rotor qui produit une force d'aspiration, augmente la pression et crée un débit dans une pompe. A l'inverse, une hélice est un ventilateur à pales qui crée une poussée contre un liquide. Ils déplacent tous les deux le liquide, mais dans un but différent. Cependant, ils sont tous les deux confrontés au même défi et peuvent subir les mêmes dégâts.

La cavitation dans les pompes centrifuges est généralement due à une énergie NPSH insuffisante du côté admission de la pompe. Le NPSH est l'énergie nécessaire pour pousser le liquide dans la pompe. Un NPSH insuffisant peut être dû à un certain nombre de conditions : la pompe fonctionne trop vite, le diamètre du flexible d'aspiration utilisé est trop petit ou la pompe est placée trop loin ou trop haut par rapport à la source de liquide.

Voilà ce qui se passe si votre pompe centrifuge se trouve dans l'une de ces situations. Les pompes centrifuges fonctionnent sur le principe de la création d'une basse pression d'un côté de l'impulseur et d'une haute pression de l'autre. Dans le même temps, la science nous dit que, lorsqu'un liquide est déplacé à n'importe quelle vitesse, avec la variation de pression qui en résulte, il est possible que le liquide chute en dessous de sa pression de vapeur.

Si la pression du liquide chute en dessous de la pression de vapeur, des bulles de vapeur se forment, car le liquide bout à une température non habituelle. Vous pouvez faire bouillir l'eau à 21 °C (70 °F).

Lorsque le liquide en ébullition quitte le côté sortie de l'impulseur, la pression plus élevée de ce côté provoque l'éclatement de ces bulles. Cela ressemble presque à une petite explosion, qui réduit la capacité de pompage de la machine et peut endommager ses pompes internes, en particulier l'impulseur. Les bulles de vapeur qui éclatent provoquent alors des vibrations excessives, ce qui entraîne un contact entre les pièces rotatives, comme l'impulseur, et les pièces non rotatives, comme les plaques d'usure ou les bagues d'usure.

Une vibration excessive peut également entraîner une défaillance prématurée des roulements et joints mécaniques. Dans ce cas, l'énergie libérée lorsque les bulles de vapeur éclatent peut provoquer la rupture de morceaux de métal et ceux-ci peuvent venir heurter d'autres pièces mobiles. C'est généralement l'impulseur qui est endommagé. Les dommages peuvent aller de la piqûre à la fissuration en passant par l'écaillage. L'impulseur endommagé entraîne alors des dommages encore plus importants et coûteux à la pompe.

Lorsque vous êtes confronté à un problème de cavitation, la plupart du temps, vous êtes averti par un bruit qui ressemble au pompage d'une roche, alors qu'il n'y en a pas ; mais vous sentirez aussi des vibrations, observerez une réduction des performances ou une combinaison des trois. Dès l'apparition de l'un de ces signes, arrêtez immédiatement votre pompe.

Réduisez la vitesse du moteur pour diminuer le débit. A vitesse réduite, le volume qui entre dans la pompe diminue lui aussi, ce qui réduit la vitesse au niveau acceptable, où il est possible d'arrêter efficacement la formation de cavitation. Souvent, à ce niveau de débit réduit acceptable, la pompe finit par pomper un volume plus important, car la formation de cavitation a été activement évitée.

Vérifiez à nouveau toutes les spécifications de vos pompes et comparez-les aux besoins de votre application. La pompe se trouve-t-elle trop haut par rapport à la source de liquide ? Les diamètres de vos tuyaux sont-ils corrects ? Faites-vous fonctionner la pompe trop vite ? Pour résumer, veillez à ne pas exploiter votre pompe au-delà de ses capacités.

Tout ceci considéré, quel est le meilleur conseil que nous pouvons vous donner ? Faites-vous accompagner par un professionnel pour choisir une pompe. De cette façon, vous êtes certain de choisir un équipement qui permettra de répondre aux besoins de votre application.