La ventilazione dell'aria prima dell'avvio della pompa centrifuga rimuove essenzialmente l'aria intrappolata all'interno del corpo della pompa e del tubo di aspirazione per creare un vuoto efficace al centro della girante e prevenire danni alla pompa causati dall'intrappolamento dell'aria. Dal punto di vista della messa in servizio, del funzionamento e della manutenzione in loco, questo documento spiega le cause dell'ostruzione dell'aria, le procedure standard di adescamento e sfiato dell'aria e i punti per la risoluzione dei problemi.
Nelle stazioni di pompaggio, la maggior parte dei rapporti di servizio che descrivono "nessuno scarico di acqua dopo il jogging, motore che ronza con flusso zero" non derivano da un guasto della pompa, ma dalla rimozione incompleta dell'aria dal corpo della pompa e dal tubo di aspirazione prima dell'avvio. Questa operazione facilmente trascurabile attiva direttamente il legame d'aria. Invece di iniziare con le definizioni dei libri di testo, questo articolo approfondisce il motivo per cui è necessaria la ventilazione, come eseguirla e cosa fare se i problemi persistono dopo la ventilazione, tutto dal punto di vista della messa in servizio, del funzionamento e della manutenzione.
A pompa centrifugaespelle il liquido attraverso la rotazione della girante, creando una zona di bassa pressione al centro della girante. La pressione atmosferica o la pressione della rete di tubazioni spinge quindi il liquido nella pompa. Questa logica di aspirazione-scarico funziona solo ad una precondizione: la camera della pompa deve essere completamente riempita di liquido incomprimibile.
Quando l'aria si mescola nel corpo della pompa, sorgono problemi. L'aria ha una densità pari a circa 1/800 di quella dell'acqua. Quando viene fatto ruotare dalla girante, genera una forza centrifuga trascurabile, che non può creare un vuoto sufficiente al centro della girante per aspirare il liquido verso l'alto. Peggio ancora, l'aria è comprimibile: occupa lo spazio della camera come una spugna ma non può svolgere la funzione di tenuta del liquido. Senza un vuoto funzionante, il liquido non può essere risucchiato. Questo è un vincolo d'aria: la pompa funziona ma non riesce ad aspirare il liquido. Per questo motivo quasi tutti i manuali delle pompe centrifughe riportano un promemoria: è severamente vietato il funzionamento a secco senza liquido.
Molti operatori presumono che il bloccaggio dell'aria causi solo una temporanea perdita di erogazione dell'acqua e possa essere risolto riavviando e adescando. Nelle condizioni operative reali, tuttavia, il legame dell’aria innesca una catena di reazioni:
1. Portata zero, assenza di pressione in uscita e funzionamento a vuoto del motore, interruzione diretta del flusso del fluido di processo per la produzione.
2. Effetti d'urto: le sacche d'aria all'interno della pompa vengono ripetutamente agitate, compresse e rilasciate dalla girante, provocando vibrazioni evidenti e rumori anomali.
3. Bruciatura delle tenute: le tenute meccaniche si affidano al mezzo convogliato per il raffreddamento e la lubrificazione. L'attrito a secco senza liquido porta al surriscaldamento e al guasto della guarnizione carbonizzata in pochi minuti.
4. Usura progressiva: un prolungato bloccaggio dell'aria accelera l'usura delle giranti e dei cuscinetti, riduce la durata complessiva della pompa e spreca energia elettrica. In breve, pochi minuti di funzionamento a secco a causa di ristagni d'aria possono portare a riparazioni costose e le apparecchiature non dovrebbero mai essere esposte a tali rischi.
Per una pompa centrifuga progettata correttamente, l'adescamento e lo sfiato dell'aria sono operazioni complementari. L'adescamento riempie di liquido la camera della pompa e il tubo di aspirazione; lo sfiato dell'aria scarica l'aria intrappolata nei punti più alti all'interno della camera durante il riempimento del liquido. Nessuno dei due passaggi può essere saltato. L'adescamento senza sfiato lascia sacche d'aria che bloccano i passaggi del flusso nei punti più alti.
Sulla base della fabbrica di Teffiko e dell’esperienza di messa in servizio in loco, dovrebbero essere sottolineati tre punti chiave. Innanzitutto, verificare che le valvole della linea di aspirazione siano completamente aperte e le valvole di uscita siano chiuse prima del riempimento del liquido per evitare un falso adescamento completo. In secondo luogo, il criterio di accettazione per le porte di sfiato è lo scarico costante di liquido privo di bolle, piuttosto che il semplice deflusso dell'acqua. In terzo luogo, devono essere installati punti di sfiato separati nelle sezioni rialzate delle lunghe tubazioni di aspirazione, poiché l'aria migra sempre verso posizioni elevate.
Le valvole di ritegno di fondo sono generalmente installate agli ingressi del tubo di aspirazione per impedire il riflusso del liquido adescato nel serbatoio inferiore per gravità. Si noti, tuttavia, che le valvole di fondo introducono resistenza locale e sono soggette a inceppamenti e perdite d'aria se immerse nel mezzo per lunghi periodi. Queste sono cause nascoste di ricorrenti intasamenti d'aria anche dopo l'adescamento.
Per le installazioni di aspirazione allagate in cui la pompa si trova al di sotto del livello del liquido del serbatoio di stoccaggio, il liquido riempie la pompa in base alla differenza di livello del liquido, quindi l'adescamento manuale prima dell'avvio è in gran parte inutile. Questa è la soluzione più priva di problemi.
Le pompe autoadescanti adottano dispositivi autoadescanti (come pompe ad anello d'acqua sul lato di uscita o tubazioni appositamente predisposte per la deviazione automatica dell'acqua) per semplificare il funzionamento. Tuttavia, l’autoadescamento non equivale allo sfiato zero. Permane il rischio di ristagno d'aria se si accumulano grandi volumi di gas all'interno della camera; le valvole di sfiato devono essere ispezionate manualmente quando necessario.
Seguire questa sequenza per l'adescamento della pompa e lo sfiato dell'aria:
1. Chiudere la valvola di uscita della pompa e aprire completamente le valvole della linea di aspirazione.
2. Riempire lentamente il corpo della pompa con il fluido di processo attraverso la porta di adescamento per evitare l'introduzione di nuove bolle.
3. Aprire il tappo di sfiato dell'aria o la valvola di sfiato sulla parte superiore del corpo della pompa.
4. Continuare a sfiatare finché il liquido privo di bolle non fuoriesce in modo costante dalla porta di sfiato.
5. Stringere il tappo di sfiato dell'aria o chiudere la valvola di sfiato.
6. Avviare il set pompa, aprire lentamente la valvola di uscita e monitorare la pressione e le vibrazioni.
Nota: Per tubazioni di aspirazione lunghe, l'aria tende ad accumularsi nei punti più alti del tubo. Sfiatare queste sezioni rialzate separatamente oltre a sfiatare il corpo della pompa; non ventilare solo il corpo della pompa.
Se l'accumulo d'aria continua a verificarsi dopo aver seguito le fasi di ventilazione, le cause principali di solito risiedono nella perdita o nell'installazione del sistema piuttosto che in uno sfiato improprio. Esegui i controlli articolo per articolo come di seguito:
| Fenomeno | Probabile causa | Rimedio |
|---|---|---|
| Scarico continuo del gas senza liquido alla porta di sfiato | Perdite nei tubi di aspirazione, flange o guarnizioni | Individuare le perdite sezione per sezione; fissare o sostituire le guarnizioni |
| La camera della pompa si scarica rapidamente dopo l'adescamento | Valvola di fondo difettosa o riflusso del sifone della tubazione | Ispezionare la valvola di fondo; installare il serbatoio di contenimento del vuoto |
| Sacche d'aria solo nei punti più alti mentre le sezioni inferiori funzionano normalmente | Assenza di sfiati nel punto più alto per tubazioni lunghe | Installare valvole di sfiato sulle sezioni di tubo rialzate |
| Legamento d'aria sulle pompe autoadescanti | Gas accumulato in eccesso o acqua di adescamento insufficiente all'interno della camera | Eseguire l'adescamento e lo sfiato manuali prima dell'avvio |
Pubblica questa lista di controllo sui fogli di ispezione all'avvio per eliminare la maggior parte delle diagnosi errate.
L'adescamento e lo sfiato sono consigliati per la maggior parte delle condizioni operative. Dopo l'arresto, l'aria penetra gradualmente nel corpo della pompa attraverso le guarnizioni e gli spazi vuoti delle tubazioni, creando rischi di intrappolamento dell'aria al riavvio. L'adescamento manuale può essere in gran parte omesso solo per le pompe installate sotto il livello del liquido del serbatoio con tubazioni ben sigillate. Anche in questo caso, verificare che non vi sia aria intrappolata prima dell'avvio.
No, non devono essere confusi. Il legame dell'aria è dovuto al massiccio intrappolamento di gas all'interno della pompa che impedisce la formazione di vuoto, con conseguente perdita completa dell'aspirazione del liquido. Si risolve mediante adescamento e sfiato. La cavitazione si verifica quando il liquido vaporizza formando bolle in zone a bassa pressione; l'implosione delle bolle erode il metallo della girante, provocando corrosione per vaiolatura, vibrazioni e rumore anomalo. Il problema viene risolto migliorando le condizioni di aspirazione (ad esempio aumentando il battente di aspirazione positivo netto disponibile NPSHa). I due differiscono nelle cause profonde, nei sintomi e nelle misure correttive.
In breve, il liquido incomprimibile consente la generazione del vuoto durante la rotazione della girante; il gas comprimibile intrappolato all'interno delle pompe provoca il bloccaggio dell'aria e la perdita di capacità di aspirazione. L'adescamento e lo sfiato dell'aria prima dell'avvio della pompa centrifuga rimuovono il gas dalle camere della pompa per stabilire un vuoto efficace e proteggere i gruppi pompa da danni dovuti al funzionamento a secco. Incorporare l'adescamento e lo sfiato dell'aria nelle liste di controllo per l'ispezione all'avvio come procedure di base per un funzionamento stabile a lungo termine.
In caso di domande riguardanti la selezione della pompa centrifuga, la messa in servizio in loco o la diagnosi dei guasti, contattareTeffikosquadra di ingegneri. Verrà offerto supporto tecnico mirato in base alle proprietà del mezzo e alle condizioni operative e di installazione.【Contattaci】
