Suchobieg pompy – skutki, przyczyny i najlepsze sposoby ochrony

Suchobieg pompy: przyczyny, skutki i skuteczne zabezpieczenia

Suchobieg to jeden z najczęstszych problemów związanych z eksploatacją urządzeń pompujących wodę. Dochodzi do niego, gdy pompa pracuje bez dostatecznej ilości cieczy, co może prowadzić do poważnych uszkodzeń pompy i skrócenia jej żywotności. W nowoczesnych instalacjach stosuje się urządzenia zabezpieczające pompy, takie jak czujniki poziomu wody, przekaźniki poziomu wody czy systemy typu SK-13, które automatycznie wyłączają pompę w razie spadku poziomu cieczy. Prawidłowe zabezpieczenie pompy to inwestycja, która pozwala uniknąć kosztownych napraw i zatarcia urządzeń.

Czym jest suchobieg i dlaczego jest groźny

Suchobieg występuje w momencie, gdy pompa zasysa wodę z powietrzem lub w ogóle nie ma dostępu do cieczy. Dzieje się tak zazwyczaj przy zbyt niskim poziomie lustra wody w studni lub zbiorniku. W efekcie działanie pompy odbywa się bez odpowiedniego chłodzenia i smarowania, co powoduje przegrzewanie się silnika pomp głębinowych i przyspieszone zużycie elementów roboczych. Szczególnie niebezpieczny jest suchobieg w przypadku pracy pomp głębinowych, gdzie zerwanie lustra wody może prowadzić do zatarcia pomp głębinowych i całkowitego uszkodzenia wirników.

Definicja i mechanizm powstawania suchobiegu

Suchobieg to nic innego jak praca pompy przy braku przepływu wody lub przy bardzo małym ciśnieniu. W większości przypadków jego przyczyną jest spadek poziomu wody, niedrożny zawór zwrotny albo źle wykonany montaż pompy. W studniach, gdzie poziom lustra wody gwałtownie się obniża, pompa zamontowana zbyt wysoko może wciągać powietrze, zamiast cieczy. Rozwiązaniem jest monitorowanie poziomu wody i stosowanie systemów, które umożliwiają zabezpieczenie pompy przed niekontrolowanym przerwaniem pracy pompy. W zaawansowanych systemach stosuje się nawet przekaźnik poziomu wody F&F do automatycznej reakcji na zmieniający się stan wody.

Skutki pracy pompy bez wody

Skutki pracy pompy na sucho są poważne – od przegrzania elementów roboczych, przez spalenie silnika pompy, aż po całkowite zniszczenie wirników. W wielu przypadkach dochodzi do nieodwracalnego uszkodzenia łożysk i uszczelek, co wiąże się z koniecznością wymiany całego urządzenia. Nawet krótkotrwały suchobieg może doprowadzić do spadku żywotności pompy o kilkadziesiąt procent. Dlatego stosuje się termiczne zabezpieczenie pompy, które reaguje na przegrzanie, a także wyłączniki ciśnieniowe monitorujące ciśnienie instalacji i ciśnienie pompy.

Różnice między suchobiegiem a przeciążeniem pompy

Choć suchobieg i przeciążenie są często mylone, to ich mechanizm jest zupełnie inny. Suchobieg to praca pompy przy braku cieczy, natomiast przeciążenie pojawia się, gdy pompa pracuje przy zbyt wysokim ciśnieniu wody lub przy nadmiernym oporze przepływu. Oba zjawiska są niebezpieczne dla silników pomp głębinowych i mogą prowadzić do przegrzania. W nowoczesnych systemach stosuje się sterowanie silnika pompy i kontrolę pracy pompy, co pozwala na natychmiastowe zatrzymanie pracy pompy w razie awarii.

Pompy szczególnie narażone na suchobieg

Najbardziej narażone są pompy głębinowe, pompy hydroforowe oraz pompy wody stosowane w rolnictwie. W przypadku pomp głębinowych szczególne znaczenie ma poziom lustra wody i wydajność studni. Gdy pompy poniżej lustra nie są prawidłowo ustawione, dochodzi do zerwania lustra wody i niebezpiecznego spadku poziomu cieczy. Dobrą praktyką jest monitorowanie poziomu i kontrola poziomu cieczy za pomocą elektronicznych czujników. Warto również stosować zabezpieczenie silnika pomp i systemy automatycznego wznowienia pracy pompy po ustabilizowaniu się stanu wody.

Pompa głębinowa i ryzyko obniżenia lustra wody

Pompa głębinowa, np. modele IBO 3 TI, musi być instalowana tak, aby jej dolna krawędź znajdowała się odpowiednio poniżej lustra wody. Przy zbyt niskim montażu może dojść do zasysania zanieczyszczeń, a przy zbyt wysokim – do pracy na sucho. Warto pamiętać o doborze odpowiedniego wyłącznika ciśnieniowego, wbudowanego zaworu zwrotnego i systemów typu SK-13, które stale monitorują stan pracy pompy. Tylko prawidłowa ochrona pomp głębinowych zapewnia bezpieczeństwo, długą żywotność pompy i stabilny przepływ wody nawet przy zmiennej wysokości podnoszenia.

Różnego rodzaju pompy, które stosowane są w użytku domowym, rolnictwie, a także w wielu dziedzinach przemysłu, znacznie ułatwiają zadania związane z wypompowywaniem wody, a także dostarczaniem jej do punktów poboru. Aby jednak ich działanie było bezawaryjne, muszą być dobrze chronione przed suchobiegiem i przeciążeniem, które mogłyby je poważnie uszkodzić. Podpowiadamy, jak je zabezpieczyć przed ryzykiem awarii.

Dlaczego suchobieg i przeciążenie mogą być groźne dla pomp?

Suchobieg może wystąpić zarówno w pracy pomp głębinowych, jak i zanurzeniowych. Przyczyn takiego stanu rzeczy może być kilka - od zamontowania pompy zbyt blisko lustra wody, przez jego obniżenie, aż po wybór zbyt dużej wydajności urządzenia w stosunku do parametrów studni. Jest on bardzo niebezpieczny, ponieważ na ogół trudno się zorientować, że wystąpił i na reakcję może być za późno. Pompa, która pracuje na sucho, nie ma możliwości chłodzenia silnika, w wyniku czego może dojść do zatarcia elementów hydraulicznych, a nawet do poważnego uszkodzenia jednostki sterującej.

Równie niebezpiecznym zjawiskiem jest przeciążenie, które może przynieść podobne skutki. Jego przyczyną jest najczęściej zainstalowanie pompy zbyt blisko dna. Może to spowodować zasysanie piachu i mułu, co z kolei prowadzi do szybszego zużycia części pompujących, a w konsekwencji do groźnego przegrzania silnika. Jako że oba zjawiska są dla pompy groźne, warto wiedzieć, jak im zapobiegać.

Najlepsze sposoby ochrony pompy

Istnieje kilka sposobów, które mogą pomóc ochronić pompę przed suchobiegiem i przeciążeniem. Należą do nich:

- właściwy montaż pompy – pompę należy instalować na takiej głębokości, aby najniższy, dynamiczny poziom lustra wody (poziom lustra wody ustalony w czasie nieprzerwanego pompowania przy wolnym wypływie) był minimum 2 m powyżej króćca tłocznego pompy. Jeżeli wydajność studni uniemożliwia taki montaż (studnia jest zbyt mało wydajna w stosunku do wydajności pompy), to można zamontować na rurociągu tłocznym zawór ograniczający stale przepływ lub też zamontować zabezpieczenie przed suchobiegiem, monitorujące poziom lustra wody i w razie niebezpieczeństwa wystąpienia pracy na sucho wyłączające dopływ prądu do agregatu,

- montaż wyłączników ciśnieniowych – to dosyć proste rozwiązanie, którego zadaniem jest kontrola pracy pompy i wyłączenie w momencie spadku ciśnienia,

- montaż czujników poziomu wody – czujniki tego typu umieszczane są w studni i mają za zadanie monitorowanie poziomu lustra wody. W momencie jego obniżenia do określonego poziomu, wyłączają pompę i włączają ją ponownie, kiedy woda wróci do właściwego pułapu głębokości,

- zastosowanie nowoczesnych urządzeń sterujących – kompleksowym rozwiązaniem jest użycie nowoczesnych sterowników do pomp. Zabezpieczają one i kontrolują pracę pomp głębinowych, zatapialnych oraz powierzchniowych. Chronią je przed suchobiegiem, spadkiem napięcia i przeciążeniem,

- zastosowanie falownika – jest to urządzenie, które kompleksowo steruje pracą pomp. Do jego największych zalet należy także fakt, że gwarantuje stałe ciśnienie niezależnie od poboru wody. Z kolei eliminacja skoków ciśnienia to dłuższa żywotność pompy i instalacji wynikająca z braku tzw. uderzenia hydraulicznego. Pompa, w której zastosowano falownik, doskonale chroniona jest przed przeciążeniem, niskim i wysokim napięciem, zanikiem i asymetrią fazy, a także przed suchobiegiem.

Podsumowując, istnieje wiele sposobów, które pomagają chronić pompy głębinowe i zatapialne przed suchobiegiem i przeciążeniem. Z pewnością warto więc wybrać przynajmniej jeden z nich, aby zyskać pewność, że pompy będą pracowały bezawaryjnie przez wiele lat.

Najczęściej zadawane pytania (FAQ)

Informacje mają charakter edukacyjny. Przed montażem zaleca się zapoznanie z instrukcją urządzenia. Dambat – producent pomp IBO.