La cavitation est un phénomène indésirable et nuisible, mais malheureusement souvent ignoré. Il faut la prévenir, car elle peut notamment entraîner l'érosion des éléments de la pompe et, dans les cas extrêmes, des dommages irréversibles.
En quoi consiste le phénomène de cavitation ?
La cavitation est un processus caractérisé par la formation, l'accumulation et la disparition soudaine de bulles de gaz dans le liquide autour de la roue de la pompe. Ce phénomène s'accompagne de variations brusques de pression.
La cavitation se produit lorsque la pression du liquide diminue dans la partie centrale de la roue, ce qui entraîne l'afflux de liquide par la tubulure d'aspiration. Lorsque la pression chute en dessous de la pression de saturation correspondant à la température ambiante, le liquide commence à s'évaporer. C'est alors que se forment de petites bulles qui, en s'effondrant, créent une onde de choc d'une énergie considérable. L'implosion d'un grand nombre de bulles provoque des micro-impacts qui contribuent au développement de la corrosion des matériaux de construction et à l'apparition de dommages importants.
Quels sont les principaux symptômes de la cavitation dans une pompe ?
Une pompe submersible touchée par la cavitation peut présenter certains symptômes caractéristiques. On observe avant tout une nette baisse de ses paramètres de fonctionnement et de son rendement. La consommation d'électricité augmente également. La pompe fonctionne bruyamment et des vibrations apparaissent, dues aux pulsations de pression. Après démontage, on peut constater des dommages visibles sur les éléments de construction causés par la corrosion, notamment sur la roue. Pendant le fonctionnement, ces dommages peuvent provoquer des fuites.
Comment prévenir le phénomène de cavitation ?
Plus les propriétés anticavitation de la pompe sont bonnes, plus sa résistance à la cavitation est élevée. La prévention de ce phénomène peut donc reposer sur la conception de la pompe, notamment une conception adaptée des roues, un profilage approprié des aubes, l'utilisation d'un nombre limité d'aubes ou une prérotation (tourbillon initial dans le sens de rotation du moteur). Ces mesures relèvent de la responsabilité des fabricants d'équipements, tandis que le rôle du consommateur consiste à choisir une pompe de haute qualité présentant toutes ces caractéristiques. Cette propriété est définie par le paramètre NPSHA.
Le paramètre NPSHA peut être augmenté de plusieurs façons. L'une d'elles consiste à utiliser, dans l'installation, une conduite de faible longueur et de grand diamètre. Il est également nécessaire de concevoir l'installation avec le moins possible d'éléments susceptibles d'entraîner des pertes de pression. Il faut aussi éviter que la vitesse du liquide dépasse 2 m/s ainsi que les variations de pression à l'aspiration de la pompe. Le pompage du liquide doit s'effectuer à la température la plus basse possible. L'utilisation d'une conduite à surface intérieure lisse (par exemple en PVC) peut également s'avérer utile.
