1. Description du problème et champ d'application
La cavitation des pompes hydrauliques est un dysfonctionnement critique qui se manifeste par la formation et la destruction de bulles de vapeur ou de gaz dans le fluide hydraulique lorsque la pression dans certaines zones de l'écoulement descend en dessous de la pression de vapeur saturée du fluide. Ce processus entraîne des bruits intenses, des vibrations, une érosion des composants internes de la pompe, une réduction significative du rendement et une réduction de la durée de vie de l'équipement. Une cavitation prolongée provoque une usure catalytique du fluide, une augmentation de sa température et éventuellement une défaillance complète de la pompe hydraulique, souvent sans avertissement.
Équipements à risque :
- Systèmes hydrauliques de machines-outils, de presses et de presses à injecter dans l'industrie métallurgique, la construction mécanique et l'alimentation.
- Entraînements hydrauliques pour machines mobiles, engins de chantier et machines agricoles.
- Systèmes de contrôle hydrauliques dans l’ingénierie aérospatiale et maritime.
Classification de gravité :
- Critique : Menace immédiate d'endommagement de la pompe et des composants du système associés. Risque élevé de panne soudaine de l’équipement, pouvant entraîner des temps d’arrêt et des accidents importants. Nécessite une élimination immédiate.
- Significatif : Bruits perceptibles (grincement, crépitement), vibrations, diminution notable des performances de la pompe ou augmentation de la température du fluide. Si elle n’est pas traitée, elle évolue rapidement vers une usure critique.
- Mineur : Les premières étapes de la cavitation, se manifestant par un léger bruit ou une légère augmentation de la température. Nécessite une surveillance constante et des mesures préventives pour éviter toute détérioration.
Normes applicables :
- DSTU EN ISO 4406 : Pureté des fluides hydrauliques.
- DSTU ISO 2901 : Pompes et moteurs hydrauliques – Paramètres et caractéristiques de fonctionnement.
- DSTU EN ISO 3498 : Systèmes hydrauliques – Exigences relatives aux fluides hydrauliques.
2. Mesures de sécurité
AVANT DE COMMENCER TOUT TRAVAIL DE DIAGNOSTIC OU DE RÉPARATION SUR DES SYSTÈMES HYDRAULIQUES, ASSUREZ-VOUS DE RESPECTER LES RÈGLES DE SÉCURITÉ CRITIQUES SUIVANTES :
- Verrouillage et étiquetage (LOTO) : coupez toujours l'alimentation électrique du système hydraulique et appliquez les procédures de verrouillage et d'étiquetage conformément aux instructions internes et à la norme DSTU EN ISO 14118. Assurez-vous que le système ne peut pas être activé accidentellement.
- Décharge d'énergie résiduelle : les systèmes hydrauliques peuvent conserver une pression importante dans le stockage (accumulateurs) et les pipelines même après une coupure de courant. Déchargez tous les accumulateurs hydrauliques et dépressurisez tous les circuits hydrauliques à zéro (0 bar) avant de débrancher les composants. Vérifiez la pression avec un manomètre.
- Équipement de protection individuelle (EPI) : Utiliser des lunettes de sécurité ou un écran facial (CE EN 166), des gants de protection (nitrile ou résistant aux produits chimiques EN 374), une protection auditive (cache-oreilles ou casque EN 352) et des vêtements de travail adaptés.
- Surfaces et fluides chauds : Le fluide hydraulique et les composants peuvent être très chauds (jusqu'à 90 °C et plus). Laissez le système refroidir avant de l’utiliser. Utiliser des gants de protection contre la chaleur si nécessaire.
- Fuites à haute pression : des jets de liquide hydraulique sous haute pression (jusqu'à 400 bars ou plus) peuvent pénétrer dans la peau, provoquant des blessures graves, des infections, voire la mort. N’utilisez JAMAIS vos mains pour vérifier les fuites. Utilisez toujours un morceau de carton ou un bâton en bois. Si du liquide pénètre sous la peau, consultez immédiatement un médecin et informez-le du type de liquide et de la pression.
- Mécanismes de levage : Lorsque vous travaillez avec des composants lourds (pompes, moteurs hydrauliques), utilisez un équipement de levage approprié certifié selon DSTU EN 13155 et respectez les règles de sécurité lors du levage.
3. Outils de diagnostic nécessaires
L’utilisation des instruments appropriés, avec des plages et une précision appropriées, est essentielle pour un diagnostic efficace de la cavitation.
| Outil | Spécification/Modèle | Plage de mesure | Objectif |
|---|---|---|---|
| Manomètre à vide (pour la conduite d'aspiration) | Classe de précision 1.0 (EN 837-1), échelle -1 à 0 bar | -1 à 0 bar (-100 à 0 kPa) | Mesure du vide (pression négative) à l'entrée de la pompe. La valeur admissible est généralement de -0,1 à -0,3 bar, selon le liquide et le type de pompe. |
| Manomètre (pour conduite de sortie) | Classe de précision 1.0 (EN 837-1), échelle de 0 à 400 bar | 0 à 400 bars | Contrôle de la pression de travail du système. Aide à détecter l’instabilité de la pression. |
| Thermomètre infrarouge | Plage 0-400°C, précision ±1°C | 0-200°C | Mesure de la température du fluide hydraulique dans le réservoir et à la surface de la pompe. Seuil d'urgence : > 70°C (dépend du type de liquide). |
| Analyseur de vibrations (vibromètre) | Plage 0-50 mm/s RMS (selon ISO 10816-1) | 0-25 mm/s (RMS) | Évaluation du niveau de vibration du corps de pompe. Seuil d'urgence : > 7,1 mm/s RMS pour la catégorie II (machines de taille moyenne). |
| Sonomètre (sonomètre) | Plage 30-130 dB(A) (DSTU EN 61672-1) | Jusqu'à 130 dB(A) | Mesurer le niveau sonore de la pompe. Un niveau de bruit anormal > 85 dB(A) dans des conditions de fonctionnement normales indique souvent une cavitation. |
| Kit d'échantillonnage de liquide | Selon DSTU EN ISO 4406 | - | Analyse de l'état du fluide hydraulique, détermination du niveau de contamination (code de propreté ISO), teneur en eau et en air, détermination de la viscosité. |
| Viscosimètre (pour analyses en laboratoire) | - | - | Détermination précise de la viscosité cinématique du fluide hydraulique à 40°C et 100°C (DSTU ISO 3104). |
| Lampe de poche et rétroviseur | Lampe de poche LED haute intensité | - | Inspection visuelle des zones difficiles d'accès pour détecter les fuites externes et les dommages aux pipelines. |
| chronomètre | Numérique avec une précision de 0,01 s | - | Mesure du temps de remplissage du réservoir ou du cycle de service pour évaluer les performances de la pompe (test d'efficacité volumétrique). |
4. Liste de contrôle pour l'évaluation initiale
Avant de commencer un diagnostic systématique, effectuez une évaluation initiale approfondie. Cela aidera à identifier les problèmes potentiels et à comprendre l’état actuel du système.
| Article | Action / Que regarder | Valeur attendue / Remarques |
|---|---|---|
| Niveau de liquide hydraulique dans le réservoir | Vérifier visuellement sur l'indicateur de niveau (verre à fentes, flotteur). | Il doit se situer dans les limites spécifiées par le fabricant (généralement entre les marques MIN/MAX). Un niveau faible est une cause fréquente de cavitation. |
| Apparence du liquide | Évaluer la couleur, la transparence, la présence de bulles, de mousse, d'inclusions étrangères, de particules en suspension. | Le liquide doit être clair, transparent, sans mousse ni nombre important de bulles. Un liquide trouble, une décoloration ou un excès de bulles/mousse indique une dégradation, une contamination ou un entraînement d'air. |
| Odeur de liquide | Sentez l’échantillon liquide (avec précaution, en évitant tout contact avec la peau). | Une odeur de brûlé indique une surchauffe et une oxydation, qui peuvent être à la fois la cause et l'effet de la cavitation. |
| Température du liquide | Mesurer avec un thermomètre infrarouge sur la surface du réservoir et dans la conduite de retour. | Doit respecter la température de fonctionnement recommandée (généralement 40-60°C). Une augmentation excessive de la température (>70 °C) peut indiquer une cavitation, une contamination ou une défaillance du système de refroidissement. |
| Bruit et vibrations de la pompe | Évaluation visuelle et auditive pendant le fonctionnement. Vous pouvez utiliser un stéthoscope pour mieux localiser le bruit dans différentes zones de la pompe. | Bruits anormaux (grincements, craquements, "graviers dans la pompe"), vibrations excessives. Comparez avec le bruit normal d’une pompe en état de marche. |
| Pression de fonctionnement du système | Lire les lectures des manomètres à la sortie de la pompe et aux points clés du système. | Doit correspondre à la pression normale de fonctionnement du système. Une pression instable ou basse peut être associée à une cavitation et à une performance réduite. |
| État des filtres | Vérifiez les indicateurs de contamination du filtre (le cas échéant) sur la conduite d'aspiration et dans la conduite de retour. | L'indicateur doit indiquer un filtre propre. Un filtre d'aspiration obstrué est la principale cause de restriction d'entrée. |
| Travaux d'entretien récents | Afficher les entrées du journal de maintenance. | Y a-t-il eu des remplacements de composants, fluides, filtres ? Des travaux ont-ils été effectués sur le système hydraulique qui pourraient affecter son étanchéité ou la configuration de la conduite d'aspiration ? |
| Historique des alarmes/avertissements | Vérifiez le système de commande pour déceler des erreurs ou des avertissements antérieurs liés au système hydraulique. | Avertissements répétés de basse pression, de température élevée, de bruits anormaux ou de déclenchement des capteurs de contamination du filtre. |
| Configuration de la conduite d'aspiration | Comparez l'emplacement réel des composants de la conduite d'aspiration avec le schéma du système d'origine. | Vérifiez s'il y a des courbures excessives, une conduite trop longue, un diamètre de tuyau réduit, un nombre excessif de raccords ou une défaillance des éléments antivibratoires. |
5. Algorithme de diagnostic systématique
Cet algorithme étape par étape aidera à localiser la cause profonde de la cavitation. Suivez la séquence pour un diagnostic efficace et sûr. N'oubliez pas les mesures de sécurité avant chaque intervention !
- Identifier les premiers symptômes de cavitation ?
- (Bruit excessif - grincement, craquement, sifflement, "graviers dans la pompe", vibrations, performances réduites de la pompe, augmentation de la température du fluide, mousse dans le réservoir)
- Si OUI : Passez à l'étape 2.
- Si NON : Le problème n'est probablement pas lié à la cavitation. Reportez-vous à d'autres guides de dépannage.
- Contrôle du niveau de liquide hydraulique dans le réservoir.
- Contrôlez visuellement le niveau de liquide grâce à l'indicateur (verre fendu, flotteur) avec la pompe arrêtée et le liquide refroidi.
- Le niveau est inférieur au repère minimum ou le fluide expose-t-il la buse d'aspiration ?
- Si OUI (le niveau est bas) :
- Remplissez de liquide hydraulique jusqu'au niveau recommandé, en utilisant un fluide de spécifications et de pureté appropriées (DSTU EN ISO 3498, DSTU EN ISO 4406).
- Vérifiez les fuites externes dans tout le système. Éliminez-les.
- S'il n'y a pas de fuite, vérifiez si la pompe aspire de l'air à travers les entonnoirs vortex (cela peut être à un niveau bas, mais toujours « acceptable »).
- Démarrez le système et répétez le test de cavitation.
- Si NON (le niveau est normal) : Passez à l'étape 3.
- Si OUI (le niveau est bas) :
- Inspectez la conduite d'aspiration pour déceler toute restriction.
- Inspection visuelle : Vérifiez que le filtre/crépine d'aspiration n'est pas contaminé, inspectez la conduite/tuyau d'aspiration pour déceler des plis, des étranglements, des plis ou un chevauchement partiel.
- Mesure du vide :
- Installez un vacuomètre sur la conduite d'aspiration (le plus près possible de l'entrée de la pompe).
- Démarrez le système et enregistrez les lectures sous une charge de fonctionnement normale.
- Lecture de fuite > -0,3 bar ? (Par exemple, -0,4 bar ou -0,5 bar, ou supérieure à la valeur recommandée par le fabricant de la pompe).
- Si OUI (dilution excessive) :
- Laver ou remplacer le filtre/la maille d'aspiration.
- Vérifiez le diamètre de la conduite d'aspiration et sa longueur : un diamètre trop petit ou trop long augmentera la résistance. Assurez-vous que le diamètre de la conduite d'aspiration est au moins égal au diamètre de l'entrée de la pompe, de préférence plus grand.
- Éliminez les plis, les rétrécissements ou les chevauchements partiels du pipeline.
- Vérifiez qu'il n'y a rien qui obstrue la libre circulation du liquide dans le réservoir (par exemple des corps étrangers ou des morceaux de filtre détachés).
- Après élimination, répéter la mesure du vide et le test de cavitation.
- Si NON (l'amincissement est normal) : Passez à l'étape 4.
- Vérifiez l'aspiration d'air dans la conduite d'aspiration.
- Inspection visuelle : Allumez la pompe et observez le liquide dans le réservoir à travers la fenêtre d'inspection (le cas échéant) ou directement au niveau du retour de liquide : y a-t-il des bulles ou de la mousse importantes ? (Cela nécessite le respect des règles de sécurité).
- Contrôle des fuites (ATTENTION ! EPI !) :
- Serrer tous les raccords sur la conduite d'aspiration : brides, raccords, colliers.
- Inspectez le joint d’étanchéité de l’arbre de la pompe pour déceler des fuites de liquide (signe d’entraînement d’air) ou des bulles d’air qui le traversent.
- Vous pouvez appliquer soigneusement une solution savonneuse sur les fuites potentielles (pendant que la pompe est en marche, par sécurité). L’apparition de bulles confirmera l’aspiration d’air.
- Aspiration d'air détectée ?
- Si OUI :
- Remplacez les joints, les garnitures ou la tuyauterie endommagés.
- Serrez fermement toutes les connexions au couple recommandé.
- Assurez-vous que tous les éléments de la conduite d'aspiration (y compris les soudures) sont scellés.
- Démarrez le système et répétez le test de cavitation.
- Si NON : Passez à l'étape 5.
- Si OUI :
- Contrôle de la viscosité du fluide hydraulique.
- Appréciation visuelle : A basse température, le fluide peut paraître excessivement « épais » ou au contraire trop « liquide » à haute température.
- Mesure de la température : Assurez-vous que le fluide a atteint la température de fonctionnement recommandée (par exemple 40-60°C).
- Analyse de fluide : prélevez un échantillon de liquide et envoyez-le à un laboratoire pour une détermination précise de la viscosité cinématique (DSTU ISO 3104) et de l'indice de viscosité.
- La viscosité du fluide dépasse les limites recommandées pour cette pompe (généralement 10-100 cSt à température de fonctionnement) ?
- Si OUI :
- Remplacez le fluide hydraulique par celui recommandé par le fabricant de la pompe et du système (selon DSTU EN ISO 3498) avec la classe de viscosité correcte (ISO VG).
- Vérifiez le fonctionnement du refroidisseur/réchauffeur de fluide : assurez-vous que le fluide est maintenu dans la plage de température optimale.
- Évitez les températures de démarrage trop basses, qui augmentent la viscosité. Assurez-vous que le liquide est réchauffé à la température de fonctionnement.
- Démarrez le système et répétez le test de cavitation.
- Si NON : Passez à l'étape 6.
- Si OUI :
- Vérification de l'état interne de la pompe.
- Diminution des performances de la pompe malgré tous les contrôles et dépannages précédents ? (Apparaît comme un ralentissement de l'entraînement, une réduction de la pression maximale malgré des paramètres normaux du système).
- Si OUI :
- La cause probable est l'usure interne de la pompe : dommages aux éléments de travail (engrenages, aubes, pistons), usure des plaques d'extrémité ou des joints.
- Effectuer un test d'efficacité volumétrique de la pompe. Cela peut être fait avec un débitmètre portable ou en mesurant le temps de remplissage d'un récipient calibré sur la conduite de retour. Une diminution de l'efficacité inférieure à 70-80 % indique une usure importante.
- Prévoyez de retirer et de défectuer la pompe.
- Remplacez ou réparez la pompe à l'aide de pièces de rechange d'origine UNITEC.
- Si NON : Malgré le diagnostic, les symptômes de cavitation sont-ils toujours présents et tous les paramètres sont-ils normaux ? Contactez le fabricant de l'équipement ou un technicien UNITEC qualifié pour un diagnostic approfondi, la cause peut ne pas être standard.
6. Matrice « Échec-Cause »
Cette matrice vous aidera à identifier rapidement les causes profondes probables de la cavitation en fonction des symptômes observés et des résultats des tests de diagnostic.
| Symptôme | Causes probables (par ordre décroissant de probabilité) | Test diagnostique | Résultat attendu lors de la confirmation de la cause |
|---|---|---|---|
| Bruit important (grincement, crépitement, sifflement), vibration, mousse dans le réservoir, surchauffe du liquide, performances réduites. | 1. Restrictions à l'entrée (filtre bouché, tuyau cassé, diamètre de conduite trop petit). 2. Faible niveau de liquide dans le réservoir. 3. Aspiration d'air dans la conduite d'aspiration. |
Mesure du vide à l'entrée de la pompe (manomètre à vide). Inspection visuelle du filtre et de la conduite d'aspiration. Contrôle du niveau de liquide. Vérification de l'étanchéité de la conduite d'aspiration. | Vide d'entrée > -0,3 bar ; filtre bouché ; plis/rétrécissements visibles. Niveau de liquide inférieur à MIN. Détection de bulles ou de fuites d'air. |
| Bruit et vibrations, résistance accrue au démarrage à froid, réponse lente du système, surchauffe excessive du fluide. | 1. La viscosité du liquide est trop élevée (mauvais type, basse température). 2. Restrictions à l'entrée (diamètre de ligne trop petit, longueur excessive). |
Mesure de la température du liquide. Analyse de la viscosité des liquides. Mesure du vide à l'entrée de la pompe. | La température du liquide est inférieure à la température de travail ; la viscosité du liquide est supérieure à celle recommandée (>100 cSt). Vide > -0,3 bar. |
| Fonctionnement « doux » du système, pression instable, le liquide devient trouble, mousse dans le réservoir, crissement ou sifflement. | 1. Aspiration d'air dans la conduite d'aspiration. 2. Niveau de liquide bas dans le réservoir. |
Contrôle visuel (bulles dans le liquide), contrôle de l'étanchéité des joints avec une solution savonneuse, contrôle de la garniture mécanique de la pompe. Contrôle du niveau de liquide. | Bulles visibles dans le liquide dans le réservoir ; détection de fuites d'air au niveau des raccords ou de l'étanchéité d'arbre. Niveau de liquide inférieur à MIN. |
| Bruit et vibrations longs et constants, diminution progressive des performances, augmentation de la température du corps de la pompe, particules métalliques dans le liquide (lors de l'analyse). | 1. Usure interne de la pompe (aubes, engrenages, pistons, joints). 2. Cavitation à long terme et non corrigée. |
Test de l'efficacité volumétrique de la pompe. Analyse liquide des particules d'usure métalliques. Démontage et défectuosité de la pompe. | Efficacité volumétrique inférieure à 70-80% ; une quantité importante de particules métalliques dans le liquide ; usure visible des composants internes de la pompe. |
7. Analyse des causes profondes de chaque dysfonctionnement
Une compréhension approfondie des causes profondes est essentielle pour une réparation et une prévention efficaces des récidives de cavitation.
1. Restrictions d'entrée (restriction)
- Pourquoi cela se produit : La restriction du débit de fluide hydraulique vers l'entrée de la pompe crée un vide excessif (pression négative) dans la conduite d'aspiration. Cette raréfaction abaisse la pression du liquide en dessous de sa pression de vapeur saturée, entraînant la formation de bulles de vapeur. Après avoir pénétré dans la zone haute pression de la pompe, ces bulles s’effondrent (implosent) soudainement, créant des ondes de choc. Les causes les plus courantes incluent : un filtre d'aspiration (maille) bouché ou un filtre avec un indice de micron trop petit, un tuyau/tuyau d'aspiration plié ou partiellement obstrué, un diamètre de conduite d'aspiration trop petit (pour le débit pompé), une longueur de conduite d'aspiration excessive, trop de coudes, de raccords ou de vannes dans la conduite d'aspiration, une entrée de réservoir obstruée.
- Comment confirmer : Mesurez le vide avec un manomètre à vide directement à l'entrée de la pompe. Une valeur de vide supérieure à -0,3 bar (ou supérieure à la valeur recommandée par le fabricant de la pompe) confirme le problème. De plus, une inspection visuelle du filtre et de la canalisation est effectuée pour détecter tout dommage ou contamination visible.
- Quels sont les dommages causés : Érosion constante des surfaces de travail de la pompe due à l'implosion des bulles. Destruction du fluide hydraulique (dégradation), sa surchauffe, augmentation du bruit et des vibrations, défaillance prématurée de la pompe, pouvant entraîner une défaillance catalytique de l'ensemble du système hydraulique.
2. Faible niveau de liquide dans le réservoir
- Pourquoi cela se produit : Un volume insuffisant de fluide hydraulique dans le réservoir conduit au fait que le tuyau d'aspiration de la pompe est partiellement exposé ou atteint le niveau où se forment des entonnoirs vortex, aspirant l'air atmosphérique directement dans la conduite d'aspiration. Cela peut également entraîner un temps de décantation insuffisant pour que le liquide élimine l'air et un refroidissement insuffisant du liquide.
- Comment confirmer : Contrôle visuel du niveau de liquide par l'indicateur (verre fendu, flotteur). Vérifier le système pour détecter les fuites externes qui auraient pu faire baisser le niveau.
- Quels sont les dommages causés par : l'entraînement d'air (qui est une forme de cavitation), la surchauffe du fluide hydraulique, la réduction de ses propriétés lubrifiantes, les dommages à la pompe dus à des charges de choc et une usure accrue.
3. La viscosité du liquide est trop élevée
- Pourquoi cela se produit : Si la viscosité du fluide hydraulique est excessivement élevée (par exemple, en raison de l'utilisation d'un mauvais type de fluide, de la température ambiante trop basse, notamment lors d'un démarrage à froid, ou d'un dysfonctionnement du système de chauffage du fluide), le fluide devient trop "épais" pour s'écouler librement dans la conduite d'aspiration jusqu'à la pompe. Cela augmente considérablement la résistance hydraulique à l'écoulement, créant un vide excessif à l'entrée de la pompe, conduisant à la cavitation.
- Comment confirmer : Mesurez la température du fluide dans le réservoir et la conduite de retour. Analyse en laboratoire du liquide pour une détermination précise de la viscosité cinématique (DSTU ISO 3104) et de l'indice de viscosité. Comparaison des valeurs obtenues avec celles recommandées par le fabricant de la pompe et du système hydraulique.
- Quels sont les dommages causés par : Une charge excessive sur la pompe et le moteur d'entraînement, une surchauffe du fluide, une efficacité réduite du système, une usure accrue des composants internes de la pompe due à la friction abrasive et aux charges de choc dues à la cavitation.
4. Aspiration d'air dans la conduite d'aspiration
- Pourquoi cela se produit : Même avec un niveau de liquide normal et sans restrictions significatives, l'air atmosphérique peut pénétrer dans la conduite d'aspiration par des connexions qui fuient (raccords, brides, joints desserrés ou endommagés), des tuyaux endommagés, des joints d'arbre de pompe défectueux, des fissures dans la tuyauterie ou des soudures défectueuses. Les bulles d'air entrant dans la pompe se compriment et se dilatent, simulant la cavitation et contribuent également à l'oxydation du fluide hydraulique.
- Comment confirmer : Inspectez visuellement le liquide dans le réservoir à la recherche de bulles ou de mousse persistantes importantes. Vérifier les connexions avec une solution savonneuse ou des sprays spéciaux détecteurs (l'apparition de bulles confirmera l'aspiration d'air). Inspection approfondie du joint d’étanchéité de l’arbre de la pompe.
- Quels dommages cela provoque-t-il : Bruit, vibrations, oxydation et dégradation du fluide hydraulique, destruction de la couche lubrifiante sur les composants internes de la pompe, usure accrue, fonctionnement "doux" et instable du système en raison de la présence d'air comprimé.
5. Usure interne de la pompe
- Pourquoi cela se produit : Au fil du temps, en raison de l'usure opérationnelle normale, de la contamination par un fluide abrasif (non-conformité à la norme DSTU EN ISO 4406) ou d'un fonctionnement à long terme dans des conditions de cavitation, les composants internes de la pompe (roues dentées, aubes, pistons, cylindres, plaques d'extrémité) s'usent. Cela augmente les jeux internes, ce qui entraîne une baisse du rendement volumétrique, une augmentation des fuites internes et peut créer des zones locales de basse pression à l'intérieur de la pompe, contribuant au développement de la cavitation.
- Comment confirmer : Test d'efficacité volumétrique de la pompe (une diminution de l'efficacité en dessous de 70-80 % indique une usure importante). Analyse des liquides pour les particules d'usure (métaux) par analyse spectrale. Démontage et inspection approfondie de la pompe.
- Quels dommages cela provoque-t-il : Réduction progressive des performances et de la pression, augmentation du bruit, des vibrations, surchauffe de la pompe, panne complète de la pompe due à des dommages aux composants internes.
8. Procédures de dépannage étape par étape
ATTENTION : AVANT DE COMMENCER TOUT TRAVAIL, ASSUREZ TOUJOURS LA SÉCURITÉ : VERROUILLAGE/MARQUAGE (LOTO), DÉCHARGE DE PRESSION RÉSIDUELLE ET UTILISATION D'EPI !
1. Suppression des restrictions d’entrée :
- Mesurer le vide : Connectez un vacuomètre (plage -1 à 0 bar) au point de test de la conduite d'aspiration, le plus près possible de la pompe. Démarrez le système et enregistrez les lectures. La plage de vide normale va de -0,1 à -0,3 bar. Une lecture > -0,3 bar indique un problème.
- Vérification et remplacement du filtre : Éteignez le système (LOTO !). Retirez et inspectez le filtre ou la crépine d’aspiration. S'il est obstrué, nettoyez-le ou remplacez-le par un nouvel élément ayant le niveau de microns recommandé (par exemple 100-150 microns pour l'aspiration).
- Inspection de la tuyauterie : Inspectez soigneusement les tuyaux d'aspiration et la tuyauterie métallique pour détecter tout pli, pli, constriction, décollement de la couche de caoutchouc interne du tuyau ou dommage. Remplacer les zones endommagées par des éléments de diamètre et de matériau appropriés conformes à la norme DSTU EN ISO 1432.
- Vérification du diamètre de la conduite : Assurez-vous que le diamètre intérieur de la conduite d'aspiration correspond ou dépasse le diamètre de l'entrée de la pompe. La vitesse d'écoulement optimale dans la conduite d'aspiration doit être comprise entre 0,6 et 1,2 m/s.
- Réduire la traînée : Si possible, réduisez le nombre de raccords, de coudes ou de vannes dans la conduite d'aspiration. Réduisez sa longueur au minimum.
- Vérification : Une fois le travail terminé, démarrez le système et mesurez à nouveau le vide. Il devrait revenir dans la fourchette acceptable. Vérifiez le bruit et les vibrations.
2. Correction du faible niveau de liquide dans le réservoir :
- Évaluation du niveau : Arrêtez le système (LOTO !). Vérifiez le niveau de liquide sur l'indicateur. S'il est inférieur à la note minimale.
- Recherche de fuites : Inspectez l'ensemble du système hydraulique pour détecter les fuites externes : flexibles, tuyaux, raccords, joints, cylindres. Réparez les fuites en remplaçant les composants endommagés ou en resserrant les connexions.
- Remplir de liquide : Remplir de liquide hydraulique jusqu'au niveau recommandé (généralement 2/3 - 3/4 de la hauteur du réservoir). Utiliser uniquement le liquide recommandé par le fabricant, avec la classe de pureté appropriée (filtration au moins 10 μm lors du remplissage). Ne mélangez pas différents types de liquides.
- Vérification : démarrez le système. Assurez-vous que le niveau est stabilisé, qu'il n'y a pas d'entonnoir vortex au-dessus de la buse d'aspiration. Vérifier l'absence de bruits de cavitation.
3. Correction de la viscosité du fluide hydraulique :
- Mesurer la température : Utilisez le thermomètre IR pour mesurer la température du liquide. Si la température est inférieure à la température de fonctionnement recommandée (<40°C), allumez le système de chauffage ou laissez-le chauffer au ralenti jusqu'à ce que la température optimale soit atteinte.
- Analyse du fluide : Prélevez un échantillon du fluide et envoyez-le au laboratoire pour la viscosité cinématique à 40°C et 100°C. Comparez les résultats avec les spécifications du fabricant de la pompe.
- Remplacement du fluide : Si l'analyse montre que la viscosité du fluide ne répond pas aux exigences ou que le fluide s'est dégradé (l'indice de viscosité est réduit, la teneur en eau ou en impuretés est élevée), vidangez complètement l'ancien fluide, rincez le système et remplissez-en un nouveau recommandé par le fabricant (classe de pureté selon DSTU EN ISO 4406).
- Vérification : Après avoir remplacé ou atteint la température de fonctionnement, mesurez le vide d'entrée de la pompe. Cela devrait être dans des limites acceptables. Vérifiez le fonctionnement stable et l’absence de cavitation.
4. Élimination de l’aspiration d’air :
- Inspection visuelle : Démarrez le système et observez le liquide dans le réservoir pour déceler des bulles. Portez une attention particulière à l'étanchéité de l'arbre de la pompe.
- Contrôle des fuites (ATTENTION ! EPI !) : Éteignez le système (LOTO !). Serrez tous les boulons des raccords à bride et des raccords de la conduite d'aspiration au couple recommandé. Démarrez la pompe et appliquez soigneusement une solution savonneuse sur tous les joints et joints d'arbre suspects. L'apparition de mousse ou de bulles indique un site d'aspiration.
- Remplacement des joints et des composants : Si des fuites sont détectées, remplacez les joints, les joints (y compris les joints d'arbre de pompe), les tuyaux ou les raccords endommagés. Utilisez des composants UNITEC de haute qualité qui répondent aux normes CE et UkrSEPRO.
- Vérification : démarrez le système. Vérifiez les bulles dans le réservoir et les bruits de cavitation.
5. Réparation ou remplacement d'une pompe usée :
- Test d'efficacité : si toutes les étapes précédentes n'ont pas résolu le problème, effectuez un test d'efficacité volumétrique de la pompe. Utilisez un débitmètre portable pour mesurer le débit réel. Comparez-le avec le débit nominal de la pompe à la pression donnée. Une efficacité volumétrique inférieure à 70 % indique la nécessité d'une réparation ou d'un remplacement.
- Démontage (LOTO !) : Arrêter le système, fournir LOTO, relâcher la pression. Débranchez la pompe du système hydraulique et entraînez-la.
- Défectueux : Effectuer une défectuosité complète de la pompe. Inspectez les éléments de travail (engrenages, lames, pistons, cylindres, plaques d'extrémité) pour déceler toute usure, rayures ou érosion. Vérifiez les jeux avec des palpeurs.
- Réparation/Remplacement : Si l'usure est importante, remplacez la pompe par une neuve ou révisez-la à l'aide des kits de réparation UNITEC d'origine. Assurer le bon centrage de la pompe avec le moteur d'entraînement (écart tolérable <0,05 mm).
- Vérification : Après avoir installé la pompe neuve/reconditionnée, remplissez-la de liquide. Démarrez le système, vérifiez l'absence de cavitation, la pression et les performances normales. Exécutez un test d’efficacité.
9. Précautions
La prévention est le moyen le plus efficace pour éviter la cavitation et assurer la longévité du système hydraulique.
| La cause profonde | Stratégie de prévention | Méthode de surveillance | Intervalle recommandé |
|---|---|---|---|
| Restrictions d'entrée | Inspection et remplacement réguliers du filtre/grille d'aspiration. Utilisation de filtres avec une zone de filtration et un indice de micron appropriés. Concevoir une conduite d'aspiration avec une résistance minimale. | Inspection visuelle du filtre. Contrôle de chute de pression sur le filtre. Mesure du vide à l'entrée de la pompe. | Mensuel (filtre), trimestriel (dilution). |
| Niveau de liquide bas | Contrôle régulier du niveau de liquide. Élimination immédiate de toute fuite. Corriger l'appoint de liquide jusqu'au niveau recommandé. | Contrôle visuel sur l'indicateur de niveau. Bilan hebdomadaire des fuites. | Quotidien (niveau), hebdomadaire (sources). |
| La viscosité du liquide est trop élevée | Utilisez du fluide hydraulique recommandé par le fabricant avec le degré de viscosité (ISO VG) et la plage de températures de fonctionnement appropriés. Assurer le fonctionnement du système de chauffage liquide par temps froid. | Contrôle de la température de travail du liquide. Analyse en laboratoire du liquide pour la viscosité. | Quotidien (température), annuel (analyse des fluides). |
| Aspiration d'air | Contrôle régulier de l'étanchéité de tous les raccords de la conduite d'aspiration. Remplacement en temps opportun des joints d'étanchéité de l'arbre de pompe et des tuyaux/conduites endommagés. | Contrôle visuel (bulles dans le réservoir). Vérifiez les connexions pour détecter toute « transpiration » ou fuite. | Mensuel. |
| Usure interne de la pompe | Maintien de la propreté du fluide hydraulique (DSTU EN ISO 4406). Utilisation de liquide aux propriétés lubrifiantes optimales. Surveillance régulière de l'état de la pompe (vibration, bruit, température). | Analyse des liquides pour les particules d'usure (métaux). Test de l'efficacité volumétrique de la pompe. Surveillance vibratoire et acoustique. | Annuel (analyse), trimestriel (efficacité, vibration/bruit). |
10. Pièces de rechange et composants
Pour une élimination rapide et efficace de la cavitation, il est important de disposer des pièces de rechange appropriées. UNITEC-D GmbH propose une large gamme de composants hydrauliques de haute qualité certifiés CE et UkrSEPRO.
| Description de la pièce | Spécification | Quand remplacer | Catégorie UNITEC |
|---|---|---|---|
| Filtre / grille d'aspiration | Indice de micron 100-150 microns, matériau (acier inoxydable, synthétiques). Conformité ISO 16889. | Selon l'indicateur de pollution ou l'entretien programmé (toutes les 1000-2000 heures). Avec une dilution importante. | Éléments et boîtiers filtrants |
| Joint d'arbre de pompe | Matériau (NBR, FKM), taille. Résistance au fluide hydraulique et à la température. | Lorsqu'une fuite de liquide/air est détectée le long de l'arbre de la pompe. Lors de la révision de la pompe. | Éléments d'étanchéité |
| Tuyaux hydrauliques | Pression (bar), diamètre intérieur (mm), matériau, longueur. Conformité aux normes EN 853, EN 857. | Lorsque des fissures, des plis, un délaminage, une « transpiration » ou des fuites sont détectés. | Tuyaux et raccords |
| Raccords et adaptateurs | Type de filetage (métrique, BSP), matériau (acier, acier inoxydable). Conformité ISO 8434. | En cas d'endommagement du filetage, de déformation, de fuite. | Tuyaux et raccords |
| Fluide hydraulique | Type (HLP, HVLP), classe de viscosité (ISO VG), fabricant. Conformité à la norme DSTU EN ISO 3498. | Selon les résultats de la maintenance programmée ou de l'analyse des fluides (toutes les 2 000 à 4 000 heures). Quand les propriétés sont dégradées. | Fluides hydrauliques |
| Kit de réparation de pompe | Kit d'origine pour un modèle de pompe spécifique (joints, roulements, plaques, engrenages/pales). | En cas d'usure interne de la pompe, confirmée par des défauts. | Kits de réparation pour pompes |
Pour commander et sélectionner les pièces de rechange nécessaires, veuillez visiter notre catalogue électronique : www.unitecd.com/e-catalog/
11. Liens
- DSTU EN ISO 4406 : Énergie hydraulique du liquide. liquides Méthode de codage du niveau de pollution par des particules solides.
- DSTU ISO 2901 : Pompes et moteurs hydrauliques. Paramètres et caractéristiques de fonctionnement.
- DSTU EN ISO 3498 : Systèmes hydrauliques. Exigences relatives aux fluides hydrauliques.
- ISO 10816-1 : Vibrations mécaniques. Évaluation des vibrations de la machine à partir des résultats de mesures sur des pièces fixes. Instructions générales.
- EN 837-1 : Manomètres. Partie 1 : Manomètres à ressort.
- DSTU EN 61672-1 : Électroacoustique. Sonomètres. Partie 1 : Exigences techniques.
- Manuels d'utilisation et d'entretien des équipements OEM (Original Equipment Manufacturer).
- UNITEC-D GmbH. Autres manuels pour l'entretien des systèmes hydrauliques.