Il problema della cavitazione nelle pompe
Uno dei problemi principali dell’utilizzo delle pompe è l'insorgere della cavitazione all'interno del fluido pompato.
Questo fenomeno di formazione e successiva implosione di bolle di vapore provoca danni progressivi alle superfici interne della pompa, compromettendone il funzionamento e riducendone la durata operativa.
La cavitazione, se non rilevata in tempo, può portare a una drastica riduzione delle prestazioni della pompa a guasti improvvisi e a costosi interventi di manutenzione, con un impatto negativo sulla continuità operativa e sull’efficienza dell’impianto.
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Richiesta e obiettivi: diagnostica dei riduttori
La richiesta di diagnostica proviene da un’azienda leader nel settore utility, impegnata nella gestione e distribuzione di fluidi industriali. L’azienda si è trovata ad affrontare guasti ricorrenti alle pompe installate in campo, con impatti critici sul servizio.
Per questo motivo si è rivolta a noi chiedendoci: "La comparsa del fenomeno della cavitazione è troppo improvvisa per permetterci di pianificare gli interventi di manutenzione preventiva: possiamo rilevarlo per tempo e intervenire prima che causi danni strutturali alla pompa?"
Stima del tempo residuo
Pianificazione degli interventi
Riduzione dei costi di manutenzione
Miglioramento dell'affidabilità
Predizione della vita residua nel momento di inizio cavitazione
Già nella fase iniziale della cavitazione, Xibyl mette in luce la tendenza alla degradazione progressiva della pompa, fornendo anche una stima della vita residua del componente.
Questa informazione consente di pianificare in modo strategico gli interventi di manutenzione, evitando guasti imprevisti e ottimizzando i costi operativi.
Validazione dell’output alla rottura della pompa
La previsione della vita residua è stata validata mediante un test a banco mirato alla completa rottura della pompa, che ha confermato l’accuratezza della soluzione di diagnostica predittiva durante l’evoluzione della cavitazione.
Nella pratica, tuttavia, il sistema Xibyl avrebbe permesso di intervenire molto prima, come evidenziato in precedenza, evitando la rottura della pompa e garantendo la continuità operativa.
L’integrazione del sistema di manutenzione predittiva
Per risolvere il problema, abbiamo implementato un sistema di diagnostica predittiva basato su Xibyl, una soluzione innovativa in grado di monitorare fenomeni di cavitazione nelle pompe.
Grazie a Xibyl è stato possibile intervenire rapidamente seguendo questi step:
Analisi
Analisi dei luoghi, delle macchine e dell'applicazione per identificare i sensori necessari al monitoraggio della cavitazione
Integrazione
Intallazione del sistema rapida e senza necessità di un’infrastruttura dedicata, grazie alla capacità di acquisizione dati di Xibyl
Apprendimento
Utilizzo di algoritmi avanzati di continual learning, che permettono a Xibyl di apprendere e funzionare senza bisogno di uno storico dati
Riduzione del rischio di guasti improvvisi e aumento della disponibilità operativa delle pompe
Ottimizzazione della manutenzione, con interventi pianificati in base alle reali condizioni dei componenti
Diminuzione dei costi di manutenzione e delle perdite economiche dovute ai fermi macchina
Miglioramento dell’efficienza complessiva con un impatto positivo sulla produzione energetica e sulla sostenibilità dell’impianto
Hai qualche dubbio?
Domande frequenti sulla cavirazione nelle pompe
La cavitazione è un fenomeno che si verifica quando la pressione del fluido scende al di sotto della pressione di vapore, formando bolle che implodono causando danni meccanici alle superfici interne, specialmente alla girante.
Rumori anomali simili a "sassi" nella pompa, vibrazioni elevate, calo della portata, perdita di efficienza e danni visibili alla girante o al corpo pompa sono segnali indicativi della cavitazione.
Le cause comuni includono: aspirazione insufficiente, ostruzioni sul lato aspirante, alte temperature, velocità eccessive della pompa, e progettazione non ottimale del sistema.
Grazie alla raccolta di segnali e alla loro analisi tramite tecniche dinamiche è possibile identificare i segnali caratteristici generati dall’implosione delle bolle e permettono di identificare precocemente il fenomeno, anche prima che sia percepibile da chi supervisiona l’impianto.
Non può evitare la cavitazione in sé, ma può identificarne l’insorgenza in fase precoce, permettendo interventi mirati prima che il danno diventi irreversibile. Inoltre, può evidenziare condizioni operative che favoriscono il fenomeno.
Oltre alle vibrazioni e all’assorbimento di corrente, sono utili la temperatura del fluido, la pressione, il flusso e la velocità della pompa.
Non necessariamente. Qualora i segnali per la diagnostica siano già presenti sull’impianto, è sufficiente condividerli con Xibyl per abilitare la diagnostica predittiva, senza necessità di installare hardware aggiuntivo.
Anche episodi brevi e ripetuti possono compromettere gravemente giranti, tenute e cuscinetti. Una cavitazione cronica può ridurre drasticamente la vita utile della pompa e aumentare i costi di manutenzione.
In genere le pompe centrifughe sono più vulnerabili, specialmente se operano vicino ai limiti delle condizioni di aspirazione o in impianti con altezze manometriche critiche.
Sì, Xiyl è installabile su pompe già in esercizio, senza doverle sostituire o interrompere l’intero impianto.