Comment amorcer une pompe auto-amorçante : guide étape par étape pour un démarrage fiable

Que signifie l'amorçage pour une pompe auto-amorçante

Dans le domaine des pompes rotatives, l'amorçage fait référence au processus de remplissage du corps de la pompe et de la conduite d'aspiration avec du liquide et d'expulsion de l'air avant le démarrage de la pompe. Pour une pompe centrifuge ordinaire, si aucun liquide n'est amorcé, la force centrifuge générée par la rotation de la roue ne peut entraîner que l'air. La densité de l'air est bien inférieure à celle du liquide, de sorte qu'il ne peut pas former une différence de pression suffisante pour aspirer le liquide, ce qui entraîne finalement un ralenti, une surchauffe et même des dommages aux joints mécaniques. Une pompe auto-amorçante évacue automatiquement l'air du tuyau d'aspiration lors du démarrage à travers des structures spéciales telles qu'une chambre de stockage de liquide, une chambre de séparation gaz-liquide et un orifice de recirculation, mais elle nécessite néanmoins une condition préalable : une certaine quantité de liquide doit être retenue au préalable dans la chambre de pompe.

Prenez la série WFB sans joint pompe auto-amorçante produit par Double Wheel Pump Industry à titre d'exemple. Une chambre de stockage de liquide relativement grande est disposée à la partie inférieure du corps de pompe. Au premier démarrage, l'opérateur doit injecter du liquide dans la chambre de stockage jusqu'à ce que le niveau de liquide dépasse l'axe central de la roue ou atteigne le repère de niveau de liquide sur le corps de la pompe. Après cela, la rotation de la turbine amène le liquide à se mélanger à l’air dans le tuyau d’aspiration. Le mélange gaz-liquide pénètre dans la chambre de séparation, l'air s'échappe par l'évent et le liquide retombe dans la chambre de stockage et continue de participer à la circulation. Au fur et à mesure que l'air est évacué en continu, une pression négative se forme progressivement dans le tuyau d'aspiration et le liquide contenu dans le réservoir est poussé dans le tuyau, complétant ainsi le processus d'auto-amorçage.

Par conséquent, la conclusion directe sur « comment amorcer une pompe auto-amorçante » est : au premier démarrage, ou au premier démarrage après l'arrêt, la vidange et la maintenance, ouvrez l'orifice d'amorçage et versez lentement du liquide dans le corps de la pompe jusqu'à ce que le gaz s'échappe complètement de l'évent et que le niveau de liquide soit stable. Pour un fonctionnement continu à long terme, tant que le liquide dans la chambre de la pompe n'a pas été perdu, les démarrages ultérieurs ne nécessitent généralement pas de réamorçage.

Pourquoi une pompe auto-amorçante a toujours besoin d'un amorçage manuel

De nombreux acheteurs croient à tort que « pompe auto-amorçante » équivaut à « pompe sans amorçage ». Ce malentendu est particulièrement dangereux dans des conditions de chute élevée et de conduites à longue aspiration. La plage dans laquelle une pompe auto-amorçante peut évacuer l'air par elle-même est généralement limitée par la structure de la roue, la vitesse de la pompe et le volume de la chambre de stockage. Lorsque la hauteur d'aspiration dépasse la valeur de conception, que le diamètre du tuyau d'aspiration est trop grand ou qu'il y a une poche d'air dans la canalisation, la pompe a besoin d'un temps d'amorçage plus long et peut même ne pas aspirer complètement le liquide.

D'un point de vue physique, lorsque la turbine tourne dans l'air, l'air est projeté vers le bord extérieur de la turbine, mais la densité de l'air n'est qu'environ un millième de celle de l'eau, donc la différence de pression générée par la turbine effectuant un travail sur l'air est très faible. Ce n'est qu'après que l'air dans le corps de la pompe a été remplacé par du liquide que la turbine peut former un vide plus élevé à l'entrée d'aspiration grâce à la force centrifuge du liquide, « tirant » ainsi le liquide vers le haut. Le liquide dans la chambre de stockage agit comme « fluide de travail » ; il se mélange à plusieurs reprises à l'air dans le tuyau d'aspiration et évacue l'air jusqu'à ce que le tuyau d'aspiration soit complètement rempli de liquide.

Un amorçage correct n’est donc pas seulement une étape de démarrage mais aussi une mesure de protection. Les conséquences directes de l'ignorance de l'étape d'amorçage sont un frottement sec sur les surfaces d'étanchéité, une usure entre la roue et le corps de la pompe, une déformation thermique des pièces en caoutchouc, un temps d'amorçage prolongé et même une incapacité totale à puiser de l'eau.

Liste de contrôle préalable au démarrage avant d'ajouter de l'eau

Avant d'ouvrir le port d'amorçage, passez trois minutes à vérifier l'ensemble du système. De nombreux problèmes où la pompe ne parvient toujours pas à s'auto-amorcer après l'amorçage ne proviennent pas de la méthode d'amorçage elle-même, mais d'un état incorrect du pipeline ou de la vanne. Les éléments d'inspection suivants s'appliquent à la plupart des pompes auto-amorçantes industrielles, y compris les séries WFB, GJB et GZB.

Pour les canalisations nouvellement construites, il est recommandé de rincer d'abord le tuyau d'aspiration avec de l'eau propre pour éliminer les scories de soudage, le sable ou les résidus de mastic. Ces débris sont facilement aspirés dans la turbine lors de l'amorçage initial et coincés dans l'orifice de recirculation, provoquant un échec d'amorçage. Si l'inspection révèle que le clapet de pied ne ferme pas hermétiquement, remplacez-le avant l'amorçage ; sinon, même si la pompe est remplie d'eau, le liquide contenu dans la chambre de la pompe refluera vers le réservoir quelques minutes après l'arrêt.

Étape par étape : Comment amorcer une pompe auto-amorçante

Différents types de pompes auto-amorçantes ont des emplacements de ports d'amorçage légèrement différents, mais la logique de fonctionnement est la même. Les étapes suivantes s'appliquent à la pompe auto-amorçante sans joint de la série WFB, à la pompe auto-amorçante automatique à haut rendement et à économie d'énergie de la série GJB et à la pompe auto-amorçante à économie d'énergie à haut rendement de la série GZB de l'industrie des pompes à double roue.

1. Fermez la vanne de sortie et ouvrez la vanne de ventilation. Si le système n'a pas de vanne de ventilation indépendante, ouvrez le bouchon d'amorçage situé sur le dessus du couvercle de la pompe ou le raccord du manomètre comme chemin de ventilation.
2. Ouvrez le port d'amorçage. L'orifice d'amorçage est généralement situé sur le dessus ou sur le côté du corps de la pompe et est marqué «WATER FILL» ou «PRIMING PORT».
3. Versez lentement de l'eau propre ou le fluide à pomper. Pour les applications chimiques liquides, le premier amorçage doit utiliser un liquide compatible avec le support ; si le milieu est un liquide à haute température, remplissez d’abord d’eau propre à température ambiante, puis passez au milieu chaud.
4. Observez l’évent. Lorsque le liquide s'écoule continuellement de l'évent sans bulles évidentes, l'air présent dans la chambre de la pompe a été essentiellement expulsé. Arrêtez le remplissage et serrez le bouchon d'amorçage et la vanne de purge.
5. Démarrez le moteur. Au moment du démarrage, écoutez le débit de liquide à l'intérieur de la pompe. Normalement, un « sifflement » du mélange gaz-liquide doit être entendu dans les 10 secondes, puis devenir progressivement un son d'écoulement de liquide constant.
6. Observez le manomètre. Si la pression de sortie augmente lentement à partir de zéro, le tuyau d'aspiration est en train d'être rempli. Lorsque la pression atteint une valeur stable, ouvrez progressivement la vanne de sortie.
7. Enregistrez l'heure d'amorçage. Le temps écoulé entre le démarrage et le moment où la sortie de la pompe commence à se décharger régulièrement est le temps d'amorçage. Enregistrez cette valeur au premier démarrage comme référence pour le jugement de maintenance ultérieur.
8. Vérifiez les fuites. Il ne doit y avoir aucune infiltration au niveau du bouchon d’amorçage, des raccords à bride ou de la garniture mécanique. Si une fuite est détectée, arrêtez la pompe, relâchez la pression et resserrez.

Pour la pompe auto-amorçante automatique à haut rendement et à économie d'énergie GJB, un dispositif de ventilation automatique est intégré. Les étapes d'amorçage sont les mêmes, mais après le démarrage, le système évacue automatiquement l'air résiduel dans la chambre de stockage. Pour la pompe auto-amorçante sans joint WFB, ne serrez pas complètement l'orifice d'amorçage avant le démarrage ; gardez le bouchon d'aération desserré pendant le démarrage et serrez-le après l'évacuation de l'eau. Le but est de permettre à la pompe d'évacuer rapidement l'air au sommet du boîtier lors du démarrage initial.

Temps d’amorçage et hauteur d’aspiration : à quoi s’attendre

Le temps d'amorçage n'est pas une valeur fixe. Elle est affectée conjointement par la hauteur d'aspiration, la longueur du tuyau, le diamètre du tuyau, la température du fluide et la vitesse de la pompe. Pour des conditions standard avec une hauteur d'aspiration de 5 m, le temps d'amorçage d'une pompe auto-amorçante ordinaire est généralement compris entre 40 secondes et 90 secondes. Pour chaque mètre supplémentaire de hauteur d'aspiration, le temps d'amorçage peut être prolongé de plus de 30 %. Si aucune eau ne s'écoule après 3 minutes d'amorçage, arrêtez la pompe et vérifiez la cause au lieu de continuer à fonctionner à sec.

Il convient de noter que la courbe de la figure ci-dessus représente des données typiques sous une pression atmosphérique standard, de l'eau propre à température ambiante et une longueur de tuyau d'aspiration ne dépassant pas 10 m. Lors de la sélection proprement dite, si la hauteur d'aspiration dépasse 6 m, il est recommandé de consulter le fabricant de la pompe ; il peut être nécessaire d'augmenter le volume de la chambre de stockage, d'augmenter le diamètre de la roue ou de sélectionner une pompe auto-amorçante avec un dispositif d'amorçage auxiliaire. Dans des conditions d'eaux usées, de liquides contenant des gaz ou de fluides à haute viscosité, le temps d'amorçage sera encore prolongé.

Lorsque le temps d'amorçage dépasse le « temps d'amorçage maximum autorisé » indiqué dans le tableau, ne laissez pas la pompe fonctionner à sec. À ce moment-là, la roue peut avoir généré une température élevée, et les garnitures mécaniques ainsi que les paires de friction des structures sans joint risquent d'être endommagées. Arrêtez d'abord la pompe, vérifiez à nouveau si la conduite d'aspiration présente une fuite d'air, si le clapet de pied fuit et si la crépine est bloquée, puis réamorcez et redémarrez.

Échecs d’amorçage courants et solutions pratiques

Même si l'amorçage est effectué strictement selon les étapes, la pompe auto-amorçante peut toujours ne pas aspirer l'eau. Selon les statistiques de pannes sur site par les techniciens après-vente de Double Wheel Pump Industry, la grande majorité des problèmes se concentrent sur les cinq causes suivantes. Utilisez les cartes ci-dessous pour une comparaison et un jugement rapides.

Pour les situations répétées où « la pompe doit être réamorcée à chaque démarrage », ne blâmez pas d'abord la pompe elle-même. Connectez un tuyau transparent à la sortie de la pompe, fermez la vanne de sortie et démarrez la pompe. Observez si le niveau de liquide dans le tuyau continue de baisser et si des bulles s'y mélangent. Si le niveau de liquide retombe rapidement, il y a un point de reflux dans le clapet de pied ou dans la conduite d'aspiration. Après avoir résolu la fuite, amorcez et testez à nouveau, et le fonctionnement normal est souvent rétabli en une seule tentative.

Pour des étapes de dépannage plus détaillées, veuillez vous référer à Problèmes courants avec les pompes auto-amorçantes et solutions , qui répertorie davantage de méthodes d'évaluation sur site allant de l'usure des garnitures mécaniques à la cavitation de la roue.

Différences d'amorçage selon les modèles de pompes auto-amorçantes

Les pompes auto-amorçantes de structures différentes présentent de légères différences dans leur fonctionnement d'amorçage. Comprendre ces différences peut aider à éviter un fonctionnement incorrect, en particulier lors du changement de modèle de pompe, qui est le plus souvent négligé.

Pompe auto-amorçante sans joint série WFB

La pompe auto-amorçante sans joint de la série WFB adopte une structure sans garniture mécanique. Le liquide assure l'étanchéité de l'arbre grâce à une roue auxiliaire ou un joint dynamique. Pendant l'amorçage, l'eau doit être injectée depuis l'orifice d'amorçage situé au-dessus du corps de la pompe tout en ouvrant la vanne de ventilation située sur le dessus du couvercle de la pompe. Puisqu'il n'y a aucun risque de frottement à sec d'une garniture mécanique, cette pompe tolère mieux un fonctionnement à sec de courte durée que les pompes à garniture mécanique ordinaires, mais un fonctionnement à sec de plus de 2 minutes n'est toujours pas recommandé. Cette série a un volume de chambre de stockage relativement important et un temps d'amorçage relativement court, ce qui la rend adaptée au traitement des eaux usées, au drainage minier et à d'autres conditions contenant des fluides.

Pompe auto-amorçante sans joint série WFB Structure sans joint, adaptée aux conditions contenant des fluides, hauteur auto-amorçante jusqu'à 7 m, temps d'amorçage court, résistante à l'usure, à la pression et aux températures élevées ; un choix fiable pour le traitement des eaux usées et le drainage minier. Voir le produit →

Pompe auto-amorçante automatique à haute efficacité et économie d'énergie GJB

La série GJB est équipée d'une structure de ventilation automatique. Après l’amorçage, il n’est pas nécessaire de desserrer manuellement le bouchon d’aération. L'opérateur n'a qu'à remplir d'eau jusqu'à la ligne de niveau, puis démarrer directement la pompe. La vanne de ventilation automatique à l'intérieur de la pompe se ferme automatiquement lorsque la pression augmente. Cette conception réduit les difficultés de fonctionnement et convient aux applications fréquentes de démarrage et d'arrêt. Lors de l'amorçage, ne dépassez pas la limite de niveau supérieure ; sinon, un excès de liquide pourrait jaillir de l'évent au démarrage initial.

Pompe auto-amorçante automatique à haute efficacité et à économie d'énergie série GJB Equipé d'une structure de ventilation automatique ; pas besoin de desserrer manuellement la valve après l'amorçage ; opération facile; adapté aux applications fréquentes de démarrage et d'arrêt ; divers matériaux et configurations pour répondre aux différentes exigences en matière d'espace et de conditions de travail de la salle des pompes. Voir le produit →

Pompe auto-amorçante à haute efficacité et à économie d'énergie série GZB

La série GZB ajoute une structure spéciale de pré-tourbillon à l'entrée de la turbine, ce qui entraîne une efficacité de mélange gaz-liquide plus élevée après amorçage. Par rapport à la série WFB, le temps d'amorçage à la même hauteur d'aspiration peut être raccourci d'environ 20 à 30 %. Le processus d'amorçage est le même que celui des pompes conventionnelles, mais il convient particulièrement de noter que cette série est plus sensible à l'étanchéité de la conduite d'aspiration. Toute petite fuite d’air prolongera considérablement le temps d’amorçage. Par conséquent, avant l'amorçage, utilisez une plaque aveugle pour sceller l'entrée d'aspiration et démarrez brièvement la pompe pour tester les performances d'auto-amorçage de la pompe, éliminant ainsi les interférences liées aux facteurs de pipeline.

Pompe auto-amorçante à haute efficacité et à économie d'énergie série GZB Performances d'auto-amorçage optimisées, efficacité élevée du mélange gaz-liquide, temps d'amorçage 20 à 30 % plus court que la série WFB, joint de flux d'air centrifuge à labyrinthe sans friction ni usure, adapté à un démarrage rapide et à des conditions de travail difficiles. Voir le produit →

Pendant la phase de sélection, si la hauteur d'aspiration sur site change souvent ou si les opérateurs tournent fréquemment, la fonction de ventilation automatique de la série GJB peut réduire le risque de mauvais fonctionnement. Si le liquide pompé contient des fibres ou des particules, la structure sans joint de la série WFB présente des avantages en termes de coût de maintenance. Pour les conditions de travail nécessitant un démarrage rapide, la capacité de mélange gaz-liquide à haut rendement de la série GZB mérite une considération prioritaire.

Conseils de sécurité et de fonctionnement lors de l'amorçage

L'amorçage peut paraître simple, mais il existe des risques pour la sécurité dans les environnements chimiques, de traitement des eaux usées et miniers. Les opérateurs doivent suivre les principes ci-dessous :

• Lors du pompage d'acides forts, d'alcalis forts ou de liquides inflammables, le fluide d'amorçage doit être compatible avec le fluide pompé. Ne pas remplir directement d'eau puis pomper immédiatement un liquide incompatible, pour éviter des réactions violentes.
• Avant d'amorcer, assurez-vous que la pompe et le moteur sont hors tension et marqués « Ne pas allumer ». Si la pompe est en marche, il est strictement interdit d'ouvrir l'orifice d'amorçage ou la vanne de purge.
• Pour les pompes à fluide haute température, portez des gants de protection et un écran facial pendant l'amorçage pour éviter les éclaboussures de liquide chaud résiduel.
• La sortie de la vanne de ventilation ne doit pas faire face aux opérateurs ou aux armoires électriques.
• Après chaque amorçage, vérifiez que tous les bouchons sont serrés, mais n'utilisez pas de barres d'extension pour les serrer excessivement, afin d'éviter d'endommager les filetages.
• Dans les régions froides, si la pompe est arrêtée pendant une longue période, vidangez le liquide dans la chambre de la pompe pour éviter que l'expansion du gel n'endommage le corps de la pompe.

Mesures d'entretien qui assurent la fiabilité de l'amorçage

La fréquence d’amorçage d’une pompe auto-amorçante est un indicateur important de l’état du système. Pour une pompe fonctionnant normalement, après l'amorçage initial, tant que la canalisation est bien scellée et que le clapet de pied ne fuit pas, les démarrages ultérieurs ne nécessitent pas de réamorçage. Si chaque démarrage nécessite un amorçage, ou si le temps d’amorçage s’allonge de mois en mois, des vices cachés existent.

Il est recommandé d'inclure les éléments d'entretien suivants dans le plan d'inspection mensuel :

Si la pompe doit rester inutilisée pendant une période prolongée, vidanger la chambre de la pompe et la conduite d'aspiration et rincer le canal d'écoulement en contact avec le fluide avec de l'eau propre. Lors de la remise en service, remplissez d'eau propre conformément à la section 4 de cet article et vérifiez l'état de la garniture mécanique ou du joint de roue auxiliaire. Pour les pompes GJB équipées d'un dispositif de ventilation automatique, après une longue période d'inactivité, appuyez manuellement sur le noyau de la vanne de ventilation pour confirmer qu'il n'est pas coincé par des corps étrangers.

FAQ

Une pompe auto-amorçante peut-elle fonctionner sans amorçage ?

Non. Une pompe auto-amorçante a besoin d’un liquide pré-stocké dans la chambre de la pompe pour établir le vide. Même si certains modèles peuvent fonctionner à sec pendant une courte période, cela ne signifie pas qu’ils peuvent fonctionner sans eau pendant une longue période. Le fonctionnement à sec entraînera une augmentation de la température, une usure des joints et des dommages à la turbine.

Y a-t-il une différence entre un amorçage à l’eau froide et à l’eau chaude ?

Oui. Le liquide à haute température se vaporise plus facilement et de la vapeur peut être générée dans la chambre de la pompe, ce qui entraîne un mélange gaz-liquide plus médiocre. Pour les conditions de travail impliquant des fluides supérieurs à 80°C, il est recommandé d'amorcer avec un liquide proche de la température du fluide et de confirmer que la marge NPSH est suffisante.

À quelle fréquence dois-je amorcer ma pompe auto-amorçante ?

En fonctionnement normal, tant que le liquide dans la chambre de la pompe n'est pas perdu, un réamorçage n'est pas nécessaire à chaque démarrage. Si un amorçage est nécessaire à chaque fois, cela indique une fuite dans le clapet de pied, le clapet anti-retour ou la tuyauterie, et un dépannage doit être effectué dès que possible.

Que se passe-t-il si je remplis trop la pompe pendant l'amorçage ?

Un petit débordement n'a généralement aucun effet, mais un remplissage excessif peut provoquer une projection de liquide par l'évent au moment du démarrage. Remplissez strictement selon la ligne de niveau.

La longueur du tuyau d'aspiration affecte-t-elle le temps d'amorçage ?

Oui. Plus le tuyau d'aspiration est long, plus le volume d'air à expulser est important et plus le temps d'amorçage est long. Il est généralement recommandé que la longueur du tuyau d'aspiration ne dépasse pas 15 m et que la section horizontale soit inclinée vers la pompe. Pour un transport sur de plus longues distances, envisagez d'installer la pompe plus près de la source de liquide ou d'utiliser une pompe à arbre long.

Si vous souhaitez en savoir plus sur les points de sélection des pompes auto-amorçantes dans différentes industries, telles que le drainage minier, le transport de produits chimiques ou le drainage d'urgence, vous pouvez consulter Quelles industries bénéficient le plus des pompes auto-amorçantes . De plus, si vous avez des conditions de travail spécifiques qui nécessitent une évaluation, vous êtes invités à contacter l'équipe d'ingénierie de la pompe à double roue. Nous fournirons des solutions d'amorçage et des recommandations de modèles de pompe en fonction de la hauteur d'aspiration, du débit et des caractéristiques du fluide.