Guida alla manutenzione delle pompe idrauliche

Le pompe idrauliche sono componenti fondamentali in molti sistemi industriali e applicazioni quotidiane, trasformando l'energia meccanica in energia fluida per generare flussi di liquidi a diverse pressioni. La loro efficienza è cruciale per il funzionamento di vari sistemi, dal pompaggio dell'acqua potabile ai processi industriali complessi.

Le pompe ad alta pressione sono importanti di molti sistemi di controllo dei fluidi industriali. In tali applicazioni, è fondamentale che la pompa funzioni in modo affidabile per lunghi periodi di tempo. Le interruzioni per manutenzione devono essere mantenute al minimo, sia in termini di tempo medio per la riparazione (M.T.T.R.) che di tempo richiesto per completare eventuali riparazioni o interventi di manutenzione necessari.

Tipi di pompe idrauliche

Esistono diverse tipologie di pompe idrauliche, ciascuna progettata per soddisfare esigenze specifiche di portata, pressione e tipo di fluido.

• Pompe sommerse: Ideali per la gestione delle acque reflue, i sistemi di drenaggio e il pompaggio da pozzi o sorgenti profonde.
• Pompe di superficie: Utilizzate per pompare acqua da sorgenti superficiali come pozzi, fiumi, laghi o serbatoi verso i sistemi di distribuzione idrica.
• Pompe centrifughe: Tra le più comuni e versatili, utilizzano un rotore per creare un flusso centrifugo.
• Pompe a diaframma: Adatte per il trasporto di liquidi viscosi o contenenti particelle solide.
• Pompe a pistone: Utilizzano un meccanismo a pistone per creare una pressione che sposta l’acqua.
• Pompe a lobi: Pompe a ingranaggi che utilizzano due lobi rotanti per spostare l’acqua.

Manutenzione delle pompe idrauliche

La manutenzione delle pompe ad alta pressione può essere difficile. Gli usi a cui vengono dedicate queste pompe significano che spesso sono posizionate in ambienti molto stretti e/o remoti. Di conseguenza, vi sono poche opportunità per le ispezioni visive che potrebbero rilevare i primi segni di prestazioni non ottimali, come vibrazioni eccessive o usura e lacerazioni insolite.

La manutenzione delle pompe acqua è fondamentale per prevenire guasti e malfunzionamenti che possono portare a costosi interventi di riparazione. Uno dei primi passi nella manutenzione delle pompe acqua è la pulizia regolare. Le pompe possono accumulare detriti, come foglie, sabbia e altri materiali, che possono ostruire il flusso dell’acqua e ridurre l’efficienza della pompa.

Un altro aspetto importante della manutenzione delle pompe acqua è la lubrificazione. Le pompe hanno diverse parti mobili che necessitano di lubrificazione per funzionare correttamente. Inoltre, è importante controllare regolarmente le guarnizioni e le valvole della pompa. Le guarnizioni possono usurarsi nel tempo e causare perdite d’acqua, mentre le valvole possono bloccarsi o danneggiarsi.

Un altro aspetto da considerare nella manutenzione delle pompe acqua è il controllo della pressione dell’acqua. Una pressione troppo alta o troppo bassa può causare danni alla pompa e ridurre l’efficienza del sistema. Infine, è importante eseguire controlli periodici dell’intero sistema di pompaggio. Questo include il controllo delle tubazioni, dei collegamenti elettrici e del motore della pompa.

Per farlo, è bene innanzitutto conoscere le più frequenti modalità di guasto, le possibili cause e anche i rimedi più efficaci. A qualcuno potrà ancora suonare strano, ma per comprendere a fondo le nostre pompe oleodinamiche è bene considerare, come prima cosa, la qualità dell’olio che le alimenta come pure dei filtri che tale olio puliscono.

Come il sangue scorre nelle vene e nei condotti tutti del corpo umano, così l’olio idraulico alimenta e lubrifica ogni ingranaggio, pompa, cuscinetto o altro componente di un sistema oleodinamico.

Tecnologie innovative per la manutenzione

Nello sviluppo della nuova generazione di pompe PAC H ad alte prestazioni per impieghi gravosi, Atlas Copco si è impegnata a migliorare la progettazione di pompe e guarnizioni per aumentare il M.T.R.

Il problema dell'accesso immediato all'impianto idraulico della pompa è stato affrontato con lo sviluppo di un innovativo kit di cerniere. È costituito da uno "sportello ad ali" che consente un accesso rapido e facile alle funzioni interne della pompa. La facilità di manutenzione è ulteriormente migliorata grazie all'uso di un unico bullone per rimuovere la girante.

Il design della guarnizione a semi-cartuccia della pompa PAC H è esclusivo e viene fornito di serie, consentendo l'accesso e la sostituzione della guarnizione dalla parte anteriore. L'esclusivo design SEAL di Atlas Copco consente la sostituzione senza smontare la pompa e rende facilmente accessibili la guarnizione a labbro e la girante riducendo i tempi di fermo e semplificando la manutenzione.

Per prolungare la durata operativa della pompa e proteggere la guarnizione, Atlas Copco ha sviluppato un'esclusiva girante chiusa dotata di deflettori. Ciò offre due vantaggi. Migliora il bilanciamento della spinta sull'albero e sulla girante per ridurre al minimo l'usura e mantiene pulita la guarnizione meccanica. Essenzialmente, le palette creano un vortice che impedisce l'accumulo di detriti.

In questo modo, la guarnizione meccanica può durare tre volte di più. Per supportare ulteriormente la riduzione al minimo dei tempi di fermo macchina attraverso una manutenzione più efficiente, le pompe PAC H sfruttano la tecnologia digitale, con codici QR che consentono di acquisire mediante scansione le informazioni essenziali su parti e ricambi.

Grazie a una serie di innovazioni nel design, Atlas Copco ha risolto i problemi tradizionali degli impianti idraulici inaccessibili e la necessità di smontare le pompe per eseguire semplici operazioni, come la sostituzione dei materiali di consumo. In combinazione, queste caratteristiche possono migliorare il M.T.T.R.

Tuttavia, i miglioramenti alla progettazione della pompa possono solo raggiungere una parte degli obiettivi per migliorare l'efficienza e ottimizzare i tempi di attività. La sostenibilità sta diventando sempre più un requisito fondamentale per gli operatori e gli utenti finali, poiché le normative sono diventate sempre più severe e stringenti.

Segni di usura e malfunzionamento

Per mantenere le pompe idrauliche in condizioni ottimali, è fondamentale riconoscere i segnali di avvertimento che indicano usura o malfunzionamento. L’identificazione precoce di questi segnali può prevenire guasti più gravi, evitare fermi macchina costosi e prolungare la vita utile della pompa.

• Rumori insoliti: Sibili, ronzii o scricchiolii possono indicare problemi come cavità, allineamento scorretto o usura delle componenti interne.
• Perdite di fluido: La presenza di liquido sotto o attorno alla pompa è spesso segno di guarnizioni o O-ring danneggiati.
• Calo delle prestazioni: Una diminuzione della pressione o del flusso può suggerire una valvola danneggiata, un filtro intasato o problemi più seri all’interno della pompa.
• Surriscaldamento: Temperature eccessive possono essere causate da un’insufficiente lubrificazione, da un sovraccarico della pompa o da un sistema di raffreddamento inefficiente.
• Vibrazioni anomale: Le vibrazioni possono derivare da un disallineamento, da un’installazione impropria o da componenti usurati.

Benefici della manutenzione regolare

I benefici della manutenzione regolare sono tangibili e influenzano direttamente l’efficienza operativa e i costi di gestione.

• Riduzione dei fermi macchina: Programmare controlli regolari permette di identificare e risolvere i problemi prima che causino guasti.
• Prolungamento della vita utile: L’usura naturale viene gestita efficacemente, prevenendo danni irreparabili e prolungando la durata delle pompe.
• Efficienza energetica: Una pompa ben mantenuta opera al meglio delle sue capacità, riducendo lo spreco energetico.
• Sicurezza: La manutenzione riduce il rischio di incidenti legati a malfunzionamenti improvvisi delle pompe.

Consigli utili per la manutenzione domestica

Se si tratta di lavori non urgenti che non richiedono un pronto intervento idraulico, ci sono alcuni semplici interventi che ti permettono di evitare problemi nell’impianto idraulico di casa e, di conseguenza, mantenere l’impianto.

• Almeno una volta ogni 6 mesi è importante svitare rubinetti e filtri e pulirli, con un anticalcare, in modo tale da evitare l’accumulo di sporcizia e migliorare la qualità dell’acqua.
• Controlla le tubature esterne per assicurarti che non presentino perdite o lesioni.
• È importante anche intervenire sui blocchi nelle tubature in tempo: se l’acqua non scorre velocemente, si verificano blocchi che rovinano le tubature. Utilizza un prodotto non aggressivo per mantenere le tubature interne.
• Controlla periodicamente il contatore dell’acqua, soprattutto quando tutti i rubinetti sono chiusi. Se le lancette del contatore si muovono, significa che ci sono perdite. In caso di perdite interne all’impianto idraulico, contatta sempre un esperto.

Elettropompe ad alta efficienza

Le pompe acqua ad alta efficienza sono progettate per ridurre al minimo il consumo di energia elettrica, mantenendo allo stesso tempo un’elevata capacità di pompaggio. Questo si traduce in un risparmio significativo sui costi energetici e in una riduzione dell’impatto ambientale.

Per scegliere una pompa acqua ad alta efficienza, è importante considerare diversi fattori, come la portata, la prevalenza, la potenza e il tipo di fluido da pompare. La portata indica la quantità di acqua che la pompa è in grado di trasportare in un determinato intervallo di tempo, mentre la prevalenza si riferisce all’altezza a cui la pompa può sollevare l’acqua. La potenza, invece, è la quantità di energia necessaria per far funzionare la pompa.

Una volta scelta la pompa acqua adatta alle proprie esigenze, è importante anche adottare buone pratiche di utilizzo per massimizzare l’efficienza energetica. Ad esempio, è consigliabile evitare di far funzionare la pompa a pieno carico per lunghi periodi di tempo, in quanto questo può comportare un consumo eccessivo di energia.

Un altro aspetto da considerare è l’installazione della pompa acqua. Una corretta installazione può contribuire a ridurre le perdite di energia e a garantire un funzionamento ottimale della pompa.

Installazione di una pompa acqua

Tuttavia, l’installazione di una pompa acqua può essere un compito complesso e richiede una certa conoscenza tecnica. Prima di tutto, è importante scegliere la pompa giusta per le proprie esigenze. Ci sono diversi tipi di pompe acqua disponibili sul mercato, ognuna con le proprie specifiche caratteristiche e capacità.

Ad esempio, le pompe sommerse sono ideali per pozzi profondi, mentre le pompe di superficie sono più adatte per applicazioni superficiali. Una volta scelta la pompa giusta, il passo successivo è preparare il sito di installazione. Questo può includere la costruzione di una base solida per la pompa, la predisposizione delle tubazioni e dei collegamenti elettrici, e la verifica che l’area sia libera da detriti o ostacoli.

Dopo aver preparato il sito, è il momento di installare la pompa. Questo processo può variare a seconda del tipo di pompa e delle specifiche istruzioni del produttore. In generale, però, l’installazione di una pompa acqua richiede il collegamento delle tubazioni di aspirazione e di mandata, il collegamento elettrico e la messa in funzione della pompa.

Una volta installata la pompa, è necessario effettuare una serie di controlli per assicurarsi che funzioni correttamente. Questo può includere il controllo della pressione dell’acqua, la verifica dell’assenza di perdite e il monitoraggio del funzionamento della pompa durante il suo utilizzo.

Pompe Volumetriche: Tipologie e Funzionamento

La famiglia delle pompe volumetriche sono impiegate in vari campi dell’industria. Quelle che in genere troviamo nella maggioranza dei circuiti oleodinamici sono divise in due grandi tipologie: pompe rotative e pompe a pistoni alternativi.

Le pompe rotative basano il loro funzionamento grazie al passaggio di un fluido attraverso un meato o gioco, cioè una millimetrica o micrometrica intercapedine, che separa le superfici di due corpi in movimento relativo, riempita di lubrificante che ne evita lo sfregamento. Esso viene realizzato meccanicamente attraverso l’uso di coppie di ingranaggi o di viti oppure sfruttando gli spazi generati da palette mobili.

In questo articolo prenderemo in considerazione le più comuni pompe rotative ad ingranaggi esterni. La ruota dentata primaria (2) ruota nel senso indicato dalla freccia (vedi figura 2), trascinando la ruota dentata secondaria (3), in senso di rotazione contrario. A seguito della rotazione, si rendono liberi i vani di dentatura: la conseguente depressione che viene generata e l’azione della pressione atmosferica, fanno in modo che il fluido affluisca nella camera di aspirazione E. Il fluido riempie i vani dei denti e, percorrendo la parte esterna, viene spinto verso l’uscita P, la cosiddetta mandata: per un buon rendimento volumetrico occorre tenere sotto controllo il gioco di accoppiamento laterale (rasamento sui fianchi) tra ingranaggi (5) e gli organi di tenuta, le ralle (6). Inoltre questo tipo di pompe sono dotate di cuscinetti di sostentamento e bilanciamento idrostatico funzionanti tramite i dischi (7), i quali, spinti dalla pressione del sistema, premono sui fianchi degli ingranaggi.

Guasti e Rimedi

Come si sottolineato all’inizio di questo articolo, la pompa costituisce il cuore di ogni impianto oleodinamico, per cui è fondamentale conoscerne le modalità di guasto, le possibili cause ed i rimedi più efficaci.

Un ulteriore parametro fondamentale, indicatore dello stato di salute della pompa, è il Rendimento: esso viene considerato normale se pari a 95% o comunque superiore a 90%.

Risoluzione dei Problemi Comuni

Prendere nota del flusso di scarico. È visibilmente diminuito? stesso lavoro rispetto al passato? Per determinare la causa di qualsiasi diminuzione del flusso, la pressione di scarico e di aspirazione del vuoto deve essere misurata mentre la pompa è in funzione. Se la pressione di mandata della pompa di aspirazione del sottovuoto sono stati misurati all’accensione, le ultime letture dovrebbero essere confrontate a quelle registrate originariamente. Quando si verificano questi problemi ad un qualsiasi tipo di pompa e al relativo sistema, occorre leggere anomalie nella lettura dei valori.

Pressione di Scarico

Una lettura superiore al normale per quanto concerne la pressione di scarico indicherà una diminuzione di aspirazione del vuoto, e potrebbe essere un segno di una linea di scarico intasata o parzialmente ostruita, una valvola chiusa, presenza d’aria che impedisce una corretta evacuazione oppure qualsiasi ostruzione esterna rispetto al punto in cui è stato installato il manometro all’interno della linea di scarico.

Problemi Interni alla Pompa

Entrambi gli indicatori possono anche diminuire. Se lo fanno, il problema si trova tra gli indicatori di livello. In questo caso, il problema è all’interno della pompa. Un intasamento dell’occhio della girante, l’usura e l’aria indotta nella linea di aspirazione sono tutte cause che inducono a letture basse. Si noti che in questi casi le lancette quasi sempre scattano avanti e indietro.

Verifica del Vuoto

Molto comunemente, bassi adescamenti possono essere attribuiti a un gioco eccessivo della manopola. Generalmente, un controllo di massima del vuoto è utile per determinare la posizione del problema. Riempi la pompa con la quantità minima di acqua che il corpo a spirale è in grado di mantenere normalmente per il normale adescamento. Per farlo, è sufficiente rimuovere la valvola a cerniera di aspirazione, adescare il corpo a spirale ed innescare la pompa. Installa un vacuometro dal lato di aspirazione della pompa e chiudi una valvola nella linea di aspirazione esterna. Se non ci sono valvole nella linea di aspirazione, può essere installata una guarnizione senza un foro interno in un giunto per tubi per creare un effetto “valvola”. Energizzare la pompa e ispezionare il vacuometro. La pompa tirerà a vuoto contro la valvola chiusa o la guarnizione. Questa lettura corrisponderà alla capacità di spinta della pompa.

Rumori Anomali e Valvole

Anche cuscinetti usurati possono causare un rumore eccessivo. Il rumore dovrebbe essere riconoscibile come meccanico o idraulico. Far funzionare la pompa per breve tempo senza acqua. Se il rumore non è più presente, è di natura idraulica. Se è presente il rumore dopo la rimozione del prodotto, allora è di tipo meccanico.

Se la valvola di controllo di aspirazione di una pompa è intasata, il filtro può essere troppo grande o troppo piccolo, o il gioco della valvola potrebbe essere troppo ampio. In questo caso, molto probabilmente, il flusso di liquido all’interno o all’esterno della pompa è limitato. Potrebbe esserci un gioco errato della girante che rallenta l’adescamento, il filtro di aspirazione o la porta del ricircolo nel corpo a spirale può essere intasato limitando la capacità della pompa nel gestire l’aria attraverso la linea di rilascio dell’aria. Il flusso d’aria presente nella valvola di rilascio o nella linea di scarico finale può essere ostruita.

Precauzioni Importanti

Non aprire mai una pompa a caldo. Lasciare che la pompa si raffreddi del tutto prima dell’apertura.

Sigillatura e Ispezioni

Utilizzando un misuratore del vuoto, assicurarsi che la linea di aspirazione, i raccordi e i tappi dei tubi siano a tenuta d’aria. Utilizza sigillanti per tubi e stoppa per sigillare i tubi. Risulterà normale avere delle letture errate durante questo tipo di controlli e regolazioni. Alla chiusura, la lettura del misuratore dell’aspirazione mostrerà la distanza verticale dalla tacca del misuratore al livello del prodotto.

Il rivestimento di gomma di un tubo di aspirazione può distaccarsi dal tessuto, causando il blocco parziale della linea. Se la pompa sviluppa un alto vuoto ma pressione di scarico bassa, il rivestimento del tubo flessibile può esserne la causa, bloccando il flusso di aspirazione. In questo caso, le letture dei valori durante il funzionamento saranno superiori ad una situazione normale che contempla un rivestimento aderente al tubo.

Ispezioni frequenti e la pulizia del filtro di aspirazione sono particolarmente importanti quando si pompano liquidi che contengono solidi. Le letture della portata durante il funzionamento potranno risultare superiori al normale, se i detriti ostruiscono il flusso che scorre attraverso il filtro.

Test di Arresto e Usura

Una piastra di copertura rimovibile può consentire l’accesso rapido quando si rende necessaria l’ispezione dell’usura della piastra della girante. E’ possibile effettuare un test di arresto per misurare l’usura interna. Avviare la pompa e permetterle di raggiungere la portata massima. Chiudere lentamente una valvola di scarico e registrare le letture relative all’aspirazione e allo scarico.

L’efficienza del pompaggio risulterà ridotta se il gioco tra la girante e la piastra di usura o l’usura degli anelli è oltre i limiti raccomandati. Se il gioco è inferiore a quanto raccomandato, i componenti subiranno usura da sfregamento, causando uno sforzo del motore. Controllare il gioco della girante nelle specifiche del manuale della pompa e operare le necessarie regolazioni all’occorrenza.

Tenute e Cuscinetti

Le migliori pompe sono dotate di una doppia tenuta, che viene lubrificato in pressione da coppa del grasso spinta da una molla o da un anello lubrificato. Alcune pompe sono dotate di un unico sigillo che è lubrificato dal liquido pompato. La sabbia o altri solidi possono provocare una rapida usura della guarnizione. Controllare e sostituire la guarnizione se usurata. Il test di depressione massima (a vuoto) aiuterà ad identificare l’integrità di tenuta della pompa.

Cuscinetti usurati possono causare il traballamento dell’albero. Alla fine la pompa diventa rumorosa e tende a surriscaldare. Cuscinetti usurati causeranno delle letture di amperaggio più elevate e provocheranno prima o poi fermi e blocchi.

Manutenzione del Motore

La pompa potrebbe non sempre raggiungere la potenza necessaria per operare in modo efficiente. Il motore dovrebbe essere sottoposto a regolazione periodica e avere bisogno di manutenzione.

Componenti Aggiuntivi

Controllare il corretto funzionamento dei dispositivi di rilascio dell’aria, delle valvole, valvole di ritegno e dei dispositivi di controllo anti-shock. Vecchie linee di scarico sono soggette a corrosioni e incrostazioni che causano perdite di tenuta, attrito e possono ridurre il flusso di ben il 15%.

Tabella riassuntiva dei problemi comuni e soluzioni

Implementare un piano di manutenzione sistematico è cruciale, ma richiede competenze tecniche e conoscenza delle specificità delle pompe idrauliche in uso.

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