1. Overzicht van het incident

Het circulerende koelsysteem van een 25 MW-eenheid gebruikt twee  pompen met gesplitst huisGegevens op het typeplaatje van elke pomp:

Debiet (Q): 3,240 m³/u

Ontwerpkop (H): 32 m

Toerental (n): 960 tpm

Vermogen (Pa): 317.5 kW

Vereiste NPSH (Hs): 2.9 m (≈ 7.4 m NPSHr)

Binnen slechts twee maanden raakte een van de pompwaaiers geperforeerd door cavitatie-erosie.

2. Veldonderzoek en diagnostiek

Drukweergave op de afvoermeter: ~0.1 MPa (versus verwacht ~0.3 MPa voor 32 m opvoerhoogte)

Symptomen die worden waargenomen: heftige naaldfluctuaties en cavitatiegeluiden

Analyse: De pomp draaide ver rechts van het Best Efficiency Point (BEP) en leverde slechts een opvoerhoogte van ~10 m in plaats van 32 m.

3. Testen op locatie en bevestiging van de grondoorzaak

De operators draaiden de persklep van de pomp langzaam open:

De persdruk steeg van 0.1 MPa naar 0.28 MPa.

Het cavitatiegeluid is gestopt.

Condensatorvacuüm verbeterd (650 → 700 mmHg).

Het temperatuurverschil over de condensor daalde van ~33 °C naar <11 °C, wat aantoont dat de stroomsnelheid is hersteld.

Conclusie: Cavitatie werd veroorzaakt door een constante werking met lage opvoerhoogte/lage stroming, niet door lucht lekkage of mechanisch falen.

4. Waarom het sluiten van de klep werkt

Het smoren van de afvoer verhoogt de algehele weerstand van het systeem, waardoor het werkpunt van de pomp naar links, richting het BEP, verschuift, waardoor er voldoende opvoerhoogte en debiet wordt hersteld. Echter:

De klep mag slechts ~10% open blijven. Dit leidt tot slijtage en inefficiëntie.

Continu draaien onder deze gesmoorde omstandigheden is oneconomisch en kan schade aan de kleppen veroorzaken.

5. Managementstrategie en -oplossing

Gezien de oorspronkelijke pompspecificaties (32 m opvoerhoogte) en de werkelijke behoefte (~12 m) was het inkorten van de waaier niet haalbaar. De aanbevolen oplossing:

Verlaag het motortoerental: van 960 tpm → 740 tpm.

Herontwerp de waaiergeometrie voor optimale prestaties bij lagere snelheden.

Resultaat: Cavitatie verdween en het energieverbruik daalde aanzienlijk. Dit werd bevestigd in vervolgonderzoek.

6. Geleerde lessen

Altijd maat gedeelde behuizing pompen in de buurt van hun BEP om cavitatieschade te voorkomen

Controleer NPSH – NPSHa moet NPSHr overschrijden; gashendelregeling is een pleister op de wond, geen oplossing

Belangrijkste remedies:

Pas de waaiergrootte of het toerental aan (bijv. VFD, riemaandrijving),

Het leidingsysteem opnieuw installeren om de pershoogte te vergroten,

Zorg ervoor dat de kleppen de juiste maat hebben en vermijd het gebruik van pompen die permanent gesmoord zijn.

Voer prestatiebewaking uit om werkzaamheden met een lage opvoerhoogte en lage waterstroom vroegtijdig te detecteren.

7. Conclusie

Deze casus onderstreept de noodzaak om de werking van de pomp af te stemmen op de ontwerpspecificaties. Een pomp met een split-case die gedwongen wordt om ver buiten zijn BEP te werken, zal cavitatie vertonen, zelfs als de kleppen of afdichtingen er goed uitzien. Correcties zoals snelheidsverlaging en een nieuw waaierontwerp verhelpen niet alleen cavitatie, maar verbeteren ook de algehele energie-efficiëntie.