Kavitation in Pumpensystemen: Ursachen und Lösungen

Als Industrial Pump Group, ein niederländischer internationaler Anbieter von Pumpen, Komponenten, Überholungen und Beratungen, verfügen wir über jahrzehntelange Praxis in der Prozess- und Infrastrukturindustrie. Unsere Experten begleiten Kunden von der ersten Machbarkeitsstudie bis zur Inbetriebnahme und Wartung. Kavitation ist eines der zentralen Phänomene, das Betriebskosten erhöht, Stillstände verursacht und die Lebensdauer von Pumpen maßgeblich beeinträchtigt. In der Praxis sehen wir Kavitation oft dort, wo Strömungsgeschwindigkeit, Druck und Temperatur ungleichmäßig zusammenwirken, etwa in Saughüllen, Verengungen oder plötzlichen Druckwechseln.

Was ist Kavitation?

Kavitation beschreibt die Bildung von winzigen Blasen in einer Flüssigkeit, sobald der Druck unter den Dampfdruck fällt. In industriellen Pumpensystemen entstehen Blasen typischerweise in der Saugleitung oder in Bereichen mit lokalen Druckabfällen. Wenn der Druck wieder ansteigt, implodieren diese Blasen in äußerst kurzer Zeit und erzeugen lokale Hochenergiekollisionen, die das Laufrad, die Dichtungen und die Geometrie von Anschlüssen angreifen. Die Folge sind Erosion, Lochfraß und unregelmäßige Förderleistung, begleitet von hörbaren Stößen, Pfeifen und erhöhter Vibration.

Ursachen und Anwendungsgebiete

Ursachen für Kavitation lassen sich grob in redundante Hydraulik-Fehler und Anwendungsgrenzen aufteilen. Häufig sind es Bereiche rund um NPSH und Förderhöhe, falsche Auslegung oder verunreinigte Flüssigkeiten, die Blasenbildung begünstigen. Typische Anwendungsgebiete, in denen Kavitation auftreten kann, sind Hochdruckkreisläufe in der Chemie- und Petrochemie, Wasseraufbereitung, Bergbaupumpen und Offshore- oder Schwerindustrieanlagen, in denen sich strömungsbedingte Druckspitzen ungeplant verändern. Umfassende Ursachenanalyse hilft, frühzeitig Gegenmaßnahmen zu ergreifen.

• Unzureichender NPSH (Net Positive Suction Head) im Verhältnis zur Förderhöhe
• Verengungen in Saugleitung oder falsche Rohrnetz-Topologie
• Unregelmäßige Fließgeschwindigkeiten durch Lufteinschlüsse, Filtersysteme oder Luftblasen
• Temperatur- und Dampfdruckänderungen, die Blasenbildung begünstigen

Praktische Anzeichen und Messmethoden

In der Praxis erkennen unsere Techniker Kavitation oft an unruhigem Pumpenlauf, vermehrtem Verschleiß am Laufrad, Oberflächenerosion am Impeller, erhöhtem Druckverlust und an der typischen Körperschallkarakteristik. Zur Bestätigung verwenden wir Messungen wie Druckverläufe, NPSH-Analysen, Vibrationsdaten und endoskopische Inspektionen von Geometrie und Dichtungen. Dazu gehören auch zerstörungsfreie Prüfungen (NDT) an kritischen Rotorbestandteilen und eine Bewertung der Flüssigkeitsqualität.

Unsere Lösungsansätze – aus der Praxis für die Praxis

Bei Industrial Pump Group bringen wir unsere praktische Erfahrung aus Hunderten von Projekten weltweit ein. Wir haben Kavitation in Pumpensystemen aus der Wasserversorgung, der Industriechemie, dem Bergbau sowie in Offshore-Anwendungen erfolgreich beseitigt oder signifikant reduziert. Unsere Vorgehensweise kombiniert wirtschaftliche Machbarkeit, technisches Fachwissen und pragmatische Umsetzbarkeit:

• Präzise NPSH-Analysen und Anpassung der Saugleitung bzw. des Pumpenchoices
• Re-Design oder Reprofilierung von Laufrädern, Impellern und Dichtungen, um Strömungslücken zu schließen
• Neuauslegung von Rohrleitungen, Entlüftung, Filter- und Entstau-Systemen
• Qualitäts- und Sicherheitsmanagement nach ISO 9001, mit umfassenden Prüfprotokollen und sicheren Arbeitsanweisungen (PPE, Lockout-Tagout)
• Feldservice, Overhaul-Programme und Retrofit-Lösungen, inklusive Leistungs- und Lebenszyklusanalysen

Unsere Techniker arbeiten eng mit Kunden zusammen, um Kavitation frühzeitig zu erkennen.

Durch proaktives Troubleshooting, klare Kommunikationswege mit dem Kundenteam und maßgeschneiderte Instandhaltungspläne setzen wir die Anlagen sicher, zuverlässig und wirtschaftlich in Betrieb. Wir liefern Detailberichte, Prüfprotokolle und klare Empfehlungen, damit Ihre Systeme langfristig geschützt bleiben und die Betriebskosten kontrolliert werden.