Controllo di aspirazione della pompa di rilancio dell’acqua

Nelle applicazioni di pompe antincendio municipali, un sistema di pompa di sopraelevazione dell’acqua (booster) viene spesso utilizzato per prelevare acqua da una rete pubblica o da un sistema idrico ad uso privato. La pompa di sopraelevazione ha lo scopo di aumentare la pressione dell’acqua esistente fino a un livello adatto al sistema di protezione antincendio. Quando si progetta o si installa una pompa di sopraelevazione di questo tipo, è importante considerare alcune criticità specifiche di queste pompe.

Mantenere una pressione residua sufficiente all’ingresso

Se l’acqua viene prelevata da una condotta principale municipale, è necessario considerare il Net Positive Suction Head Required (NPSHR – Battente Netto Positivo di Aspirazione Richiesto). Ciò significa che, nelle “condizioni peggiori” (spesso considerate pari al 150% della capacità nominale della pompa), deve esserci una pressione residua sufficiente all’ingresso della pompa per garantire il funzionamento continuo della rete municipale. Questo è particolarmente critico per la protezione antincendio, poiché la rete municipale potrebbe continuare ad alimentare altri sistemi di protezione antincendio, anche nello stesso edificio. Come indicato dallo standard NFPA 20, “Va notato che l’uso di pressioni residue inferiori a 20 psig (1,4 barg) non è consentito da molti dipartimenti sanitari statali.”

Laddove l’Autorità Competente (AHJ) non abbia requisiti specifici riguardo al NPSHR, resta comunque una preoccupazione primaria la capacità di mantenere una pressione residua sufficiente per evitare la formazione di pressione negativa in qualsiasi punto delle condotte stradali. Le pressioni negative potrebbero causare il collasso delle condotte o di altri componenti del sistema idrico, oppure il ritorno per sifonaggio di acqua inquinata da qualche altra fonte interconnessa.

Evitare la cavitazione in scenari a bassa pressione

Un altro problema derivante da una bassa pressione di aspirazione è la possibilità di danni da cavitazione alla pompa. La cavitazione è un fenomeno che si verifica quando la pressione dell’acqua scende fino a uno stato di vuoto, causando la formazione di bolle di vapore. Quando la pressione è molto bassa (o addirittura negativa) all’ingresso di aspirazione di una pompa, si formano bolle di vapore che passano nella pompa. In queste condizioni causano pochi danni. Tuttavia, quando le bolle di vapore raggiungono la pressione più elevata generata dalla pompa verso il lato di mandata della girante, implodono. Questa implosione delle bolle di vapore genera getti/onde ad altissima pressione che possono rapidamente indebolire ed erodere le parti metalliche della pompa, corroderne il metallo e alla fine ridurre drasticamente la funzionalità della pompa.

Le immagini seguenti mostrano giranti di pompe danneggiate dalla cavitazione causata da una pressione di aspirazione insufficiente.

Se esiste la possibilità di una pressione di aspirazione insufficiente, la soluzione più comune ed efficace è l’installazione di una valvola di controllo dell’aspirazione della pompa. Questa valvola dovrebbe essere posizionata sul lato di mandata della pompa, con una linea di rilevamento collegata al lato di aspirazione o ingresso della pompa. Quando necessario, o quando la pressione di aspirazione scende al di sotto del minimo consentito o impostato, la valvola regola la pressione in ingresso in modo che rimanga al di sopra di un minimo preimpostato.

Selezionare le valvole per un funzionamento ottimale della pompa di sopraelevazione

Nella scelta di una valvola per questa funzione, dopo l’affidabilità, una delle considerazioni principali dovrebbe essere l’efficienza di flusso della valvola. È importante utilizzare una valvola che non ostacoli inutilmente il flusso, anche quando completamente aperta. Una valvola con un percorso di flusso chiaro e senza ostruzioni è altamente preferibile.

La BERMAD 43T-PS  valvola regolabile di controllo della pressione di aspirazione della pompa è un buon esempio di valvola adatta a questa funzione. Presenta l’elevata affidabilità tipica delle valvole elastomeriche, poiché questo tipo di valvola non ha cuscinetti o alberi che potrebbero bloccarsi se rimane inattiva per lunghi periodi. Quando è completamente aperta e non sta modulando la pressione di aspirazione, l’eccezionalmente bassa resistenza al flusso e il percorso di flusso rettilineo e senza ostruzioni di questa valvola consentono alla pompa di continuare a funzionare in modo efficiente, con un impatto minimo sull’erogazione dell’acqua antincendio ai dispositivi di estinzione.

La BERMAD 43T-PS rimane completamente aperta finché il battente o il livello di pressione di aspirazione all’ingresso della pompa rimane al di sopra del minimo preimpostato (NPSHR). Se la pressione di aspirazione scende al di sotto del minimo preimpostato, la valvola pilota lo rileva tramite la linea di rilevamento e fa modulare la valvola principale, mantenendo la pressione al di sopra del livello impostato.

Installazione tipica di una valvola di aspirazione per pompa di sopraelevazione

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