Pompe per applicazioni multifase – liquido/gas: come scegliere la tecnologia più adatta

Nel mondo della movimentazione dei fluidi industriali, le pompe multi-fase rappresentano una soluzione tecnica avanzata e sempre più richiesta per gestire miscele complesse contenenti sia liquido che gas. Ma come si sceglie la tecnologia più adatta in funzione della composizione del fluido da trattare? In questo articolo offriamo una panoramica tecnica e operativa per orientarsi nella scelta, presentando anche un caso concreto dal settore mining.

Applicazioni multifase “leggere”: quando il gas è una componente secondaria

Le prime casistiche da considerare sono quelle dove il contenuto di gas o aria nel fluido è contenuto, generalmente inferiore al 50-60%. In questi scenari, spesso classificati come applicazioni multifase “leggere”, rientrano:
• Operazioni di tank stripping, dove al termine dello svuotamento dei serbatoi si crea una miscela disomogenea liquido/gas.
• Sistemi che trattano liquidi volatili, che evaporano parzialmente già nella fase di aspirazione della pompa.
• Miscele schiumose, dove la presenza di bolle d’aria influenza il comportamento idraulico.

In questi casi, è fondamentale impiegare una pompa capace di mantenere la continuità del flusso anche in presenza di fasi gassose disomogenee.

Applicazioni ad alta percentuale di gas: Oil & Gas & beyond

Nei contesti più critici, come le applicazioni upstream nell’industria Oil & Gas, si raggiungono percentuali di gas fino al 99% in volume. Qui il comportamento della miscela cambia radicalmente: la pompa deve poter gestire un fluido che si comporta quasi come un gas, ma che deve poter conservare ancora una parte liquida fondamentale per la lubrificazione e la tenuta all’interno della camera pompante. L’utilizzo di pompe multifase in queste applicazioni consente di ridurre il numero di macchine installate (separate per gas e liquido), di sfruttare il gas anziché doverlo eliminare (bruciandolo o re-iniettandolo nel pozzo) , di aumentare notevolmente la produttività di pozzi di petrolio e gas in fase di esaurimento e di semplificare l’intero impianto di trattamento, con notevoli vantaggi in termini di costi, produttivitàe affidabilità.

Perché scegliere una pompa a doppia vite

Tra le varie tecnologie disponibili per la gestione di fluidi multifase, la pompa a doppia vite si distingue per versatilità, stabilità operativa e semplicità costruttiva. Rispetto a soluzioni come le centrifughe multistadio o le pompe a cavità progressiva (PCP), le pompe a doppia vite offrono:
• Portata adattabile in base alle esigenze dell’impianto a valle e in base alla percentuale di gas proveniente dal pozzo;
• Capacità di gestire miscele con elevate variazioni di viscosità e densità, ma anche con particolato solido;
• Auto-adescamento e funzionamento continuo, anche in presenza di percentuali elevate di gas;
• Assenza di pulsazioni, che la rende ideale per applicazioni dove i pozzi petroliferi sono sensibili alle variazioni delle condizioni operative in superficie;
• Facilità di manutenzione e lunga durata operativa, soprattutto in ambienti aggressivi.

Configurazioni su misura: materiali, profili e accessori

Un grande vantaggio delle pompe multifase a vite è la loro capacità di essere adattate a condizioni specifiche. Le possibili personalizzazioni includono:
• Materiali speciali per le parti bagnate (come Duplex, Super Duplex, Hastelloy®, Inconel®);
• Indurimenti superficiali per aumentare la resistenza all’abrasione in ambiente con scarsa lubrificazione nella camera pompante;
• Profili di vite ottimizzati per specifiche portate o comportamenti multifase;
• Tenute meccaniche doppie e adatte a gestione di alte percentuali di gas;
• Sistemi di ricircolo liquido integrati nel corpo pompa o a lato pompa.
• Gestione della pompa tramite pannello di controllo con PLC programmabile e personalizzabile

A questi si affiancano accessori fondamentali per il funzionamento sicuro ed efficiente della macchina: strumentazione di controllo, valvole di blocco e di non ritorno, sistemi con inverter (VFD) per la regolazione dinamica della velocità, e ridondanze strumentali per impianti ad alta criticità.

Sistemi in parallelo e configurazioni Duty/Standby

Per garantire continuità operativa anche in caso di guasto o manutenzione, le pompe multifase possono essere installate in parallelo o in configurazione Duty/Standby. Questo tipo di architettura consente sia il raddoppio della portata sia l’aumento dell’affidabilità dell’impianto, assicurando operatività continua anche in ambienti difficili o isolati.

Caso studio: settore Mining – pompaggio di liquido contente alte percentuali di solidi, assieme a liquido e gas in percentuali simili

Un esempio concreto arriva dal settore Mining, dove 3P Prinz ha fornito una pompa a doppia vite per il trasporto di un fluido altamente abrasivo e multifase, composto da:
• Sali di sodio e potassio,
• Acqua salina satura,
• Aria, in percentuale elevata.

Il cliente aveva precedentemente impiegato altre tecnologie, sia di pompe centrifughe che volumetriche di vari tipi, che si erano rivelate insoddisfacenti per via dell’elevata usura e della manutenzione costante richiesta o addirittura per le scarse prestazioni. La soluzione proposta da 3P Prinz ha invece garantito:
• Massima efficienza e continuità operativa,
• Drastica riduzione della manutenzione, nonostante il prodotto pompato sia altamente abrasivo
• Miglior adattamento alle condizioni variabili del fluido.

Conclusioni: una consulenza su misura per ogni applicazione

Scegliere la giusta pompa multifase non significa solo valutare una scheda tecnica: è un processo che coinvolge analisi del fluido, definizione delle condizioni operative e selezione della tecnologia più adatta. Per questo motivo, il team tecnico e commerciale di 3P Prinz è a disposizione per offrire consulenze personalizzate, basate su esperienza, progettazione su misura e soluzioni già collaudate in settori ad alta complessità.

Contattaci oggi stesso per studiare insieme la pompa multifase più adatta alla tua applicazione.