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¿Qué es la cavitación en bombas de agua y cómo evitarla?
Jul
La cavitación ocurre cuando se forman y colapsan burbujas de vapor dentro de una bomba de agua. Este fenómeno puede generar ruidos anormales, afectar el funcionamiento del equipo y provocar daños si no se corrigen las condiciones que lo originan.
Uno de los problemas que se pueden presentar en una instalación hidráulica, puede ser la cavitación. Puede aparecer cuando la presión disponible en la entrada de la bomba no es suficiente para mantener el agua en estado líquido. Una de sus señales más conocidas es un ruido similar al de piedras circulando dentro de la bomba.
Sin embargo, detectar el problema no consiste únicamente en escuchar el equipo. También es necesario revisar la instalación, las condiciones de succión y la selección de la bomba.
Para evitar la cavitación, se debe garantizar que la bomba reciba el agua con la presión necesaria. Esto requiere considerar la ubicación del equipo, el nivel de la fuente, las pérdidas de carga, los accesorios instalados y las condiciones del líquido bombeado.
¿Qué es la cavitación?
La cavitación es la formación y el colapso repentino de burbujas de vapor dentro de una bomba. Estas burbujas aparecen en sectores donde la presión del agua cae por debajo de su presión de vapor.
Cuando esto sucede, una parte del líquido comienza a evaporarse. Luego, al llegar a una zona de mayor presión, las burbujas colapsan. La repetición de este proceso puede afectar el funcionamiento y dañar la bomba.
Por esta razón, la cavitación no debe confundirse con la presencia normal de aire en una tubería. Se trata de un fenómeno relacionado con la presión disponible en la entrada de la bomba y con las condiciones en las que trabaja el líquido.
¿Por qué se produce la cavitación?
Una bomba necesita una presión mínima en su entrada para funcionar correctamente. Esta condición se conoce como altura neta de succión positiva o NPSH.
Cada modelo de bomba tiene un NPSH requerido, definido por su diseño y entregado por el fabricante en la curva del equipo. A su vez, la instalación ofrece un NPSH disponible, que depende de sus características reales. Para evitar la cavitación, la presión disponible debe superar la presión requerida por la bomba.
El problema puede aparecer cuando la bomba se encuentra demasiado elevada respecto del nivel del agua o cuando existen pérdidas excesivas en la línea de succión. También puede presentarse si no se consideran correctamente los accesorios, el tipo de instalación o la temperatura del líquido.
Por eso, no basta con escoger una bomba por su potencia. Antes de instalarla, se debe conocer de dónde proviene el agua, a qué nivel se encuentra, qué distancia existe hasta la bomba y cuáles son las características de las tuberías.
¿Cómo detectar la cavitación en una bomba?
Una de las principales señales es un ruido irregular parecido al de piedras golpeando dentro del equipo. La presentación relaciona directamente este sonido con una diferencia insuficiente entre el NPSH disponible en la instalación y el NPSH requerido por la bomba.
Si aparece este ruido, no conviene mantener la bomba funcionando sin revisar su causa. Aunque el equipo continúe impulsando agua, la instalación puede estar trabajando en condiciones inadecuadas.
La detección correcta requiere comprobar las condiciones de succión. También se debe comparar la presión disponible con la presión mínima que exige el fabricante para ese modelo y punto de operación.
Esta revisión permite diferenciar la cavitación de otros problemas que también pueden producir ruidos o un funcionamiento irregular.
¿Qué daños puede provocar la cavitación?
La cavitación puede afectar progresivamente el funcionamiento de la bomba. El colapso repetido de las burbujas genera impactos sobre las superficies internas del equipo, especialmente en el impulsor.
Con el tiempo, el impulsor puede presentar picaduras, zonas irregulares y pérdida de material. Este deterioro puede reducir el desempeño de la bomba y aumentar los ruidos y las vibraciones durante su funcionamiento.
Si el problema continúa, el desgaste puede avanzar hasta provocar daños importantes en el equipo. Por eso, reemplazar únicamente el impulsor no siempre resuelve la falla. También se deben corregir las condiciones hidráulicas que originaron la cavitación.
¿Qué factores aumentan el riesgo?
Las pérdidas de carga en la tubería de succión reducen la presión con la que el agua llega a la bomba. Estas pérdidas no dependen únicamente del largo de la tubería.
Las válvulas, codos, reducciones, filtros de pie y válvulas check también influyen. Un error frecuente consiste en considerar solo la longitud de la cañería y olvidar estos accesorios. En algunos casos, es precisamente allí donde se pierde más presión de la esperada.
La temperatura del agua también debe considerarse. La presión de vapor cambia con la temperatura, por lo que un líquido más caliente puede aumentar el riesgo de cavitación.
Además, una bomba mal seleccionada o trabajando fuera de su curva puede generar problemas hidráulicos. Por eso, la revisión debe incluir tanto la instalación como el punto de operación del equipo.
¿Cómo evitar la cavitación?
La prevención comienza con un levantamiento adecuado de la instalación. Se debe conocer la ubicación de la fuente de agua, el nivel desde el cual aspira la bomba, el diámetro y el largo de las tuberías, los accesorios presentes y las características del líquido.
Después se debe verificar que la bomba seleccionada sea apropiada para el caudal y la presión requeridos. También es necesario revisar la curva entregada por el fabricante y confirmar que la instalación entrega una presión de succión suficiente.
En términos generales, para reducir el riesgo se deben evitar pérdidas innecesarias en la aspiración, seleccionar correctamente los diámetros y considerar todos los accesorios de la tubería.
La instalación de una bomba tampoco debe decidirse únicamente por su potencia o por el diámetro de sus conexiones. El sistema debe analizarse como un conjunto, desde la fuente de agua hasta el punto de descarga.
¿Cómo solucionar una bomba que está cavitando?
Cuando se detecta una posible cavitación, el primer paso es identificar por qué está disminuyendo la presión en la entrada de la bomba. Cambiar el equipo sin revisar la instalación puede hacer que el problema vuelva a aparecer.
Se debe inspeccionar la línea de succión y comprobar si existen pérdidas mayores a las consideradas inicialmente. Esto incluye revisar la tubería, las válvulas, los codos, las reducciones, el filtro de pie y la válvula check.
También se debe verificar la diferencia de altura entre el nivel del agua y la bomba. Si la bomba debe aspirar desde una profundidad mayor a la contemplada, la presión disponible puede resultar insuficiente.
Finalmente, corresponde revisar la curva del fabricante y comprobar si el equipo trabaja en un punto adecuado. Si la bomba exige una presión de succión que la instalación no puede entregar, será necesario corregir el diseño o seleccionar un equipo apropiado para esas condiciones.
La solución exacta depende del diagnóstico de cada sala. Por eso, la cavitación no debe tratarse únicamente como una falla de la bomba, sino como un problema relacionado con la instalación hidráulica completa.
Detectar antes de que aparezcan daños
La cavitación ocurre cuando la presión en el interior de la bomba cae lo suficiente para formar burbujas de vapor. Su señal más reconocible es el llamado ruido de piedras, pero la confirmación debe realizarse mediante una revisión hidráulica.
Para prevenirla, se deben controlar las condiciones de succión, considerar las pérdidas de carga y seleccionar la bomba de acuerdo con las necesidades reales del sistema.
Una instalación correctamente calculada permite que el agua llegue a la bomba con la presión necesaria. Esto ayuda a evitar ruidos, fallas y daños prematuros en los equipos.
Aquí tienes un video que explica qué es la cavitación:
