Una bomba correctamente seleccionada en el catálogo puede cavitar
el primer día. Cómo saber cuánto margen te queda de verdad, con
un manómetro y una resta.
Para quiénQuien selecciona bombas, quien recibe
una instalación y quien tiene una bomba que suena mal
Qué necesitasUn manómetro con escala de vacío en
la brida de succión, y la curva de la bomba
Cuánto duraDiez minutos, con la bomba en su punto
de operación
1Dos números que se confunden
NPSH requerido (NPSHr)
NPSH disponible (NPSHa)
¿De quién es?
De la bomba
De tu instalación
¿Quién lo da?
El fabricante, en su curva
Nadie. Se calcula o se mide
¿Cambia con la altitud?
NO
SÍ, y mucho
¿Cambia con la temperatura?
NO
SÍ
¿Cambia con el caudal?
Sí: crece con el caudal
Sí: baja al subir el caudal, porque suben las pérdidas
Los dos suben al aumentar el caudal, pero en direcciones opuestas: el
requerido sube y el disponible baja. Por eso operar a la derecha del BEP es
acercarse a la cavitación por los dos lados a la vez.
La regla
Hay cavitación cuando NPSH disponible < NPSH requerido. El
fabricante garantiza el requerido; el disponible es responsabilidad
tuya, y es el que casi nunca se verifica en la instalación real.
2De dónde sale cada metro
La misma bomba, dos instalaciones. A la izquierda sobran 7,8 m
de margen. A la derecha —2.600 m de altitud, agua a 60 °C, succión negativa y más
pérdidas— quedan 1,99 m contra 3,5 requeridos: cavita desde el primer día,
y el catálogo decía que la bomba servía.
NPSH disponible = presión atmosférica − presión de vapor
± altura de succión − pérdidas de succión
Término
Qué es
Cuánto pesa
Presión atmosférica
Lo único que empuja el agua hacia la bomba
10,33 m a nivel del mar · 7,52 m a 2.600 m
Presión de vapor
La presión a la que el líquido hierve a su temperatura
0,24 m a 20 °C · 2,03 m a 60 °C
Altura de succión
Positiva si la bomba está bajo el nivel del líquido
Lo que midas. Es el término que más se puede corregir
Pérdidas de succión
Fricción, codos, filtro, válvula
Crecen con el cuadrado del caudal
3El ladrón que sorprende
Por debajo de 40 °C la temperatura apenas cuesta nada. A partir de
ahí se dispara. Por eso una bomba que llevaba años funcionando bien empieza
a cavitar cuando el proceso sube la temperatura del líquido — sin que nadie haya
tocado la instalación.
El caso clásico
Recirculación de agua caliente, retorno de condensados, agua de proceso que se
calienta en verano. La bomba es la misma, la tubería es la misma, la curva es
la misma. Lo único que cambió fue la temperatura, y con ella se fueron
1,8 metros de margen entre 20 y 60 °C.
4Medirlo en campo
No hace falta calcular pérdidas ni levantar planos. Con un manómetro en la
brida de succión, el NPSH disponible se mide directamente.
NPSH disp. = lectura del manómetro + presión atmosférica
− presión de vapor + velocidad²/2g
1
Instala el manómetro lo más cerca posible de la brida de succiónY que tenga escala de vacío: en succión
negativa la lectura será negativa, y un manómetro que empieza en cero no
sirve. Cada metro de tubería entre el manómetro y la bomba es una pérdida que
no estás midiendo.
2
Arranca y estabiliza en el punto de operación realEl NPSH disponible depende del caudal. Medirlo a media carga
da un número optimista que no vale para nada.
3
Anota la lectura y conviértela a metros1 bar = 10,2 m · 1 psi = 0,70 m · 1 mm de Hg = 0,0136 m.
Si el manómetro marca vacío, la lectura entra con signo
negativo.
4
Busca la presión atmosférica de tu altitudNo la del día: la de la altitud. La variación meteorológica es
de centímetros; la de altitud, de metros.
5
Busca la presión de vapor a la temperatura REAL del líquidoMedida en la succión, no la de diseño ni la del ambiente.
Es el término que más se subestima.
6
Suma la altura de velocidadv²/2g, con la velocidad en la tubería de succión. Suele ser
pequeña —a 1,5 m/s son 0,11 m— pero se incluye porque el manómetro mide
presión estática y el NPSH es energía total.
7
Compara con el NPSH requerido de la curva, al mismo caudalAl mismo caudal. Comparar tu disponible medido a 80 m³/h con
el requerido leído a 50 no dice nada.
Ejemplo resuelto
Bomba en Bogotá (2.600 m), agua a 60 °C, succión negativa. El manómetro de
succión marca −0,29 bar (vacío). Velocidad en la succión,
1,5 m/s. La curva pide 3,5 m de NPSH a ese caudal.
Lectura del manómetro
−0,29 bar × 10,2
−2,96 m
+ presión atmosférica a 2.600 m
+7,52 m
− presión de vapor a 60 °C
−2,03 m
+ altura de velocidad
1,5² ÷ (2 × 9,81)
+0,11 m
NPSH DISPONIBLE
2,64 m
NPSH requerido
de la curva
3,50 m
Margen
−0,86 m · CAVITA
5No basta con que sea mayor
Que el disponible supere al requerido por un pelo no es estar bien: es estar
al borde. El NPSH requerido de catálogo corresponde a una caída del 3 % de altura
— es decir, ahí la bomba YA está cavitando un poco.
Situación
Margen recomendado
Por qué
Servicio normal
1,1 × NPSHr o +0,6 m, el mayor
Cubre la incertidumbre del catálogo y la variación de operación
Caudal variable o líquido caliente
1,3 × NPSHr
El disponible se mueve con la operación
Alta energía de succión
Hasta 2 × NPSHr
Bombas grandes o rápidas: el daño por cavitación es mucho mayor a
igualdad de burbujas
Margen menor de 0,5 m
Cualquier cosa lo tumba: un filtro medio sucio, un día caluroso, medio metro
más de caudal
Calcula tu NPSH disponible. Introduce altitud, temperatura,
altura y pérdidas de succión en
semhys.com/calculadora-bombas.html
y obtienes el NPSH disponible corregido, para compararlo con el requerido de tu
curva.
6Qué es cavitación y qué no lo es
Lo que oyes o ves
Qué es probablemente
Cómo se distingue
Ruido de gravilla, crepitante
Cavitación
Aumenta al subir el caudal. Baja o desaparece al estrangular
la descarga
Crepitación a caudal BAJO
Recirculación de succión
Es el fenómeno contrario: aparece a la izquierda del BEP, no a la
derecha. Estrangular lo empeora
Traqueteo y presión oscilante
Aire arrastrado
La presión de descarga oscila. La cavitación pura da presión estable
pero baja
Zumbido continuo y vibración
Desalineación o desbalanceo
No cambia con el caudal. La cavitación sí
Golpeteo grave y periódico
Problema mecánico
Frecuencia ligada al giro, no al caudal
La prueba de campo más rápida: estrangula despacio la
descarga. Si el ruido baja, es cavitación. Si sube, es recirculación de
succión y estás yendo en la dirección equivocada.
Y el daño no siempre suena
Una cavitación leve y sostenida puede no hacer ruido apreciable y aun así estar
comiéndose el impulsor. Si al abrir la bomba encuentras picaduras en la
cara de succión de los álabes —como si la hubieran mordido—, hubo
cavitación aunque nadie oyera nada.
7Cómo se recupera margen
Acción
Cuánto gana
Comentario
Bajar la bomba
Metro por metro
Lo más efectivo con diferencia. Cada metro que baja la
bomba es un metro de NPSH. Si se puede, es la solución
Subir el nivel del tanque
Metro por metro
Equivalente a lo anterior y a veces más fácil
Aumentar el diámetro de succión
0,3 a 1,5 m típico
Las pérdidas caen con la quinta potencia del diámetro. Una medida más
puede resolverlo
Quitar codos y accesorios de la succión
0,2 a 0,8 m
Y dejar al menos 5 diámetros rectos antes de la brida
Limpiar el filtro de succión
Lo que estuviera perdiendo
Lo primero que hay que mirar, y lo que más veces resuelve el problema
Bajar el caudal
Doble efecto
Suben las pérdidas menos y baja el NPSH requerido. Con
variador es inmediato
Enfriar el líquido
Ver la figura de la sección 3
Rara vez está en tu mano, pero de 60 a 40 °C recuperas 1,3 m
Bajar la velocidad de la bomba
Mucho
El NPSH requerido baja con el cuadrado de la velocidad. Media vuelta
menos cambia el problema por completo
Cambiar a doble succión o con inductor
Depende
La solución cuando ya no queda nada más que tocar
El orden en que se prueba1. Filtro de succión y válvula: gratis y resuelve la mitad de
los casos. 2. Caudal: si opera a la derecha del BEP, corregirlo arregla
dos problemas a la vez. 3. Geometría: bajar la bomba, subir el nivel, agrandar la
succión. 4. Y solo entonces, cambiar de bomba. Cambiarla sin haber
medido el NPSH disponible es comprar el mismo problema otra vez.
8Hoja de registro
Registro de verificación de NPSH
Fecha Equipo
Operador
Altitud del emplazamiento m
Temperatura del líquido en succión °C
Caudal
Término
Valor leído
Convertido a m
Signo
Manómetro de succión
+ / −
Presión atmosférica (por altitud)
+
Presión de vapor (por temperatura)
−
Altura de velocidad v²/2g
+
NPSH DISPONIBLE
NPSH requerido (curva, al mismo caudal)
MARGEN
Relación disponible/requerido:¿Cumple el margen recomendado? Prueba de estrangulamiento: el ruido baja
sube
no cambia
Estado del filtro de succión:Observaciones: