Prevenindo Cavitação em Bombas: Causas, Sintomas e Como Evitar

Tem uma bomba que faz sons de estalo, ou parece que está bombeando mármores? Se sim, você pode ter um problema de cavitação. A cavitação em bombas pode causar vários problemas para seu sistema de bombeamento, incluindo ruído excessivo e uso de energia, sem mencionar danos sérios à própria bomba.

O que é cavitação em bombas?

Definido simplesmente, cavitação é a formação de bolhas ou cavidades no líquido, desenvolvidas em áreas de pressão relativamente baixa ao redor de um impulsor. A implosão ou colapso dessas bolhas desencadeia ondas de choque intensas dentro da bomba, causando danos significativos ao impulsor e/ou ao corpo da bomba.

Se não tratada, a cavitação em bombas pode causar:

• Falha do corpo da bomba
• Destruição do impulsor
• Vibração excessiva - levando a falha prematura de vedação e mancais
• Consumo de energia mais alto que o necessário
• Vazão e/ou pressão diminuídas

Existem dois tipos de cavitação em bombas: sucção e descarga.

Cavitação por Sucção

Quando uma bomba está sob condições de baixa pressão ou alto vácuo, ocorre cavitação por sucção. Se a bomba está "faminta" ou não está recebendo fluxo suficiente, bolhas ou cavidades se formarão no olho do impulsor. À medida que as bolhas passam para o lado de descarga da bomba, as condições do fluido mudam, comprimindo a bolha em líquido e fazendo-a implodir contra a face do impulsor.

Um impulsor que caiu vítima de cavitação por sucção terá grandes pedaços ou pedaços muito pequenos de material faltando, fazendo-o parecer uma esponja. O dano ao impulsor aparece ao redor do olho do impulsor quando a cavitação por sucção está presente.

Possíveis causas de cavitação por sucção:

• Filtros ou coadores entupidos
• Bloqueio no tubo
• Bomba operando muito à direita na curva da bomba
• Projeto de tubulação inadequado
• Condições de sucção ruins (requisitos NPSH)

Cavitação por Descarga

Quando a pressão de descarga de uma bomba é extremamente alta ou opera a menos de 10% de seu ponto de melhor eficiência (BEP), ocorre cavitação por descarga. A alta pressão de descarga dificulta o fluxo do fluido para fora da bomba, então ele circula dentro da bomba. O líquido flui entre o impulsor e o corpo em velocidade muito alta, causando vácuo na parede do corpo e formação de bolhas.

Assim como na cavitação por sucção, a implosão dessas bolhas desencadeia ondas de choque intensas, causando desgaste prematuro das pontas do impulsor e do corpo da bomba. Em casos extremos, a cavitação por descarga pode causar a quebra do eixo do impulsor.

Possíveis causas de cavitação por descarga:

• Bloqueio no tubo no lado de descarga
• Filtros ou coadores entupidos
• Operando muito à esquerda na curva da bomba
• Projeto de tubulação inadequado

Prevenção de Cavitação

Se as bombas experimentam cavitação, verifique estas coisas para solucionar o problema por conta própria:

1. Verifique filtros e coadores - entupimentos no lado de sucção ou descarga podem causar desequilíbrio de pressão dentro da bomba
2. Consulte a curva da bomba - Use um manômetro e/ou um medidor de vazão para entender onde sua bomba está operando na curva. Certifique-se de que está operando em seu ponto de melhor eficiência. Operar a bomba fora de seu ponto de melhor eficiência não só causa recirculação excessiva, como calor excessivo, cargas radiais, vibração, altas temperaturas de vedação e eficiência reduzida.
3. Reavalie o projeto da tubulação - Certifique-se de que o caminho que o líquido percorre para chegar e sair da sua bomba é ideal para as condições de operação da bomba. Projetos com "U" invertidos no lado de sucção podem prender ar, enquanto projetos com um ângulo de 90° imediatamente antes da bomba podem causar turbulência dentro da bomba. Ambos resultam em problemas de sucção e cavitação na bomba.

Para mais informações sobre como detectar e prevenir cavitação em bombas, confira nosso post: Tecnologias para Detectar e Prevenir Cavitação em Bombas.

A cavitação é um problema comum em sistemas de bombeamento, mas com dimensionamento adequado da bomba, projeto de tubulação e cuidado com filtros e coadores, danos às bombas e seus impulsores podem ser amplamente evitados.

Bombas Gorman Rupp usam uma bomba de demonstração de face de vidro para treinar grupos sobre cavitação. Veja em ação abaixo.