Cavitação: porque é que uma bomba se destrói a si própria

O que acontece lá dentro

A água ferve a 100 °C à pressão atmosférica. Mas se a pressão baixar o suficiente, ferve à temperatura ambiente — é o mesmo fenómeno, visto ao contrário.

Dentro de uma bomba, a pressão mais baixa de todo o circuito está à entrada do impulsor. Se aí descer abaixo da tensão de vapor da água, formam-se bolhas de vapor. Essas bolhas são arrastadas para zonas de pressão mais alta e implodem. Cada implosão é um micro-impacto contra o metal. São milhares por segundo.

O resultado é uma erosão com aspecto de corrosão, concentrada nas pás do impulsor, do lado da aspiração e junto à inserção no disco. Além do dano, a bomba fica ruidosa, vibra e perde altura — porque parte do espaço que devia estar cheio de água está cheio de vapor.

NPSH: o que a instalação oferece e o que a bomba exige

Há dois valores com o mesmo nome, e a confusão entre eles explica muita avaria.

O NPSH requerido é uma característica da bomba. Vem do fabricante, varia com o caudal, e diz quanta pressão ela precisa de ter à entrada para não cavitar.

O NPSH disponível é uma característica da instalação. Calcula-se a partir da pressão atmosférica no local, da tensão de vapor da água à temperatura de trabalho, das perdas de carga na aspiração e da altura geométrica de aspiração.

A regra é simples e não tem excepções:

NPSH disponível > NPSH requerido, com margem.

Margem, não igualdade. Se os dois valores forem iguais, a bomba está no limiar — e qualquer variação real, um filtro a colmatar, o nível a descer, a água a aquecer no Verão, empurra-a para dentro da cavitação.

O que faz baixar o NPSH disponível

• Altitude. A pressão atmosférica é menor em cota alta e isso entra directamente na conta. Uma instalação a 700 metros tem menos margem do que a mesma ao nível do mar.
• Temperatura da água. Quanto mais quente, maior a tensão de vapor e menor a margem. Água a 40 °C é muito menos tolerante do que a 15 °C.
• Perdas na aspiração. Tubagem estreita, comprida, com curvas e com um filtro à entrada. Tudo isto se subtrai à margem.
• Altura de aspiração. Quanto mais alto a bomba estiver acima da água, menos margem sobra.

Daí uma regra prática que vale mais do que muita teoria: a tubagem de aspiração é o sítio errado para poupar. Curta, larga, direita, com o mínimo de acessórios. É a compressão que se pode apertar, não a aspiração.

Como se detecta antes de ser tarde

A cavitação instalada ouve-se: parece que a bomba está a bombear gravilha. Mas quando se ouve, já houve dano. Os sinais que aparecem antes são a perda progressiva de caudal para a mesma pressão, vibração que aumenta com o tempo e consumo que sobe sem explicação aparente.

Na revisão anual, verificar a aspiração custa minutos. Um impulsor comido custa uma peça e uma paragem.