1. Visão geral do incidente

O sistema de resfriamento circulante de uma unidade de 25 MW usa dois  bombas de carcaça dividida. Dados da placa de identificação de cada bomba:

Fluxo (Q): 3,240 m³/h

Altura de projeto (H): 32 m

Velocidade (n): 960 rpm

Potência (Pa): 317.5 kW

NPSH necessário (Hs): 2.9 m (≈ 7.4 m NPSHr)

Em apenas dois meses, o impulsor de uma bomba foi perfurado devido à erosão por cavitação.

2. Investigação e Diagnóstico de Campo

Leitura de pressão no medidor de descarga: ~0.1 MPa (versus ~0.3 MPa esperado para uma altura manométrica de 32 m)

Sintomas observados: flutuações violentas da agulha e sons de “estalo” de cavitação

Análise: A bomba estava operando muito à direita do seu Ponto de Melhor Eficiência (BEP), fornecendo apenas ~10 m de altura em vez de 32 m.

3. Testes no local e confirmação da causa raiz

Os operadores lentamente aceleraram a válvula de descarga da bomba:

A pressão de descarga aumentou de 0.1 MPa para 0.28 MPa.

O ruído de cavitação cessou.

Vácuo do condensador melhorado (650 → 700 mmHg).

A diferença de temperatura no condensador caiu de ~33 °C para <11 °C, confirmando a restauração da vazão.

Conclusão: A cavitação foi causada pela operação consistente de baixa pressão/baixo fluxo, não por vazamentos de ar ou falha mecânica.

4. Por que fechar a válvula funciona

A limitação da vazão aumenta a resistência geral do sistema, deslocando o ponto operacional da bomba para a esquerda, em direção ao seu BEP — restaurando altura manométrica e vazão suficientes. No entanto:

A válvula deve permanecer apenas ~10% aberta — o que causa desgaste e ineficiência.

Operar continuamente nessas condições de aceleração não é econômico e pode causar danos às válvulas.

5. Estratégia e Solução de Gestão

Considerando as especificações originais da bomba (32 m de altura manométrica) e a necessidade real (~12 m), a compensação do impulsor não era viável. A solução recomendada:

Reduza a velocidade do motor: de 960 rpm → 740 rpm.

Redesenhe a geometria do impulsor para obter desempenho ideal em velocidades mais baixas.

Resultado: cavitação eliminada e consumo de energia significativamente reduzido — confirmado em testes de acompanhamento.

6. Lições aprendidas

Sempre tamanho invólucro dividido bombas perto de seu BEP para evitar danos por cavitação

Monitorar NPSH—NPSHa deve exceder NPSHr; o controle do acelerador é um curativo, não uma solução

Principais remédios:

Ajuste o tamanho do impulsor ou a velocidade de rotação (por exemplo, VFD, transmissão por correia),

Sistema de re-pipe para aumentar a altura de descarga,

Certifique-se de que as válvulas estejam dimensionadas corretamente e evite que as bombas fiquem permanentemente estranguladas

Implemente o monitoramento de desempenho para detectar precocemente operações de baixa pressão e baixa vazão.

7. Conclusão

Este caso destaca a necessidade de alinhar a operação da bomba às suas especificações de projeto. Uma bomba com carcaça bipartida, forçada a operar longe de seu BEP, sofrerá cavitação — mesmo que as válvulas ou vedações pareçam estar em boas condições. Corretivos como redução de velocidade e reprojeto do rotor não apenas corrigem a cavitação, mas também melhoram a eficiência energética geral.