1. Descripción general del incidente

El sistema de refrigeración circulante de una unidad de 25 MW utiliza dos  bombas de carcasa divididaDatos de la placa de identificación de cada bomba:

Caudal (Q): 3,240 m³/h

Altura de diseño (H): 32 m

Velocidad (n): 960 rpm

Potencia (Pa): 317.5 kW

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

En tan sólo dos meses, un impulsor de la bomba se perforó debido a la erosión por cavitación.

2. Investigación y diagnóstico de campo

Lectura de presión en el manómetro de descarga: ~0.1 MPa (frente a los ~0.3 MPa esperados para una altura de 32 m)

Síntomas observados: fluctuaciones violentas de la aguja y ruidos de cavitación.

Análisis: La bomba estaba funcionando mucho más a la derecha de su punto de máxima eficiencia (BEP), suministrando solo unos 10 m de altura en lugar de 32 m.

3. Pruebas in situ y confirmación de la causa raíz

Los operadores estrangularon lentamente la válvula de descarga de la bomba:

La presión de descarga aumentó de 0.1 MPa a 0.28 MPa.

El ruido de cavitación cesó.

Vacío del condensador mejorado (650 → 700 mmHg).

La diferencia de temperatura en el condensador cayó de ~33 °C a <11 °C, lo que confirma el caudal restablecido.

Conclusión: La cavitación fue causada por un funcionamiento constante con baja presión y bajo caudal, no por fugas de aire o fallas mecánicas.

4. ¿Por qué funciona cerrar la válvula?

La regulación de la descarga aumenta la resistencia general del sistema, desplazando el punto de operación de la bomba hacia la izquierda, hacia su punto de presión de descarga (BEP), lo que restablece la altura y el caudal necesarios. Sin embargo:

La válvula debe permanecer abierta solo un 10 % aproximadamente, lo que genera desgaste e ineficiencia.

El funcionamiento continuo en estas condiciones de limitación no resulta económico y podría provocar daños en las válvulas.

5. Estrategia y solución de gestión

Dadas las especificaciones originales de la bomba (32 m de altura) y la necesidad real (~12 m), recortar el impulsor no era viable. La solución recomendada:

Reducir la velocidad del motor: de 960 rpm → 740 rpm.

Rediseñar la geometría del impulsor para lograr un rendimiento óptimo a menor velocidad.

Resultado: Se eliminó la cavitación y se redujo significativamente el uso de energía, confirmado en pruebas de seguimiento.

6. Lecciones aprendidas

Siempre talla carcasa dividida Bombas cerca de su BEP para evitar daños por cavitación

Monitorear NPSH: NPSHa debe superar NPSHr; el control del acelerador es una curita, no una solución

Remedios principales:

Ajustar el tamaño del impulsor o la velocidad de rotación (por ejemplo, VFD, transmisión por correa),

Reinstalar el sistema de tuberías para aumentar la altura de descarga.

Asegúrese de que las válvulas tengan el tamaño correcto y evite hacer funcionar las bombas con el regulador permanentemente.

Implementar el monitoreo del desempeño para detectar de manera temprana operaciones con baja carga y bajo caudal.

7. Conclusión

Este caso destaca la necesidad de alinear el funcionamiento de la bomba con sus especificaciones de diseño. Una bomba de carcasa partida, obligada a operar muy por debajo de su BEP, cavitará, incluso si las válvulas o los sellos parecen estar en buen estado. Medidas correctivas como la reducción de velocidad y el rediseño del impulsor no solo corrigen la cavitación, sino que también mejoran la eficiencia energética general.