Cavitazione nelle pompe:

significato e consigli utili per prevenirla

Quando si parla di cavitazione, soprattutto nelle pompe centrifughe, si pensa subito a danni “silenziosi” e riparazioni costose. Capire cos’è davvero la cavitazione e come prevenirla è fondamentale per proteggere l’impianto: i segnali tipici sono prestazioni ridotte, rumori insoliti, vibrazioni, manutenzione più frequente e calo dell’efficienza energetica.

In questo articolo vediamo cosa significa cavitazione, come riconoscerla in tempo e quali strategie adottare per evitarla.

Cosa si intende per cavitazione nelle pompe?

Con cavitazione si indica la formazione e la successiva implosione di bolle di vapore all’interno del liquido che attraversa la pompa.

Il fenomeno inizia quando, in una zona del circuito (spesso in aspirazione o all’occhio della girante), la pressione scende sotto la pressione di vapore del fluido. In quel punto il liquido tende a “evaporare localmente” formando bolle. Le bolle vengono poi trascinate verso zone a pressione più alta dove collassano rapidamente: queste implosioni generano micro-urti che nel tempo possono danneggiare girante e superfici interne.

Principali cause della cavitazione

Le cause sono spesso multiple e si sommano tra loro. Le più frequenti:

1) Pressione locale troppo bassa rispetto alla pressione di vapore

Se la pressione scende sotto la soglia di evaporazione del fluido (anche senza apporto di calore), la formazione di bolle diventa probabile. Nelle centrifughe questo accade tipicamente in zone con alta velocità del fluido, come l’occhio della girante, dove la pressione può calare rapidamente.

2) NPSH insufficiente in aspirazione

L’NPSH (Net Positive Suction Head) è il margine di sicurezza contro la cavitazione.

NPSHa (available): NPSH disponibile garantito dall’impianto (condizioni reali di aspirazione)
NPSHr (required): NPSH richiesto dalla pompa (dato del costruttore)

Se NPSHa < NPSHr, aumenta fortemente il rischio di cavitazione. Buona pratica: mantenere sempre un margine di sicurezza (non stare “al pelo”).

3) Perdite di carico elevate sulla linea di aspirazione

La linea di aspirazione è spesso il punto più critico. Curve strette, valvole parzialmente chiuse, diametri ridotti, tubazioni lunghe o filtri intasati generano perdite di carico, carico idraulico insufficiente e quindi cadute di pressione prima dell’ingresso in pompa. Se la pressione scende sotto la pressione di vapore, la cavitazione si innesca.

4) Temperatura del liquido elevata

Aumentando la temperatura, aumenta la pressione di vapore: il fluido “tende” a vaporizzare più facilmente. Quindi, a parità di impianto, un liquido caldo richiede condizioni di aspirazione più favorevoli rispetto a uno freddo.

5) Condizioni operative fuori progetto (punto di lavoro non corretto)

Se la pompa lavora lontano dal punto consigliato (ad esempio per variazioni dell’impianto, valvole, portate richieste diverse, ecc.), possono peggiorare le condizioni interne e aumentare instabilità e rischi, inclusa la cavitazione (specie se l’aspirazione è già borderline).

In pratica

Cavitazione = evaporazione locale per pressione troppo bassa + nucleazione (formazione delle bolle) + implosione delle bolle quando la pressione risale.
Si manifesta spesso all’occhio della girante.
Le implosioni ripetute creano erosione e danni permanenti.

Effetti e danni della cavitazione sulle pompe

Le bolle che collassano vicino alle superfici generano onde d’urto e micro-getti che possono causare microforature, erosione e perdita di materiale (soprattutto sulle pale della girante).

Conseguenze tipiche:

erosione localizzata su girante e voluta
aumento di rumore e vibrazioni
riduzione di portata e prevalenza
peggioramento del rendimento e incremento dei consumi
possibile stress su tenute e cuscinetti (per vibrazioni e instabilità)

Come riconoscere la cavitazione: 5 segnali da non ignorare

I primi segnali sono spesso acustici e meccanici:

rumori secchi e intermittenti, tipo “sassolini”
vibrazioni in aumento
cali improvvisi di portata o pressione
oscillazioni dell’assorbimento elettrico
usura/danni frequenti a tenute e componenti collegati

Anche una rumorosità “leggera” non va sottovalutata: può essere cavitazione incipiente.

Soluzioni e prevenzione

Evitare la cavitazione è possibile con scelte progettuali e buone pratiche operative. Monitorare pressione, portata e assorbimento aiuta a intercettare il fenomeno prima che crei danni.

Azioni preventive efficaci:

assicurarsi che NPSHa sia sempre > NPSHr (con margine)
ridurre perdite di carico in aspirazione (diametri adeguati, meno curve strette, filtri puliti)
posizionare la pompa il più vicino possibile alla fonte e, quando possibile, con aspirazione favorevole
controllare la temperatura del fluido (soprattutto se elevata)
evitare di lavorare sistematicamente fuori punto (curva pompa/impianto)

Pratiche operative consigliate

dimensionare correttamente tubazioni e accessori lato aspirazione
mantenere filtri e linee di aspirazione puliti
limitare curve strette, restringimenti e valvole “strozzate” in aspirazione
verificare periodicamente pressione in ingresso e condizioni NPSH
usare materiali e componenti adeguati nelle zone più sollecitate (quando necessario)

In sintesi

La cavitazione richiede attenzione sia in fase di progettazione sia durante l’esercizio. Piccoli accorgimenti, ascolto dei segnali e manutenzione corretta allungano la vita della pompa e mantengono alte le prestazioni dell’impianto.

In Fluimac affianchiamo i clienti nella scelta e gestione delle pompe più adatte, simulando le condizioni reali di lavoro per ottenere prestazioni costanti nel tempo.