SEMHYS Engineering
Cartilla de operación · 07

NPSH:
medirlo en campo

Una bomba correctamente seleccionada en el catálogo puede cavitar el primer día. Cómo saber cuánto margen te queda de verdad, con un manómetro y una resta.

Para quiénQuien selecciona bombas, quien recibe una instalación y quien tiene una bomba que suena mal
Qué necesitasUn manómetro con escala de vacío en la brida de succión, y la curva de la bomba
Cuánto duraDiez minutos, con la bomba en su punto de operación

1Dos números que se confunden

NPSH requerido (NPSHr)NPSH disponible (NPSHa)
¿De quién es?De la bomba De tu instalación
¿Quién lo da?El fabricante, en su curva Nadie. Se calcula o se mide
¿Cambia con la altitud?NO , y mucho
¿Cambia con la temperatura?NO
¿Cambia con el caudal?Sí: crece con el caudal Sí: baja al subir el caudal, porque suben las pérdidas
Los dos suben al aumentar el caudal, pero en direcciones opuestas: el requerido sube y el disponible baja. Por eso operar a la derecha del BEP es acercarse a la cavitación por los dos lados a la vez.
La regla Hay cavitación cuando NPSH disponible < NPSH requerido. El fabricante garantiza el requerido; el disponible es responsabilidad tuya, y es el que casi nunca se verifica en la instalación real.

2De dónde sale cada metro

NPSH requerido por la bomba: 3,5 m +10,3atmosférica-0,2vapor+2,0succión-0,8pérdidas11,3NPSH disp.INSTALACIÓN FAVORABLE0 m de altitud · 20 °C · succión inundada+7,5atmosférica-2,0vapor-2,0succión-1,5pérdidas2,0NPSH disp.INSTALACIÓN HOSTIL2600 m de altitud · 60 °C · succión negativa La misma bomba: a la izquierda sobran 7,8 m de margen; a la derecha falta y cavita desde el primer día
La misma bomba, dos instalaciones. A la izquierda sobran 7,8 m de margen. A la derecha —2.600 m de altitud, agua a 60 °C, succión negativa y más pérdidas— quedan 1,99 m contra 3,5 requeridos: cavita desde el primer día, y el catálogo decía que la bomba servía.
NPSH disponible = presión atmosférica − presión de vapor
± altura de succión − pérdidas de succión
TérminoQué esCuánto pesa
Presión atmosférica Lo único que empuja el agua hacia la bomba 10,33 m a nivel del mar · 7,52 m a 2.600 m
Presión de vapor La presión a la que el líquido hierve a su temperatura 0,24 m a 20 °C · 2,03 m a 60 °C
Altura de succión Positiva si la bomba está bajo el nivel del líquido Lo que midas. Es el término que más se puede corregir
Pérdidas de succión Fricción, codos, filtro, válvula Crecen con el cuadrado del caudal

3El ladrón que sorprende

a partir de 40 °C se dispara 0,24 m 2,03 m 4,83 m Temperatura del líquido (°C) NPSH que se lleva (m) 1020304050607080 0 1 2 3 4 De 20 a 60 °C la presión de vapor se lleva 1,8 m más de tu margen, sin que nadie toque la instalación
Por debajo de 40 °C la temperatura apenas cuesta nada. A partir de ahí se dispara. Por eso una bomba que llevaba años funcionando bien empieza a cavitar cuando el proceso sube la temperatura del líquido — sin que nadie haya tocado la instalación.
El caso clásico Recirculación de agua caliente, retorno de condensados, agua de proceso que se calienta en verano. La bomba es la misma, la tubería es la misma, la curva es la misma. Lo único que cambió fue la temperatura, y con ella se fueron 1,8 metros de margen entre 20 y 60 °C.

4Medirlo en campo

No hace falta calcular pérdidas ni levantar planos. Con un manómetro en la brida de succión, el NPSH disponible se mide directamente.

NPSH disp. = lectura del manómetro + presión atmosférica
− presión de vapor + velocidad²/2g
1
Instala el manómetro lo más cerca posible de la brida de succión Y que tenga escala de vacío: en succión negativa la lectura será negativa, y un manómetro que empieza en cero no sirve. Cada metro de tubería entre el manómetro y la bomba es una pérdida que no estás midiendo.
2
Arranca y estabiliza en el punto de operación real El NPSH disponible depende del caudal. Medirlo a media carga da un número optimista que no vale para nada.
3
Anota la lectura y conviértela a metros 1 bar = 10,2 m · 1 psi = 0,70 m · 1 mm de Hg = 0,0136 m. Si el manómetro marca vacío, la lectura entra con signo negativo.
4
Busca la presión atmosférica de tu altitud No la del día: la de la altitud. La variación meteorológica es de centímetros; la de altitud, de metros.
5
Busca la presión de vapor a la temperatura REAL del líquido Medida en la succión, no la de diseño ni la del ambiente. Es el término que más se subestima.
6
Suma la altura de velocidad v²/2g, con la velocidad en la tubería de succión. Suele ser pequeña —a 1,5 m/s son 0,11 m— pero se incluye porque el manómetro mide presión estática y el NPSH es energía total.
7
Compara con el NPSH requerido de la curva, al mismo caudal Al mismo caudal. Comparar tu disponible medido a 80 m³/h con el requerido leído a 50 no dice nada.

Ejemplo resuelto

Bomba en Bogotá (2.600 m), agua a 60 °C, succión negativa. El manómetro de succión marca −0,29 bar (vacío). Velocidad en la succión, 1,5 m/s. La curva pide 3,5 m de NPSH a ese caudal.

Lectura del manómetro−0,29 bar × 10,2−2,96 m
+ presión atmosférica a 2.600 m+7,52 m
− presión de vapor a 60 °C−2,03 m
+ altura de velocidad1,5² ÷ (2 × 9,81)+0,11 m
NPSH DISPONIBLE2,64 m
NPSH requeridode la curva3,50 m
Margen−0,86 m · CAVITA

5No basta con que sea mayor

Que el disponible supere al requerido por un pelo no es estar bien: es estar al borde. El NPSH requerido de catálogo corresponde a una caída del 3 % de altura — es decir, ahí la bomba YA está cavitando un poco.

SituaciónMargen recomendadoPor qué
Servicio normal 1,1 × NPSHr o +0,6 m, el mayor Cubre la incertidumbre del catálogo y la variación de operación
Caudal variable o líquido caliente1,3 × NPSHr El disponible se mueve con la operación
Alta energía de succiónHasta 2 × NPSHr Bombas grandes o rápidas: el daño por cavitación es mucho mayor a igualdad de burbujas
Margen menor de 0,5 m Cualquier cosa lo tumba: un filtro medio sucio, un día caluroso, medio metro más de caudal
Calcula tu NPSH disponible. Introduce altitud, temperatura, altura y pérdidas de succión en semhys.com/calculadora-bombas.html y obtienes el NPSH disponible corregido, para compararlo con el requerido de tu curva.

6Qué es cavitación y qué no lo es

Lo que oyes o vesQué es probablementeCómo se distingue
Ruido de gravilla, crepitanteCavitación Aumenta al subir el caudal. Baja o desaparece al estrangular la descarga
Crepitación a caudal BAJORecirculación de succión Es el fenómeno contrario: aparece a la izquierda del BEP, no a la derecha. Estrangular lo empeora
Traqueteo y presión oscilanteAire arrastrado La presión de descarga oscila. La cavitación pura da presión estable pero baja
Zumbido continuo y vibraciónDesalineación o desbalanceo No cambia con el caudal. La cavitación sí
Golpeteo grave y periódicoProblema mecánico Frecuencia ligada al giro, no al caudal
La prueba de campo más rápida: estrangula despacio la descarga. Si el ruido baja, es cavitación. Si sube, es recirculación de succión y estás yendo en la dirección equivocada.
Y el daño no siempre suena Una cavitación leve y sostenida puede no hacer ruido apreciable y aun así estar comiéndose el impulsor. Si al abrir la bomba encuentras picaduras en la cara de succión de los álabes —como si la hubieran mordido—, hubo cavitación aunque nadie oyera nada.

7Cómo se recupera margen

AcciónCuánto ganaComentario
Bajar la bombaMetro por metro Lo más efectivo con diferencia. Cada metro que baja la bomba es un metro de NPSH. Si se puede, es la solución
Subir el nivel del tanqueMetro por metro Equivalente a lo anterior y a veces más fácil
Aumentar el diámetro de succión0,3 a 1,5 m típico Las pérdidas caen con la quinta potencia del diámetro. Una medida más puede resolverlo
Quitar codos y accesorios de la succión0,2 a 0,8 m Y dejar al menos 5 diámetros rectos antes de la brida
Limpiar el filtro de succiónLo que estuviera perdiendo Lo primero que hay que mirar, y lo que más veces resuelve el problema
Bajar el caudalDoble efecto Suben las pérdidas menos y baja el NPSH requerido. Con variador es inmediato
Enfriar el líquidoVer la figura de la sección 3 Rara vez está en tu mano, pero de 60 a 40 °C recuperas 1,3 m
Bajar la velocidad de la bombaMucho El NPSH requerido baja con el cuadrado de la velocidad. Media vuelta menos cambia el problema por completo
Cambiar a doble succión o con inductorDepende La solución cuando ya no queda nada más que tocar
El orden en que se prueba 1. Filtro de succión y válvula: gratis y resuelve la mitad de los casos.
2. Caudal: si opera a la derecha del BEP, corregirlo arregla dos problemas a la vez.
3. Geometría: bajar la bomba, subir el nivel, agrandar la succión.
4. Y solo entonces, cambiar de bomba. Cambiarla sin haber medido el NPSH disponible es comprar el mismo problema otra vez.

8Hoja de registro

Registro de verificación de NPSH

Fecha Equipo Operador
Altitud del emplazamiento m   Temperatura del líquido en succión °C   Caudal

TérminoValor leídoConvertido a mSigno
Manómetro de succión+ / −
Presión atmosférica (por altitud)+
Presión de vapor (por temperatura)
Altura de velocidad v²/2g+
NPSH DISPONIBLE
NPSH requerido (curva, al mismo caudal)
MARGEN

Relación disponible/requerido:   ¿Cumple el margen recomendado?
Prueba de estrangulamiento: el ruido baja sube no cambia
Estado del filtro de succión:   Observaciones: