Entendiendo la cavitación
La cavitación puede ocurrir incluso en presencia de presiones positivas, como la presión del vapor saturado a una temperatura dada. El grado de resistencia a la cavitación varía entre diferentes líquidos y depende en gran medida de la concentración de gas y partículas extrañas presentes en el líquido.
Los núcleos de cavitación consisten en burbujas gaseosas o vaporosas que sirven como depósitos de vapor o gases disueltos cuando la presión alcanza un cierto nivel. Cuando estas burbujas entran en una zona de presión reducida, se condensan, lo que lleva a un proceso rápido acompañado de choques hidráulicos locales, emisión de sonido, destrucción del enlace material y otros fenómenos indeseables. El mecanismo de desgaste asociado con la cavitación implica la destrucción de la superficie y el desplazamiento del material debido a los altos movimientos relativos entre una superficie y el fluido expuesto.
La cavitación se puede clasificar en cavitación vaporosa, donde las burbujas crecen explosivamente a medida que la presión cae por debajo de la presión de vapor del líquido, y cavitación gaseosa, donde no ocurre el desgaste por cavitación, pero pueden producirse altas temperaturas y degradación química del fluido.
El desgaste por cavitación, también conocido como erosión por cavitación o picaduras, es un tipo de desgaste de fluido a superficie. Ocurre cuando una porción del fluido experimenta tensiones de tracción que causan ebullición y subsiguientes tensiones de compresión que conducen al colapso de las burbujas de vapor. Este colapso genera choques mecánicos y microchorros que impactan las superficies, causando daños.
La ocurrencia de cavitación puede detectarse auditiva y visualmente, y sus efectos pueden provocar daños extensos en los materiales. La magnitud del daño por cavitación depende de la presión y la velocidad de las burbujas colapsadas. Varios componentes en los sistemas hidráulicos son propensos al desgaste por cavitación, incluyendo válvulas de control, cámaras de succión de bombas, actuadores y trayectorias de fuga.
Para identificar las fuentes de cavitación en un sistema de fluidos, deben considerarse factores como la baja presión (vacío), la alta temperatura y la entrada de aire. Los posibles lugares para verificar la entrada de aire incluyen depósitos, bombas, válvulas, actuadores, motores, acumuladores, filtros y conectores de conductos.
Para prevenir problemas relacionados con la cavitación, son esenciales un diseño adecuado del sistema, el control de las restricciones de flujo y el uso de piezas de repuesto originales. El mantenimiento y el cumplimiento de la limpieza del fluido también son cruciales para evitar daños por cavitación y garantizar la longevidad de los sistemas hidráulicos.
