Com triar una bomba per a fluids corrosius: guia d’especificació en 7 passos
Especificar malament una bomba que ha de manejar un àcid, una base o una salmorra no es paga el dia de la compra: es paga després. Es paga en forma d'un rodet que perd geometria al cap de vuit mesos, d'un tancament mecànic que goteja sobre una cubeta de retenció, d'una aturada no programada en plena campanya de producció o —en el pitjor dels casos— d'un abocament que obliga a activar el pla d'emergència. I gairebé sempre l'origen del problema és el mateix: es va triar la bomba per cabal i pressió, i el fluid es va tractar com una dada secundària.
Els tres mecanismes pels quals falla una bomba per a fluids corrosius: atac químic, erosió i fatiga tèrmica.
Per què el plàstic massís mecanitzat supera el metall i els equips recoberts.
Guia de selecció en set passos, de l’anàlisi del fluid a la documentació normativa.
Taula de material recomanat per fluid: HCl, H₂SO₄, NaOCl, NaOH, HNO₃, HF, FeCl₃, H₃PO₄.
Com evitar la cavitació: NPSH disponible enfront de NPSH requerit.
Cinc errors d’especificació que surten cars i checklist de dades per demanar oferta.
Especificar malament una bomba que ha de manejar un àcid, una base o una salmorra no es paga el dia de la compra: es paga després. Es paga en forma d’un rodet que perd geometria al cap de vuit mesos, d’un tancament mecànic que goteja sobre una cubeta de retenció, d’una aturada no programada en plena campanya de producció o —en el pitjor dels casos— d’un abocament que obliga a activar el pla d’emergència. I gairebé sempre l’origen del problema és el mateix: es va triar la bomba per cabal i pressió, i el fluid es va tractar com una dada secundària.
Amb un líquid corrosiu, l’ordre s’inverteix. El fluid mana. La seva naturalesa química determina el material, el material determina la temperatura i la pressió admissibles, i només aleshores té sentit parlar de corbes, rendiments i configuració mecànica. Canviar aquest ordre és l’error d’especificació més car i més freqüent del sector.
Tecnium, fabricant espanyol de bombes de plàstic anticorrosives des del 1957, porta gairebé set dècades resolent aquest problema en indústria química, fertilitzants, tractament de superfícies, tractament d’aigües i centrals tèrmiques. En aquesta guia condensem aquest criteri en un mètode de set passos que vostè pot aplicar directament sobre la seva instal·lació: què preguntar al procés, com traduir la resposta a un material, com fixar el punt de treball sense caure en la cavitació i quina documentació exigir abans de signar una comanda.
Si el que busca és un mapa de les famílies de bomba disponibles, en té el detall complet a la nostra guia de tipus de bombes per a químics. Aquest article va un pas més enllà: no descriu el catàleg, sinó com decidir.
Què fa diferent una bomba per a fluids corrosius
Els tres mecanismes de fallada: atac químic, erosió i fatiga tèrmica
Una bomba convencional de fosa o d’acer al carboni falla amb un fluid corrosiu per tres vies diferents que convé no confondre, perquè cadascuna es combat amb una decisió de disseny diferent.
Atac químic (corrosió): el fluid reacciona amb el material i el dissol, l’oxida o el fragilitza. En els metalls és electroquímic i molt dependent del pH, dels clorurs i de la presència d’oxigen; pot manifestar-se com a corrosió uniforme, per picada o sota tensió. En els plàstics no hi ha corrosió electroquímica: hi ha inflament, extracció d’additius o ruptura de cadena, i depèn sobretot de la combinació concentració-temperatura, no del potencial elèctric.
Erosió i abrasió: el fluid porta sòlids en suspensió —cristalls, precipitats, arrossegaments de decapatge, sorres de lixiviat— que desgasten mecànicament el rodet i la voluta. S’agreuja amb la velocitat perifèrica i amb els canvis bruscos de direcció. Aquí no guanya el material més inert, sinó el més tenaç: el polietilè d’altíssim pes molecular (UHMW-PE) n’és l’exemple típic.
Fatiga tèrmica i mecànica: els cicles d’arrencada i aturada, els cops d’ariet i les oscil·lacions de temperatura sotmeten el cos a tensions repetides. Un plàstic que resisteix químicament un fluid a 60 °C pot fallar mecànicament si treballa en cicles de 20 a 80 °C.
L’error habitual és dissenyar contra un sol dels tres. Una bomba de PVDF perfectament triada per resistir àcid clorhídric es destrueix en pocs mesos si aquest àcid arrossega sòlids i ningú no va preveure l’abrasió. Els tres mecanismes s’han d’avaluar en paral·lel, no en seqüència.
Plàstic massís enfront del metall i dels equips recoberts
Hi ha tres estratègies constructives per manejar un líquid corrosiu, i només una d’elles és realment indiferent al desgast.
Aliatges especials (Hastelloy, titani, súper dúplex, acers d’alt aliatge): suporten temperatures per damunt dels 200 °C i pressions elevades, però el seu cost multiplica per cinc o per deu el d’una bomba plàstica equivalent i la seva resistència a àcids reductors com l’HCl o a mescles oxidants és limitada. Continuen sent l’opció quan la temperatura descarta el termoplàstic.
Equips metàl·lics amb recobriment (ebonitat, PTFE aplicat, resines): protegeixen mentre el recobriment està íntegre. El problema és que el recobriment té un gruix de dècimes de mil·límetre: un porus, un impacte durant el muntatge o una zona mal curada ja són prou perquè el fluid arribi al substrat metàl·lic i la fallada es propagui per sota, invisible, fins al despreniment.
Plàstic massís mecanitzat en bloc: és la solució que aplica Tecnium. Els components no s’injecten ni es recobreixen, es mecanitzen a partir de bloc massís, de manera que tot el gruix de la peça ofereix la mateixa resistència química. Un desgast superficial no exposa cap substrat diferent: sota el plàstic hi ha més plàstic. Això elimina el mode de fallada característic dels equips recoberts i fa previsible la vida útil.
A aquest avantatge estructural se n’hi sumen tres més que no són gens menors: absència total de corrosió electroquímica i, per tant, de contaminació del producte amb ions metàl·lics —crític en química fina, farmàcia i aigua ultrapura—, un pes molt inferior que simplifica bancades i manipulació, i un cost d’adquisició que permet mantenir recanvis crítics al magatzem sense immobilitzar un capital desproporcionat.
Les cinc dades del fluid que condicionen tota la selecció
Abans de mirar una sola corba, hi ha cinc dades del fluid que cal tenir sobre la taula. Sense elles, qualsevol selecció és una aposta:
Identificació química i concentració exacta. «Àcid sulfúric» no és una dada: al 30 % i al 96 % exigeixen materials diferents i oposats. Cal indicar el rang real d’operació, no el nominal.
Temperatura màxima de servei, inclosos els transitoris. La resistència química d’un termoplàstic cau amb la temperatura de manera no lineal. Un pic de neteja a 80 °C en un circuit que opera a 40 °C condiciona el material.
Presència i naturalesa de sòlids. Percentatge, mida de partícula i duresa. Determina el tipus d’impulsor, descarta l’arrossegament magnètic i pot imposar una configuració vertical.
Densitat i viscositat a temperatura de treball. La densitat multiplica directament la potència absorbida: una solució de clorur fèrric a 1,45 kg/l exigeix gairebé un 50 % més de potència que l’aigua per al mateix cabal i alçada.
Gasos dissolts, tendència a la cristal·lització i pressió de vapor. L’hipoclorit sòdic desprèn oxigen, algunes salmorres cristal·litzen en refredar-se i els líquids pròxims al seu punt d’ebullició deixen un marge mínim d’aspiració.
Guia de selecció d’una bomba per a fluids corrosius en set passos
Passos 1 i 2: caracteritzar el fluid i traduir-lo a un material
Amb les cinc dades anteriors recollides, el pas 2 consisteix a triar el material del cos i del rodet. Tecnium fabrica les seves bombes en PP, PE (inclòs UHMW-PE), PVC, PVDF, E-CTFE i PTFE, una paleta que cobreix pràcticament tot l’espectre industrial. La taula següent orienta l’elecció a partir dels fluids més habituals en les instal·lacions on treballen els nostres equips:
| Fluid | Condicions típiques | Material recomanat | Observacions d’especificació |
| Àcid clorhídric (HCl) | Fins al 37 %, ambient | PVDF · E-CTFE | PP admissible només en dilucions i en fred. Descarta el metall comú. |
| Àcid sulfúric (H₂SO₄) | Diluït, < 70 % | PP · PVDF | Per damunt del 90 % i en òleum, únicament E-CTFE o PTFE. |
| Hipoclorit sòdic (NaOCl) | 10-15 % | PVC · PVDF | Desprèn oxigen: cal preveure venteig i evitar punts alts a l’aspiració. |
| Sosa càustica (NaOH) | Fins al 50 % | PP · PE | Evitar PVDF en sosa concentrada i calenta. |
| Àcid nítric (HNO₃) | Diluït | PVDF | Oxidant fort: en concentrat, E-CTFE o PTFE. |
| Àcid fluorhídric (HF) | Diluït | PVDF · E-CTFE | Ataca el vidre i el PRFV. Mai components vitrificats. |
| Clorur fèrric i PAC | Dissolució aquosa | PP · PVC | Densitat elevada: recalcular la potència absorbida. |
| Àcid fosfòric i H₂SiF₆ | Fertilitzants | PP · PVDF | Amb sòlids en suspensió, valorar UHMW-PE per abrasió. |
| Banys de decapatge i anodització | Àcids i sals, 40-60 °C | PVDF · PP | Combinació de temperatura, sòlids i arrossegaments metàl·lics. |
| Aigua desmineralitzada o osmotitzada | Ultrapura | PVDF · PP | El criteri és no aportar ions al circuit, no la corrosió. |
La taula és orientativa i no substitueix la verificació de compatibilitat per al seu cas concret: la interacció entre concentració, temperatura i contaminants traça pot desplaçar la recomanació. Com a referència de límits tèrmics en servei continu, el polipropilè manté l’estabilitat mecànica fins a 90 °C (110 °C en servei discontinu), el polietilè fins a 80 °C, el PVC fins a 50 °C, el PVDF fins a 120 °C i l’E-CTFE fins a 150 °C, amb un límit superior de 170 °C conservant les seves propietats mecàniques.
Passos 3 i 4: fixar el punt de treball i verificar l’aspiració
El pas 3 és hidràulic. Cal definir el cabal nominal i l’alçada manomètrica total —sumant l’alçada geomètrica, les pèrdues de càrrega en canonada i accessoris, i la pressió diferencial entre dipòsits— i situar aquest punt a la corba de la bomba. La regla pràctica és que el punt de treball ha de caure a la zona preferent al voltant del punt de màxim rendiment (BEP), habitualment entre el 70 % i el 120 % del seu cabal.
Treballar lluny del BEP no és un problema merament energètic. A cabals molt baixos apareixen recirculacions internes i empenta radial que castiguen el tancament i els coixinets; a cabals molt alts creix el risc de cavitació. Un sobredimensionament «per seguretat» escurça la vida de l’equip en lloc d’allargar-la, i en fluids corrosius aquest càstig mecànic accelera a més l’atac químic a les zones de més turbulència.
El pas 4 és el que més s’oblida i el que més avaries provoca: comprovar que el NPSH disponible a la instal·lació supera el NPSH requerit per la bomba, amb un marge de seguretat raonable —de l’ordre de 0,5 a 1 metre—. El NPSH disponible depèn de la pressió sobre la superfície lliure del líquid, de l’alçada d’aspiració, de les pèrdues de càrrega a l’aspiració i, de manera molt sensible, de la pressió de vapor del fluid a la temperatura de treball.
Amb fluids corrosius aquest càlcul és especialment crític per dues raons. La primera és que molts d’aquests líquids es manegen calents o amb gasos dissolts, cosa que dispara la seva pressió de vapor i enfonsa el NPSH disponible. La segona és que la cavitació —la implosió de bombolles de vapor sobre la superfície del rodet— genera microcràters que destrueixen la barrera superficial del material i obren la porta a l’atac químic localitzat. En una bomba d’aigua la cavitació és soroll i pèrdua de rendiment; en una bomba d’àcid és el principi de la fi del rodet.
Passos 5, 6 i 7: configuració, estanquitat i documentació normativa
El pas 5 tradueix la realitat física de la instal·lació —d’on s’aspira, on hi ha espai, si és possible encebar— en una configuració mecànica concreta. La gamma de bombes de plàstic anticorrosives de Tecnium cobreix els cinc escenaris habituals:
| Escenari d’instal·lació | Configuració | Sèrie | Prestacions màximes |
| Transvasament i procés en línia amb aspiració inundada | Horitzontal normalitzada ISO 2858 | BN | 1.500 m³/h · 120 m.c.l. |
| Aspiració des de cubeta o fossat, sense encebament possible | Vertical submergida, eix en voladís | BT | 450 m³/h · 100 m.c.l. |
| Bombeig des de dipòsit d’emmagatzematge exterior | Vertical exterior, estanquitat hidrodinàmica | BV | 1.200 m³/h · 100 m.c.l. |
| Fuita inadmissible, zona ATEX o producte ultrapur | Magnètica, sense tancament mecànic | BKM | 50 m³/h · 45 m.c.l. |
| Dosificació i transvasament amb espai limitat | Motobomba compacta acoblada | BH · BHS · BX | 250 / 90 / 14 m³/h |
Val la pena aturar-se en la sèrie BT vertical submergida, perquè resol un cas que es repeteix en tota instal·lació amb productes perillosos: aspirar des d’una cubeta de retenció. El seu eix en voladís elimina el coixinet submergit —el punt de desgast que arruïna les bombes verticals convencionals quan hi ha partícules— i està dissenyada per funcionar en sec, cosa imprescindible quan el nivell de la cubeta és intermitent per definició. Cobreix profunditats de fins a 1,2 metres.
El pas 6 decideix l’estanquitat. Per a servei estàndard, la sèrie BN de procés admet qualsevol tancament mecànic del mercat i munta una tapa de tancament que impedeix la dispersió de producte corrosiu, amb casquet d’eix desmuntable i independent del rodet. Quan qualsevol fuita és inadmissible —producte molt tòxic, molt costós, ultrapur, o zona classificada ATEX— la resposta és la sèrie BKM d’arrossegament magnètic, sense eix passant ni junta dinàmica i, per tant, amb zero emissions fugitives. La seva contrapartida és un cabal màxim més limitat i la incompatibilitat absoluta amb sòlids en suspensió, que colmaten l’entreferro. Entre totes dues se situa la sèrie BV vertical exterior, que resol l’estanquitat per via hidrodinàmica, sense tancament mecànic que calgui mantenir, i la gamma de motobombes compactes BH, BHS i BX per a dosificació i transvasament.
El pas 7 tanca el procés amb la documentació. Les bombes Tecnium es fabriquen conforme a les normes ISO i a les directives europees de seguretat en màquines, amb sistema d’assegurament de la qualitat en disseny i fabricació, i estan disponibles en versió homologada ATEX en categories 2 i 3 per a àrees classificades. A això cal sumar-hi, segons el cas, la conformitat amb el reglament APQ (RD 656/2017 i les seves ITC) per a l’emmagatzematge de productes químics, la directiva d’equips a pressió PED 2014/68/UE si se superen els llindars de pressió i diàmetre, i la normalització dimensional ISO 2858 / EN 22858, que garanteix que una bomba conforme sigui físicament intercanviable amb una altra de la mateixa mida sense redissenyar la instal·lació. Exigeixi aquests documents abans de signar la comanda, no en la posada en marxa.
Errors freqüents, checklist d’especificació i preguntes freqüents
Cinc errors d’especificació que surten cars
De les incidències que analitzem en instal·lacions alienes, la majoria s’expliquen per una d’aquestes cinc fallades:
Especificar per concentració nominal i no per rang real. Un circuit que treballa «al 30 %» però que arrenca cada lot amb producte concentrat sense diluir ha estat bombejant, en realitat, un fluid diferent de l’especificat.
Ignorar els transitoris de temperatura. Les netejes amb vapor o amb aigua calenta sotmeten el material a condicions que mai no van aparèixer a la fulla de dades del procés.
Sobredimensionar «per si de cas». Desplaça el punt de treball fora del BEP, augmenta el consum, castiga el tancament i multiplica el risc de cavitació.
Triar bomba magnètica per a un líquid amb partícules. És probablement l’error més car de tots: l’entreferro de l’acoblament es colmata i l’equip es bloqueja, quan el problema es resolia amb una vertical submergida.
No comprovar el NPSH disponible. Tot l’esforç de selecció de material es perd si la bomba cavita des del primer dia.
Checklist de dades per sol·licitar una oferta tècnica
Reunir aquesta informació abans de contactar amb el fabricant escurça el termini d’oferta i, sobretot, evita que la selecció es faci sobre suposicions. És el mateix qüestionari que utilitza el nostre departament tècnic:
Fluid: denominació química, concentració mínima i màxima, contaminants i traces conegudes.
Condicions: temperatura normal, mínima i màxima, inclosos els pics de neteja; densitat i viscositat a temperatura de treball; pH.
Sòlids: percentatge en pes, mida màxima de partícula, naturalesa abrasiva o cristal·litzant.
Hidràulica: cabal nominal i rang de regulació, alçada manomètrica total, pressió en aspiració i en impulsió.
Aspiració: alçada geomètrica, longitud i diàmetre de canonada, accessoris, i NPSH disponible calculat.
Instal·lació: des d’on s’aspira (línia, cubeta, dipòsit exterior), espai disponible, règim de funcionament (continu, intermitent, en sec).
Normativa: classificació ATEX de la zona, aplicabilitat d’APQ, PED i requisits documentals del client final.
Preguntes freqüents sobre bombes per a fluids corrosius
Preguntes freqüents
És un equip de bombeig dissenyat específicament per manejar líquids que ataquen químicament els materials convencionals: àcids, bases, salmorres, oxidants i dissolvents. Es diferencia d’una bomba estàndard en què les seves parts humides es fabriquen en materials químicament inerts —termoplàstics tècnics o aliatges especials—, en què el seu tancament està seleccionat per al fluid concret i en què incorpora la traçabilitat documental i la conformitat normativa (ATEX, APQ, PED) que exigeix el maneig de productes perillosos.
Depèn de la combinació de fluid, concentració i temperatura, no del fluid aïllat. Com a orientació: PP i PVC per a serveis estàndard a temperatura moderada, PE i UHMW-PE quan el problema dominant és l’abrasió, PVDF com a material de referència per a àcids agressius fins a 120 °C, i E-CTFE o PTFE per als casos extrems: àcids concentrats en calent, òleum i mescles oxidants. La taula d’aquest article cobreix els fluids més habituals, però convé verificar la compatibilitat per al seu cas concret abans de tancar l’especificació.
Per sota dels 120-150 °C, el plàstic tècnic és gairebé sempre l’opció òptima tècnicament i econòmicament: resistència química més àmplia enfront dels àcids reductors, absència de corrosió electroquímica i un cost entre cinc i deu vegades inferior al d’un aliatge especial equivalent. El metall manté el seu lloc quan la temperatura o la pressió superen el que el termoplàstic pot sostenir. La comparació no s’ha de fer sobre el preu de compra, sinó sobre el cost total de propietat al llarg de la vida útil.
Garantint que el NPSH disponible superi el requerit amb un marge de 0,5 a 1 metre. A la pràctica això s’aconsegueix elevant el nivell del dipòsit d’aspiració, escurçant i eixamplant la canonada d’aspiració, eliminant colzes i accessoris innecessaris, i comprovant la pressió de vapor del fluid a la temperatura màxima d’operació —no a la nominal—. En fluids que desprenen gas, com l’hipoclorit, cal evitar a més els punts alts on es pugui acumular una bossa que trenqui la columna de líquid.
Sí, però la selecció canvia completament. L’opció preferent és la sèrie BT vertical submergida amb eix en voladís, que elimina el coixinet submergit —el punt on les partícules provoquen el desgast—, admet funcionament en sec i treballa fins a 450 m³/h. També es poden emprar bombes horitzontals BN amb impulsor semiobert i tancament mecànic específic per a sòlids, i valorar UHMW-PE per la seva tenacitat davant l’abrasió. Les bombes magnètiques queden descartades: l’entreferro de l’acoblament es colmata.
Amb el material correcte i un manteniment preventiu bàsic —inspecció visual del tancament, control de la temperatura de servei i recanvis crítics en estoc—, una bomba Tecnium pot superar els 10 anys de servei continu amb químics agressius, enfront dels 12-24 mesos habituals d’una bomba metàl·lica estàndard en el mateix servei. El disseny back-pull-out permet separar bancada, rodet, eix i tancament sense desmuntar les canonades d’aspiració i impulsió ni el motor, i substituir el tancament mecànic sense canviar el rodet, de manera que les intervencions són curtes i el temps d’aturada mínim.
Si necessita especificar una bomba per a fluids corrosius per a la seva instal·lació, l’equip tècnic de Tecnium pot revisar les seves condicions de procés i proposar la sèrie, el material i la solució d’estanquitat òptimes, amb la documentació normativa completa. Sol·liciti pressupost sense compromís i rebi assessorament personalitzat d’un fabricant amb més de 70 anys d’experiència en bombeig de fluids corrosius per a química, fertilitzants, tractament de superfícies, mineria, farmàcia i tractament d’aigües.
Necessita una bomba per a àcid sulfúric?
Expliqui'ns la seva aplicació i el nostre equip tècnic l'ajudarà a especificar el model, material i tancament mecànic òptim per a les seves condicions de procés.
