La cavitazione si previene garantendo un NPSH disponibile (NPSHd) superiore al NPSH richiesto (NPSHr) della pompa. Nella pratica, si aumenta il diametro della tubazione di aspirazione, si riducono le perdite di carico localizzate (curve, valvole) e si mantiene un battente idraulico adeguato. Per impianti esistenti, l'installazione di una pompa booster a monte o l'adozione di giranti con profilo anti-cavitazione (ad esempio con pale a geometria variabile) riduce il fenomeno. Un monitoraggio tramite sensori di vibrazione ad alta frequenza permette di rilevare l'insorgenza della cavitazione prima che danneggi la girante.

Per fluidi contenenti cloruri (es. acqua di mare, salamoie) si utilizzano acciai inossidabili superduplex (UNS S32750) o leghe di nichel-cromo-molibdeno come Hastelloy C-276. Per acidi concentrati (solforico, cloridrico) a temperature superiori a 60°C, le leghe di tantalio o i rivestimenti ceramici applicati con tecnica HVOF offrono la massima resistenza. La scelta dipende dalla concentrazione, dalla temperatura e dalla presenza di abrasivi: per fluidi con solidi sospesi si preferiscono rivestimenti in carburo di tungsteno.

Il dimensionamento parte dalla portata di progetto (Q) e dalla prevalenza totale (H) richiesta. Si calcolano le perdite di carico distribuite e localizzate lungo la condotta, considerando il diametro, la scabrezza e la lunghezza del tratto. Per reti magistrali si adotta un criterio di ridondanza: almeno due pompe in parallelo (n+1) con funzionamento alternato. La curva caratteristica dell'impianto si ottiene sommando la prevalenza geodetica e le perdite di carico; la pompa viene selezionata in modo che il punto di lavoro cada nella zona di massimo rendimento, con un margine di sicurezza del 10-15% sulla potenza installata.

La pompa a singola aspirazione ha una sola entrata del fluido sulla girante, mentre la doppia aspirazione presenta due ingressi simmetrici, bilanciando le spinte assiali. Le pompe a doppia aspirazione sono preferite per portate elevate (oltre 500 m³/h) e prevalenze medie, perché riducono il carico sui cuscinetti e aumentano l'efficienza idraulica. Nelle applicazioni con acqua di mare o fluidi con solidi, la doppia aspirazione offre anche una migliore distribuzione del flusso e minori turbolenze all'ingresso della girante.

La manutenzione predittiva si basa sul monitoraggio continuo di parametri chiave: vibrazioni (accelerometri triassiali), temperatura dei cuscinetti, pressione di mandata e aspirazione, assorbimento elettrico del motore. I dati vengono acquisiti da un PLC e analizzati tramite algoritmi di machine learning per identificare trend anomali. Un incremento delle vibrazioni a 2x la frequenza di rotazione indica un disallineamento; un aumento della temperatura dei cuscinetti oltre i 75°C segnala una lubrificazione insufficiente. L'integrazione con un sistema SCADA permette di programmare interventi prima del guasto, riducendo i fermi macchina non programmati del 30-40%.

I VFD consentono di regolare la velocità della pompa in funzione della domanda effettiva, riducendo i consumi energetici fino al 35% rispetto alla regolazione tramite valvole di strozzamento. Inoltre, eliminano gli stress meccanici dovuti agli avviamenti diretti, prolungando la vita di cuscinetti e tenute. Per reti con portata variabile (es. acquedotti o impianti di raffreddamento), l'uso del VFD mantiene il punto di lavoro vicino al rendimento massimo della pompa, riducendo il rischio di cavitazione a portate ridotte. È importante dimensionare il VFD con un margine di corrente del 20% per gestire picchi di coppia all'avviamento.