¿Por qué una bomba sumergible de pozo profundo suministra menos agua?

¿Por qué ha disminuido la tasa de descarga de la bomba sumergible de pozos profundos?

Una bomba sumergible de pozo profundo puede seguir funcionando incluso si su caudal está muy por debajo de las expectativas. La causa no es necesariamente un daño a la bomba misma; Un flujo insuficiente puede deberse a problemas con las condiciones del pozo, el suministro de energía, las tuberías, las válvulas, la selección de la bomba o el desgaste interno.

La resolución de problemas debe basarse en datos medidos en lugar de en el reemplazo ciego de componentes. Registre el caudal, la presión, el voltaje, la corriente y el nivel dinámico del agua, y compare estas cifras con los datos de puesta en servicio inicial y la curva de rendimiento de la bomba aprobada.

No juzgue el caudal únicamente por la apariencia visual de la corriente de descarga o el tiempo necesario para llenar un tanque de volumen desconocido.

Verifique lo siguiente:

• Precisión del medidor de flujo
• Precisión del manómetro
• Velocidad de la bomba o frecuencia del variador de frecuencia (VFD)
• Posición de apertura de la válvula
• Volumen del tanque y tiempo de llenado
• Unidades utilizadas en la curva de rendimiento de la bomba.

Las lecturas de presión por sí solas no indican el caudal de la bomba. La alta presión combinada con un flujo bajo puede indicar una obstrucción de la tubería, mientras que la baja presión combinada con un flujo bajo puede indicar problemas con el suministro de agua, la dirección de rotación o la bomba misma.

El nivel estático del agua se mide cuando el pozo está en reposo. Una vez que la bomba arranca, el nivel del agua normalmente cae al nivel dinámico del agua (es decir, el nivel del agua de bombeo).

Si el nivel dinámico del agua es más bajo de lo esperado, la bomba enfrenta una altura vertical más alta. A medida que aumenta la altura requerida, el caudal puede disminuir en consecuencia.

Las posibles causas incluyen:

• Disminución estacional del nivel freático
• Sequía
• Actividades de bombeo en los alrededores.
• Pantalla de pozo obstruida
• Caudal excesivo de la bomba
• Recarga reducida de acuíferos

Mida el nivel del agua mientras la bomba está funcionando a un caudal conocido. Si el nivel del agua continúa bajando, reduzca la tasa de bombeo y reevalúe el rendimiento sostenible del pozo.

No baje la profundidad de instalación de la bomba sin verificar primero la profundidad del pozo, la ubicación de la pantalla, las condiciones de enfriamiento del motor y el estado de la zona de sedimentos.

El caudal real de la bomba está determinado por la intersección de su curva de rendimiento y la curva del sistema. La altura real puede ser mayor de lo esperado debido a las siguientes razones:

• Nivel de agua dinámico bajo
• Alta elevación de descarga
• Alta presión de descarga requerida
• Tubería de suministro de agua de tamaño insuficiente (ascendente)
• Longitud excesiva de la tubería de superficie
• Adición de accesorios de tubería o filtros.
• Válvula en posición parcialmente cerrada
• Pérdida excesiva de presión a través de la válvula de retención.

Vuelva a calcular la altura dinámica total en función del nivel de agua actual, el diámetro interno real de la tubería y el caudal medido. No utilice la profundidad total del pozo como cabezal de la bomba.

Si el punto de funcionamiento requerido queda fuera del rango de la curva de rendimiento de la bomba, simplemente cambiar la configuración eléctrica no resolverá el desajuste hidráulico.

Una secuencia de fases incorrecta puede provocar que el motor trifásico gire en sentido inverso.

Una bomba que gira en reversa aún puede suministrar agua, pero el caudal y la presión suelen ser menores. Las lecturas actuales también pueden desviarse de los valores operativos normales.

Realice una prueba de rotación utilizando un método aprobado por el fabricante. Esto generalmente implica comparar el caudal, la presión y la corriente. Si es necesario cambiar la dirección de rotación, desconecte la fuente de alimentación y haga que personal calificado cambie las conexiones bifásicas.

Nunca altere las conexiones eléctricas mientras el sistema esté energizado.

El bajo voltaje reduce el par del motor y puede impedir que la bomba alcance su velocidad de funcionamiento normal.

Las posibles causas incluyen:

• Sección transversal insuficiente del conductor del cable
• Longitud excesiva del cable
• Conexiones flojas o dañadas
• Capacidad inadecuada del transformador o del generador.
• Desequilibrio de la tensión de alimentación
• Cableado de arranque incorrecto

Mida el voltaje antes del arranque, durante la aceleración y en condiciones de carga estable. Una lectura normal sin carga no garantiza que el motor recibirá suficiente voltaje durante el funcionamiento.

Para motores trifásicos, compare la corriente en cada fase. Las pruebas eléctricas deben ser realizadas por personal calificado.

Inspeccione todo el sistema de tuberías de descarga, incluyendo:

• Válvulas de retención de bombas
• Tuberías de transporte (tuberías ascendentes)
• Válvulas de compuerta o válvulas de mariposa
• Codos y reductores
• medidores de flujo
• Coladores/filtros
• Entradas de tanque

Las válvulas pueden estar parcialmente cerradas, instaladas en la orientación incorrecta o atascadas. Los filtros pueden estar obstruidos y la acumulación de sedimentos puede reducir el diámetro interno de las tuberías más antiguas.

Los resortes de las válvulas de retención y las vías de flujo internas también pueden causar pérdida de carga. Incluso si el tamaño nominal de una válvula coincide con el de la tubería, su área de flujo real puede ser menor. Cuando las condiciones lo permitan, compare las lecturas de presión aguas arriba y aguas abajo de los componentes accesibles.

La arena, las incrustaciones, el crecimiento biológico o los desechos pueden obstruir el flujo de agua hacia el pozo o la bomba.

Las señales de advertencia incluyen:

• Disminución gradual del caudal
• Mayor reducción
• Presencia de arena o turbidez.
• Presión inestable
• Fluctuaciones en la corriente del motor.

Si el filtro de la bomba está obstruido, es posible que sea necesario retirar la unidad para inspeccionarla. Si la rejilla del pozo está obstruida, el problema radica en el pozo mismo y debe ser evaluado por un contratista de pozos calificado.

No aumente la velocidad de la bomba para compensar la ingesta restringida; hacerlo puede exacerbar la reducción y provocar el bombeo de arena.

Las tuberías dañadas, las uniones roscadas flojas o las bridas defectuosas pueden provocar que parte del volumen de agua llegue a la boca del pozo.

Es posible que la bomba esté funcionando normalmente, pero el volumen de agua entregado a la superficie se reduce.

Los posibles signos incluyen:

• Flujo de descarga superficial reducido
• Lecturas de presión anormales
• Gas en el fluido descargado o flujo inestable.
• Sonido de agua que fluye en el pozo después del cierre.
• Pérdida rápida de presión residual.

Puede que sea necesario tirar de la bomba para realizar una prueba de presión e inspeccionar la tubería de descarga. Se debe confirmar la causa de la falla antes de reemplazar los componentes hidráulicos de la bomba.

La arena y el funcionamiento prolongado pueden provocar desgaste en impulsores, tazones, anillos de desgaste, cojinetes y casquillos. El aumento de los espacios libres internos conduce a la recirculación interna del agua, lo que reduce la altura y el caudal.

Es probable que se produzca desgaste si el sistema presenta lo siguiente:

• Disminución gradual del rendimiento
• Mayor vibración
• Ruido anormal
• Fluctuaciones en la corriente del motor.
• Presencia persistente de arena
• Problemas recurrentes con los rodamientos

La guía de solución de problemas SLAPK indica que el desgaste del impulsor y del anillo de desgaste, los impulsores sueltos u obstruidos y la acumulación excesiva de arena pueden causar degradación del rendimiento o irregularidades operativas.

Después de descartar problemas eléctricos, de pozo y de tuberías, inspeccione la unidad para confirmar la presencia de desgaste interno.

Siga esta secuencia para minimizar la extracción innecesaria de la bomba:

1. Revisar caudalímetros y manómetros.
2. Registre el voltaje y la corriente para cada fase.
3. Verifique la frecuencia del VFD y las posiciones de las válvulas.
4. Mida el nivel dinámico del agua.
5. Compare el punto de funcionamiento con la curva de rendimiento de la bomba.
6. Verifique la dirección de rotación.
7. Inspeccione los filtros, válvulas y tuberías accesibles.
8. Verifique si hay obstrucciones en la rejilla del pozo o problemas con la arena.
9. Pruebe la tubería de descarga para detectar fugas.
10. Tire de la bomba para inspeccionarla sólo cuando sea necesario.

Conserve todas las lecturas junto con los registros de puesta en servicio originales. Las tendencias de los datos suelen ser más valiosas como referencia que las mediciones aisladas.

Evite seleccionar una bomba de mayor potencia sin medir el nivel dinámico del agua; evitar aumentar la velocidad del VFD sin verificar los límites de funcionamiento de la bomba; evite aflojar los ajustes de protección simplemente para evitar disparos molestos; evitar asumir el desgaste de la bomba basándose únicamente en el bajo caudal; y evite ignorar lecturas inexactas de los instrumentos.

Sí. Una caída en el nivel de agua de bombeo aumenta la altura requerida y puede cambiar el punto de operación hacia un caudal más bajo.

Sí. Una bomba centrífuga trifásica aún puede suministrar agua cuando gira en reversa, aunque el flujo y la presión generalmente se reducen.

No necesariamente. La corriente depende de la curva de rendimiento de la bomba, el voltaje, la velocidad de rotación y la presencia de fallas. Un análisis exhaustivo debe considerar tanto los datos de flujo como de presión.

Sólo se debe considerar aumentar la velocidad después de verificar el rango de velocidad permitido, el rendimiento del pozo, la carga del motor y la altura del sistema. Aumentar la velocidad a ciegas puede provocar una sobrecarga de la bomba o bajar aún más el nivel del agua.

Se debe retirar la bomba para mantenimiento cuando las mediciones indiquen obstrucción, desgaste, daño mecánico o fugas en los componentes del fondo del pozo (que no se pueden inspeccionar desde la superficie).

El flujo bajo es un síntoma sistémico y no necesariamente indica una falla de la bomba. Primero se deben tomar mediciones precisas de flujo, presión, voltaje, corriente y nivel de agua.

Antes de tirar de la bomba, inspeccione el estado del pozo, la altura requerida, la dirección de rotación, el suministro de energía, las válvulas, las tuberías y la columna de descarga. Este enfoque minimiza el mantenimiento innecesario y ayuda a identificar la causa raíz más rápidamente.

Proporcione la siguiente información a SLAPK: modelo de bomba, caudal y altura de diseño, caudal y presión medidos, nivel de agua, profundidad de instalación, voltaje, corriente por fase, longitud del cable y detalles de la tubería. Nuestros ingenieros compararán los datos operativos con las curvas de rendimiento de las bombas de las series QJ o SP para ayudarlo a identificar las posibles causas de la degradación del rendimiento.

Póngase en contacto con SLAPK para una evaluación del rendimiento de la bomba de pozo profundo