Evitar los tiempos de inactividad de las bombas de sondeo

Bombas de sondeo: el corazón de bombeo de la industria del agua

Las bombas son el sustento de la industria del agua y las aguas residuales. Las bombas de sondeo son un tipo de bomba que desempeña un papel fundamental en la distribución de agua a zonas residenciales. Su fallo inesperado puede provocar importantes interrupciones en el suministro de agua, afectando a muchos hogares. Dado que estas bombas suelen estar sumergidas y ubicadas en lugares remotos, son difíciles de mantener y vigilar.

El desafío

Las bombas de sondeo sumergidas son de difícil acceso: pueden encontrarse a 200 metros bajo tierra. En estas condiciones, las tecnologías tradicionales basadas en la proximidad, como el análisis acústico o de vibraciones, resultan inadecuadas: es demasiado difícil instalar sensores en activos situados a tanta profundidad.

La sorpresa de conocer el estado de las bombas situadas a gran distancia bajo tierra en un pozo plantea otro problema: el coste de elevarlas. Históricamente, los equipos de mantenimiento tenían que sacar las bombas del pozo para evaluar su estado. El acto de sacar una bomba de su pozo es especialmente largo y costoso.

La solución

Samotics ha desarrollado un sistema que resuelve el problema de los equipos sumergidos. El sistema SAM4 Health utiliza un conjunto de técnicas para analizar la firma eléctrica de un motor, lo que significa que sus sensores están instalados dentro del armario de control del motor (MCC) por diseño. Como los sensores no necesitan estar conectados a la máquina, es posible supervisar de forma fiable los equipos sumergidos. Esto significa que puede supervisar todos sus activos críticos en cada parte del proceso, desde estaciones de bombeo a pozos de sondeo, pasando por líneas de distribución e instalaciones de tratamiento.

En resumen, hay tres factores clave que diferencian a SAM4 Health de otros sistemas de vigilancia:

1. SAM4 Health es capaz de llegar donde otras soluciones no llegan. Nuestros sensores se instalan en el armario de control del motor, en lugar de en el activo sobre el terreno.
2. SAM4 Health puede hacer más que otros. Somos capaces de detectar fallos eléctricos y mecánicos en motores y fallos mecánicos en el activo accionado.
3. SAM4 Health tiene un verdadero impacto en la sostenibilidad industrial. Al proporcionar información concreta sobre la eficiencia energética y el estado de los activos, podemos ofrecer oportunidades de ahorro energético.

En el sector del agua, los periodos de inactividad y sus consecuencias pueden acarrear importantes costes económicos y medioambientales. A continuación se describen tres casos prácticos en los que SAM4 Health ayudó a detectar fallos en una fase temprana. Estas detecciones garantizaron el tiempo de actividad y evitaron daños potenciales y multas de cientos de miles de euros.

1. Alerta temprana de atasco de la bomba de sondeo sumergida

El SAM4 Health se utiliza ampliamente para controlar bombas de sondeo. En un caso concreto, se ha instalado para supervisar un conjunto de bombas de sondeo sumergidas situadas en pozos que contienen hierro.

Una de las primeras causas de obstrucción es la acumulación de hierro en la entrada de las bombas de sondeo. SAM4 Health pudo detectar el depósito de hierro con casi un año de antelación al detectar patrones de disminución de la potencia activa junto con múltiples casos de cavitación, que son claros indicadores de atasco. Se avisó al cliente en cuanto el sistema detectó el fallo. Posteriormente, el cliente decidió extraer la bomba del pozo y llevar a cabo las acciones de mantenimiento necesarias. Tras las acciones de mantenimiento, los datos confirmaron que el estado de la bomba se había estabilizado.

Dado que esta bomba era difícil de inspeccionar por su inherente naturaleza sumergida, la notificación fue de gran valor para el cliente. Las repercusiones de no haber detectado esta anomalía habrían sido el sobrecalentamiento de la bomba y, como consecuencia, una pérdida significativa de la capacidad de suministro.

2. Alerta temprana de problemas en el variador de frecuencia de una bomba de sondeo

Las bombas de sondeo se utilizan a menudo para bombear agua de manantial que se procesa y convierte en agua potable. Por ello, estas bombas suelen estar situadas en lugares remotos a los que el personal de mantenimiento no puede acceder fácilmente.

SAM4 Health disparó las alarmas en múltiples ocasiones anómalas:

• un aumento del ruido en el espectro de frecuencias.
• comportamiento atípico en potencia activa para este activo en particular.
• y aumentos repentinos de la distorsión armónica total.

SAM4 Health detectó una frecuencia de alimentación inestable con un aumento de la potencia activa y una disminución del factor de potencia. Esto es un indicador de que una bomba lucha por mantener estables su velocidad y su carga y, por tanto, es probable que falle a corto plazo.

Tras ser notificado de las anomalías detectadas, el cliente realizó una inspección y descubrió problemas relacionados con el variador de frecuencia (VFD). La bomba sobrepasaba la corriente máxima cuando se alimentaba con 50 Hz.

A raíz de estos descubrimientos, el equipo de mantenimiento ajustó la configuración del inversor del variador de frecuencia para evitar que la bomba se disparara en exceso. Si no se hubiera notificado al cliente estas anomalías, la bomba podría haber fallado, lo que a su vez podría haber provocado una importante pérdida de capacidad de suministro.

3. Alerta temprana de la degradación de la bomba de sondeo sumergida

El SAM4 Health no sólo se utiliza para supervisar bombas de sondeo en lugares extremadamente remotos. En este caso concreto, detectó el desequilibrio mecánico de una bomba de sondeo sumergida en una instalación de producción de mayor tamaño.

La anomalía se detectó cuando se detectó un aumento repentino de la energía espectral en la frecuencia de rotación de una bomba concreta. Esto es un claro indicio de desequilibrio mecánico. Se notificó inmediatamente al cliente, tras lo cual se tomó la decisión de inspeccionar manualmente la bomba y, posteriormente, proceder a su mantenimiento. Una vez finalizadas las acciones de mantenimiento, los datos confirmaron que el estado de la bomba se había estabilizado.

Si el sistema no hubiera detectado la anomalía, podría haber provocado graves daños en las bombas y, en consecuencia, importantes pérdidas de capacidad de suministro.

Conclusión

Las bombas de sondeo son activos críticos en diversos entornos de la industria del agua. Su ubicación a gran profundidad dificulta la aplicación de los métodos tradicionales de control de estado. SAM4 Health ofrece una solución que permite detectar con antelación una multitud de modos de fallo críticos desde la seguridad del armario de control de motores. En este documento se han esbozado algunos ejemplos, pero esta lista no es en absoluto exhaustiva.