Las bombas de turbina vertical (VTP) siguen siendo la solución más confiable para el suministro de agua en pozos profundos, tanques subterráneos y aplicaciones donde la fuente de agua está por debajo del nivel del suelo. En la industria de protección contra incendios, desempeñan un papel fundamental a la hora de garantizar un suministro de agua estable y de alto flujo, especialmente cuando los suministros de agua superficial o municipal son insuficientes.
Sin embargo, el rendimiento y la vida útil de una bomba de turbina vertical dependen en gran medida de una instalación adecuada. Los errores cometidos durante la instalación, como desalineación, lubricación inadecuada o ensamblaje incorrecto de la columna, pueden provocar vibraciones, baja eficiencia, desgaste prematuro o incluso fallas catastróficas.
Este artículo proporciona una guía completa y profesional para la instalación de bombas de turbina verticales en pozos profundos, adecuada para contratistas, diseñadores de sistemas y equipos de ingeniería involucrados en proyectos de protección contra incendios.
Una bomba de turbina vertical normalmente consta de estos componentes principales:
Cabezal de bomba / cabezal de descarga
Motor de eje hueco vertical o transmisión por engranajes de ángulo recto
Eje lineal y manguitos de eje
Tubos de columna
Montaje del tazón (múltiples etapas)
colador
En pozos profundos, el conjunto de la taza de la bomba se sumerge en agua y el sistema de columna transfiere agua hacia arriba hasta el cabezal de la bomba. Debido a la estructura vertical y los requisitos de profundidad, la instalación debe ser precisa, paso a paso y cumplir con NFPA 20 cuando se utiliza para protección contra incendios.
Antes de que comience cualquier instalación física, una planificación adecuada garantiza un flujo de trabajo fluido y minimiza los errores.
Confirme la profundidad hasta la superficie del agua y la profundidad total del pozo.
Asegúrese de que el nivel del agua cumpla con los requisitos mínimos de inmersión de la bomba.
Mida la rectitud y el diámetro del revestimiento del pozo para evitar interferencias durante el descenso.
La base debe ser:
Suave, nivelado y lo suficientemente fuerte como para soportar el peso de la bomba y el motor.
Lo suficientemente grande para posicionamiento de pernos y espacio libre de mantenimiento.
Libre de grietas o problemas de liquidación.
Los pernos de anclaje deben colocarse correctamente según las dimensiones del cabezal de descarga.
Inspeccione los componentes para:
Daños físicos
Corrosión
Enganche suave de rosca en tubos de columna
Rectitud de los ejes
Superficies de rodamiento limpias
Cualquier pieza dañada debe reemplazarse antes de sumergirse en un pozo profundo, ya que su recuperación es difícil.
El cabezal de descarga soporta el motor o la transmisión por engranajes y conecta el tubo de la columna a la descarga del sistema.
Pasos:
Coloque el cabezal de descarga sobre la base preparada.
Utilice un nivel de burbuja para garantizar una nivelación precisa.
Apriete los pernos de anclaje gradualmente en forma cruzada.
Verifique nuevamente la alineación antes de continuar.
Un cabezal de descarga nivelado es fundamental para mantener la alineación vertical de toda la cadena de bombas.
El conjunto de taza es el corazón de la bomba de turbina vertical. Para pozos profundos, este conjunto se baja primero.
Procedimiento:
Conecte el equipo de elevación al conjunto del tazón usando puntos de elevación aprobados por el fabricante.
Baje con cuidado la unidad de la taza dentro del revestimiento del pozo.
Mantenga la alineación vertical para evitar el contacto con la pared de la carcasa.
Asegúrese de que la primera sección del eje esté correctamente fijada.
La instalación de columnas se realiza por tramos, especialmente en pozos profundos de 30 metros o más.
Cada sección involucra:
Aplique lubricante para roscas de tuberías o compuesto sellador.
Apriete las conexiones de forma segura.
Verifique la rectitud de cada sección.
Dentro de cada tubo de columna se encuentra el eje de línea.
Procedimientos:
Instale el eje lineal, las camisas del eje y los cojinetes de acuerdo con las instrucciones del fabricante.
Compruebe que los rodamientos estén correctamente lubricados:
Cojinetes lubricados con agua para bombas contra incendios
Sistemas lubricados con aceite, si se especifica
Mida el juego axial del eje y ajústelo según sea necesario.
Baja la sección de la columna y conéctala con la anterior.
Repita estos pasos para cada sección hasta que la columna final llegue al cabezal de descarga.
La alineación vertical es esencial para garantizar un funcionamiento suave y sin vibraciones.
Durante la instalación:
Compruebe el descentramiento del eje utilizando un indicador de cuadrante.
Ajuste usando cuñas en la base de la base si es necesario.
Asegúrese de que se mantenga la alineación en todas las secciones de la columna.
Incluso una ligera desalineación puede causar:
Vibración excesiva
Desgaste de rodamientos
sobrecalentamiento
Eficiencia reducida de la bomba
Una vez que el conjunto de la columna llega a la superficie:
Conecte el eje del cabezal al eje del motor o al engranaje de ángulo recto.
Verifique las tolerancias del acoplamiento.
Ajuste el espacio vertical para cumplir con la elevación y el empuje del cabezal de la bomba requeridos.
Para aplicaciones de bombas contra incendios:
El motor de eje hueco vertical es común.
El motor diésel con transmisión por engranajes en ángulo recto se utiliza cuando la energía eléctrica no es confiable.
Asegurar:
La base del motor coincide con el cabezal de descarga.
La capacidad de carga de empuje cumple con los requisitos de diseño de la bomba.
La conexión eléctrica sigue los códigos de seguridad y protección contra incendios.
Antes de operar la bomba:
Limpie el pozo de limo, arena y escombros.
Asegúrese de que la fuente de agua cumpla con los requisitos NPSH de la bomba.
Lave el sistema para eliminar los contaminantes.
Este paso protege el conjunto del tazón y los cojinetes durante el arranque inicial.
Realice una verificación de alineación completa:
Comprobar la rectitud del eje
Verifique el espacio del acoplamiento
Medir la línea base de vibración
Apriete todos los pernos estructurales.
Incluye:
Pruebas de resistencia de aislamiento del motor.
Comprobaciones del motor de arranque y del controlador.
Verificación de la dirección de rotación (solo avance breve)
La rotación debe coincidir con la flecha de dirección del fabricante.
Durante la primera ejecución:
Monitorear la vibración
Compruebe si hay ruidos anormales
Observe el manómetro y el caudalímetro.
Confirmar el flujo nominal y el rendimiento de la cabeza.
Inspeccionar la temperatura en los rodamientos.
Si ocurre alguna anomalía, apáguelo e investigue inmediatamente.
Las bombas de turbina verticales utilizadas para protección contra incendios deben seguir los requisitos de NFPA 20:
La bomba debe proporcionar flujo nominal a presión nominal.
Se debe mantener una inmersión mínima en todo momento.
El suministro de agua debe ser fiable y estable.
Los controladores deben estar listados por UL y tener el tamaño correcto.
La instalación debe permitir una fácil inspección y mantenimiento.
NFPA 20 también requiere que la bomba se pruebe en condiciones de flujo total y agitación después de la instalación.
Puede causar fallas en los rodamientos durante la operación inicial.
Provoca vibraciones y acorta la vida útil de la bomba.
Provoca vórtices, cavitación y rendimiento reducido.
Un problema grave que puede provocar que la bomba se caiga o se desalinee dentro del pozo.
Puede dañar gravemente la bomba en segundos.
El conocimiento de estos problemas garantiza una instalación segura y confiable.
Un mantenimiento adecuado mantiene la bomba funcionando con la máxima eficiencia.
Realizar análisis periódicos de vibraciones.
Inspeccione periódicamente las camisas y los cojinetes del eje.
Pruebe el rendimiento de la bomba cada año o según las normas locales contra incendios.
Verifique el nivel del agua estacionalmente, especialmente en pozos profundos.
Vuelva a alinear el motor después de cualquier mantenimiento importante.
Una bomba de turbina vertical bien instalada y mantenida puede funcionar de manera eficiente durante décadas.
La instalación de una bomba de turbina vertical en un pozo profundo requiere precisión, experiencia técnica y un cumplimiento estricto de las normas de seguridad contra incendios. Cada paso, desde la planificación previa a la instalación, la preparación de los cimientos, el montaje de la tubería de la columna, la alineación del eje hasta las pruebas de rendimiento finales, influye directamente en la confiabilidad a largo plazo de la bomba.
Para los sistemas de protección contra incendios, la instalación siempre debe cumplir con los requisitos de NFPA 20 para garantizar un suministro confiable de agua durante emergencias. Siguiendo las pautas de este artículo, los contratistas e ingenieros pueden lograr un rendimiento estable, eficiente y duradero de la bomba de turbina vertical en aplicaciones de pozos profundos.
Si necesita una consulta profesional o una solución personalizada de bomba contra incendios de turbina vertical, siempre puede solicitar asistencia de expertos.
