Capítulo 4 - Bombas e instalaciones de bombeo
4-1
Bombas e instalaciones de bombeo
Las bombas e instalaciones de bombeo son componentes esenciales y vulnerables en casi todos los
sistemas de agua. El diseño, operación y mantenimiento inadecuados de los sistemas de bombeo
pueden representar riesgos sanitarios graves, incluida la pérdida completa del suministro de agua.
Para evaluar la seguridad, suficiencia y confiabilidad del sistema de agua, el inspector debe incluir
a las bombas e instalaciones de bombeo como parte integral de la inspección sanitaria.
Objetivos del aprendizaje
Al final de este capítulo, los participantes deben ser capaces de:
O Identificar los diversos tipos, usos y componentes de las bombas de suministro de agua.
O Conocer los reglamentos aplicables y los datos clave requeridos para realizar la
inspección sanitaria de una estación de bombeo.
O Reconocer los riesgos sanitarios y peligros por falta de seguridad en las instalaciones,
incluidos la estación y equipo de bombeo, accesorios y sistemas de energía de reserva.
O Reconocer los riesgos sanitarios y los peligros por falta de seguridad asociados con los
procedimientos y prácticas, incluidos el manejo, operación y mantenimiento de las
instalaciones de bombeo.
O Determinar si la instalación de bombeo es segura, adecuada y confiable.
Recolección de datos
Antes de realizar la inspección de una instalación de bombeo, se deben revisar los siguientes datos
disponibles:
O registros de operación proporcionados por la empresa de agua
O especificaciones usadas por la empresa de agua para la construcción, operación y
mantenimiento.
Si la información no estuviese disponible, ésta se debe recolectar durante la inspección.
Una vez en el campo, durante la entrevista inicial con el operador, el inspector debe elaborar una
lista de las bombas del sistema para asegurar que sean evaluadas durante la inspección sanitaria.
Reglamentos y normas
Antes de la inspección sanitaria, el inspector debe revisar los reglamentos y normas concernientes
a bombas e instalaciones de bombeo.
Cómo realizar inspecciones sanitarias
4-2
Capítulo 4 - Bombas e instalaciones de bombeo
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Bombas e instalaciones de bombeo
Información básica
Introducción
Existen diversos tipos de bombas y aplicaciones en los
sistemas de agua. Las bombas que se utilizan para
transportar agua a través del sistema están dentro de la
categoría de ‘desplazamiento variable’ o «centrifugas».
Otras aplicaciones usan bombas de desplazamiento
positivo, como en la dosificación de sustancias químicas,
remoción de lodos, muestreo y compresión de aire. Este
capítulo tratará las bombas referidas al agua. Las otras
se abordan en capítulos posteriores.
Durante la inspección sanitaria, el inspector debe ser
capaz de identificar el tipo de bomba para evaluar su uso
adecuado.
Cada categoría de bomba tiene sus propias
características de operación y una serie de aplicaciones.
Existen muchos tipos de bombas en cada categoría.
Bombas de caudal variable, aplicaciones y componentes
Caudal variable Las bombas de desplazamiento variable se usan para
grandes volúmenes donde se requiere una tasa de caudal
constante (para transportar agua a través de los
sistemas de tratamiento y distribución). La tasa de
descarga de esas bombas varía de acuerdo con la carga
(a medida que aumenta la elevación o carga, disminuye
la producción de la bomba). Estas bombas no son
autocebantes; por ello, dependen de la carga de succión
positiva o de un sello hermético en la entrada de la
bomba si el nivel del agua que se va a bombear está por
debajo del impulsor de la bomba. El tipo de bomba de
desplazamiento variable más común es la centrifuga.
Bombas centrífugas
Las bombas centrifugas tienen un impulsor giratorio
montado en un eje conectado a la fuente de energía. El
impulsor giratorio aumenta la velocidad del agua y la
descarga a una tubería diseñada para disminuir el
caudal de agua y convertir la velocidad en presión. Las
bombas centrifugas equipadas con un sólo impulsor se
denominan bombas de una sola etapa, mientras que las
que tienen dos o más impulsores se llaman bombas de
múltiples etapas. Estas últimas pueden bombear a
mayores alturas de descarga, pero no aumentan el
caudal.
Brida
Impulsor
Eje
Casquillo de
empaquetadura
Empaquetadura
Cómo realizar inspecciones sanitarias
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Impulsor
Bomba horizontal - Acoplada en forma compactada
Bomba horizontal de doble aspiración
Turbina sumergible
Turbina del eje de transmisión
Rodamientos
Rodamientos
Eje del motor
Brida
Motor
Acoplamiento
del eje
Bomba
Conexión
eléctrica
Tamiz de
entrada
Motor
eléctrico
Válvula de
retención
Tubo de caída
Tamiz de entrada
Centrífugas e
impulsores
Cable
eléctrico
Etapa
Entrada
Descarga
Orificio de
ventilación
Tubo de
caída
Motor con
eje hueco
Caja de
empaquetadura
Altura de
descarga
Eje primario
Columna
Unidad de
bomba
Montaje del
motor
Aplicaciones en un sistema de agua Existen diversos tipos de bombas centrífugas con
múltiples aplicaciones en los sistemas de agua. A
continuación se enumeran las aplicaciones más comunes
de las bombas centrífugas:
OO
OO
O bombas para pozo (turbina vertical y sumergible)
OO
OO
O bombas para agua cruda
OO
OO
O bombas para agua de retrolavado
OO
OO
O bombas para sistema de cloro gaseoso y reforzadoras
de vacío
OO
OO
O bombas para agua tratada (de alta descarga)
OO
OO
O
bombas reforzadoras para el sistema de distribución.
Tipos y componentes comunes
Capítulo 4 - Bombas e instalaciones de bombeo
4-5
Riesgos sanitarios de la estación de bombeo y la
caseta del pozo
El inspector debe evaluar las instalaciones de los
sistemas de bombeo, es decir, las casetas de los pozos y
las estaciones de las bombas reforzadoras, de agua
tratada y cruda.
1. ¿La seguridad es adecuada?
Las instalaciones de bombeo se deben proteger contra el
vandalismo y el ingreso de personas no autorizadas. El
perímetro de la propiedad debe estar cercado y las
puertas y ventanas del exterior del edificio se deben
cerrar con candado. Verifique la presencia de paneles
eléctricos, interruptores y válvulas en los alrededores del
edificio. Asegúrese de que el público no tenga acceso a
ellos. Asimismo, los orificios de drenaje y ventilación en
el edificio se deben proteger con mallas para prevenir el
ingreso de animales.
2. ¿El edificio y el equipo están protegidos contra
inundaciones?
La estación de bombeo se debe ubicar por lo menos a 30
cm por encima del nivel más alto de inundación. La
Ventilación
Alarma
Luces colgantes
Tragaluz
Panel
de control
Drenaje del
suelo
Luz de
alarma
contra robos
Puerta
con palanca de
emergencia
Estructura de
bloques de concreto
Cómo realizar inspecciones sanitarias
4-6
escorrentía superficial debe drenar lejos de la estación de
bombeo. Las estaciones de bombeo se deben diseñar con
drenajes adecuados para que el equipo no se inunde en
caso de que se rompa una tubería. Los compartimentos
que están por debajo del nivel del piso, tales como los
pozos de agua y fosas secas, se deben sellar para prevenir
la entrada de agua indeseable, ya sea por las paredes o
por la escorrentía superficial. Las fosas secas deben
incluir un sumidero y una bomba de sumidero. Asegúrese
de que los controles eléctricos y motores no estén
expuestos a inundaciones.
3. ¿Cuáles son las condiciones de la estructura del
edificio?
El inspector debe verificar las condiciones de las
paredes, techos, ventanas y puertas para asegurarse de
que la lluvia no entre al edificio. Debe verificar que los
pisos de concreto y las paredes de mampostería no
tengan grietas. Las grietas alrededor de la tubería de las
bombas son un indicador de las condiciones del golpe
de ariete durante el inicio y final del funcionamiento de
la bomba. Esto puede incrementar la presión y ocasionar
fisuras en el sistema de distribución.
4. ¿La calefacción, ventilación y alumbrado son
adecuados?
En climas fríos, el edifico se deberá calentar para prevenir
la congelación de las tuberías. La ventilación es necesaria
en todos los climas a fin de reducir el calor, la humedad y
la corrosión. El interior del edificio debe tener alumbrado
permanente para facilitar la inspección y el mantenimiento
durante la noche.
5. ¿El equipo puede recibir mantenimiento y trasladarse
fuera del edificio?
Verifique que el equipo esté accesible para la inspección
y mantenimiento. Además, deben existir medios para
trasladar el equipo pesado fuera del edificio. Por
ejemplo, las casetas de pozos deben tener una escotilla
desmontable en el techo directamente sobre el pozo.
Esto facilitará el traslado del equipo mecánico con una
grúa.
6. ¿El local está ordenado y limpio?
El inspector debe observar el orden y limpieza de las
instalaciones de bombeo. El polvo se puede combinar
con lubricantes y reducir la duración de los engranajes.
Asimismo, el polvo y la humedad forman un
revestimiento aislante en el bobinado del motor, lo cual
puede producir calentamiento. En la mayoría de casos,
la falta de orden y limpieza reflejan una operación y
mantenimiento deficiente. Sin embargo, no suponga que
debido a que una habitación se mantiene ordenada y
limpia, se están siguiendo buenas prácticas de O&M.
Capítulo 4 - Bombas e instalaciones de bombeo
4-7
7. ¿La estación de bombeo también se usa para
almacenamiento?
La caseta del equipo de bombeo no se debe usar para
almacenar materiales peligrosos, inflamables ni
corrosivos. Las sustancias químicas (cloro, hipoclorito,
fluoruro e hidróxido de sodio) se deben almacenar en
una sala separada del equipo de bombeo y de los
controles eléctricos. Para mayor información sobre la
dosificación de sustancias químicas y almacenamiento,
véase el capitulo 6 sobre procesos de tratamiento de
agua.
8. ¿El equipo de seguridad es adecuado?
El inspector debe verificar que se hayan identificado
todos los espacios confinados del sistema de agua y que
cuenten con una ventilación adecuada. El operador
deberá prender los ventiladores antes de ingresar. Se
deben tomar todas las precauciones de seguridad antes
de ingresar a espacios confinados.
Las escaleras de acceso deben estar sujetadas
firmemente.
Cada estación de bombeo se debe equipar con un
extinguidor de incendios de clase B (líquidos
inflamables) y clase C (equipo eléctrico).
Cómo realizar inspecciones sanitarias
4-8
Estación de bombeo con una turbina de eje de transmisión
Estación de la bomba reforzadora
Alarma
Interruptor
Empaquetadura
Válvulas con
lubricación de agua
Ventilación del
encamisado
Columna
Tubo de
revestimiento
del encamisado
Tubo de sondeo
Caudalímetro
principal
Grifo de
muestreo
Válvula de
retención
Válvula de
alivio de
aire
Válvula de
desagüe
Desvío de
medidor
Riesgos sanitarios del equipo y accesorios de bombeo
El inspector debe evaluar el equipo de bombeo y sus
accesorios. Ello incluye a las bombas, motores,
transmisiones, válvulas, tuberías, caudalímetros,
calibradores, controles eléctricos y sistemas de alarma.
Capítulo 4 - Bombas e instalaciones de bombeo
4-9
Estación de bombeo con una turbina de eje de transmisión
Estación de bombeo con turbina sumergible
Válvula de
retención
Válvula de
aislamiento
Bombeo al desagüe
Caudalímetro
Grifo de
muestreo
Ventilación del
encamisado
Voltios
Amperes
Desconectar
Alarmas
Horas
Prender
H.O.A.
Apagar
Válvula de
retención
Válvula de aislamiento
Bombeo al desagüe
Caudalímetro
Grifo de
muestreo
Ventilación del
encamisado
Voltios
Amperes
Desconectar
Alarmas
Horas
Prender
H.O.A.
Apagar
Cómo realizar inspecciones sanitarias
4-10
Bombas y motores
1. ¿Cuántas bombas hay (incluidas las reservas), de qué
tipo y dónde están?
Cada aplicación debe tener por lo menos una unidad
alterna de bombeo, excepto en el caso de bombas para
pozos donde otro sistema completo proporciona la
reserva apropiada. Es importante identificar la bomba
adecuada para cada aplicación. Por ejemplo, las bombas
centrífugas (de desplazamiento variable) no se deben
usar para dosificar sustancias líquidas cuando se
requiere una dosificación precisa respecto a un
desplazamiento variable. El operador y una revisión de
los diagramas de la planta pueden proporcionar esa
información.
2. ¿La capacidad
real de la estación de bombeo es
adecuada para satisfacer la demanda?
Las bombas deben tener amplia capacidad para
satisfacer las demandas máximas. La capacidad de
reserva necesaria para las bombas puede variar de un
estado a otro; sin embargo, una regla general para la
aplicación de bombas múltiples y velocidad constante
para el abastecimiento de agua es: Si la bomba más
grande no funciona, las otras disponibles deben
satisfacer la demanda promedio diaria en un tiempo
máximo de bombeo combinado de 18 horas. La
información se puede obtener de los registros de
operación del sistema de bombeo.
3. ¿Cuándo y cómo se determina la capacidad de la
bomba?
El inspector debe conocer los resultados de cualquier
prueba realizada a las bombas, cuándo fue la ultima
prueba y si se empleó el método correcto. Esto es muy
importante cuando se utilizan medidores del tiempo de
bombeo para estimar la producción de agua. Por
ejemplo, hace 10 años la bomba podía haber operado un
promedio de 8 horas al día. Ahora, la misma opera un
promedio de 12 horas diarias. La pregunta es: ¿el
incremento del tiempo de operación se debe al aumento
del caudal, a un cambio en la estrategia de operación o
se ha reducido la capacidad de producción de la bomba
por un incremento en la carga de operación o desgaste
mecánico? Esto sólo se puede verificar con un
caudalímetro en servicio, manómetros y registros
adecuados de operación. Cuando se revisan los registros
de operación y prueba de las bombas, el inspector debe
determinar si dos bombas similares tienen la misma
producción.
Capítulo 4 - Bombas e instalaciones de bombeo
4-11
4. ¿Cuál es la condición del equipo?
O TODAS las unidades funcionan
Todas las bombas deben funcionar. Si sólo una de las dos
bombas para agua cruda funciona, representa un grave
riesgo para la salud. El inspector debe averiguar cómo
operan las bombas. Pregunte con qué frecuencia se
prueban las unidades de reserva. Si no ocasionan
ninguna interrupción en la operación, el inspector debe
pedir que se opere cada unidad, una a la vez, para poder
hacer las observaciones. Cuando la bomba esté en
operación, el inspector debe observar cualquier ruido,
vibración, calor u olor excesivos y fugas de agua o
lubricante. El inspector también debe buscar signos de
humedad y polvo alrededor de los orificios de ventilación
del motor.
O Ruido, vibración, calor y olor excesivos
Mientras está en funcionamiento, el motor de la bomba
debe tener un sonido suave y no debe calentarse
excesivamente. El ruido, vibración y calor excesivos
indican problemas graves, como falla en los
rodamientos, falta de alineación del eje, cavitación de la
bomba, desgaste del impulsor o avería del motor. El
calor, el olor del ozono o de la quema de la
empaquetadura representan problemas que incluyen
fallas en las bobinas del motor, energía deficiente o
excesiva, conexiones flojas y deficiencias en el sistema de
control del motor. Todos los aspectos enumerados
indican que es necesario un mantenimiento inmediato.
O Fugas de agua
Si bien la caja de empaquetadura de la bomba requiere
un goteo constante a través del casquillo, este no debe
ser excesivo, no debe generar humedad alrededor del
motor, no debe crear condiciones inseguras alrededor de
la caseta ni facilitar el ingreso de contaminantes al agua
cuando se paraliza la bomba y se puedan crear vacíos en
la caja de empaquetadura.
O Polvo y suciedad
El inspector deber buscar huellas de polvo alrededor de
las aspas de ventilación del motor y en las entradas de
aire. El polvo inhibe el flujo de aire necesario para
enfriar las bobinas del motor.
O Fuga de lubricante
Las bombas y motores no se deben lubricar en exceso,
ya que pueden producir fallas en los rodamientos y
calentar el motor. Los signos de lubricación excesiva e
inapropiada son la grasa que sale de los sellos de los
rodamientos y la acumulación de grasa o aceite
alrededor de la bomba o motor.
Cómo realizar inspecciones sanitarias
4-12
5. ¿Se usan los tipos correctos de lubricante?
Se deben usar lubricantes aprobados siempre que exista
contacto con el suministro de agua (por ejemplo, en la
caja de empaquetadura, rodamiento de los ejes del pozo,
válvulas de retención). No es necesario usar lubricantes
aprobados en componentes que no tienen contacto
directo con el agua (rodamientos del motor, ejes y
rodamientos externos de la bomba). Todos los
lubricantes usados deben cumplir con las
recomendaciones del fabricante del equipo.
6. ¿La frecuencia y cantidad de lubricación son
adecuadas?
El inspector debe observar el nivel y apariencia del aceite
en los depósitos de lubricante de la bomba y del motor
para determinar si la lubricación es adecuada. Si el
aceite presenta una apariencia lechosa significa que está
contaminado con humedad. En el caso de bombas para
pozos, el tipo y cantidad de lubricación son sumamente
importantes. Algunos sistemas de bombeo con turbinas
verticales se diseñan con ejes de rodamiento lubricados
con aceite. Si el tubo de sellado se avería alrededor de
uno de esos rodamientos, se producirá la entrada de
aceite al agua. El inspector debe averiguar la cantidad de
aceite que el operador agrega regularmente y compararla
con la cantidad utilizada cuando el equipo estaba nuevo.
Un aumento significativo de aceite es un signo claro de
que el sello está roto.
Para rodamientos lubricados, una señal de que no siguen
los procedimientos de lubricación adecuados es pintura
intacta sobre las copas o dispositivos de grasa y los tapo-
nes de salida.
Un plan de mantenimiento preventivo debe incluir un
programa de lubricación.
Accesorios
1. ¿Los sistemas de bombeo se equipan con:
a. ¿válvulas de retención?
Cada bomba debe tener una válvula de retención en los
sistemas de bomba centrifuga.
Durante la inspección sanitaria, mientras observa la
operación de cada unidad de bombeo, se debe prestar
Válvula de retención a volante
Brida
Cuerpo
Anillo del
asiento
Disco
Capítulo 4 - Bombas e instalaciones de bombeo
4-13
atención al comportamiento de la válvula de retención
durante el encendido y apagado de las unidades. La
válvula de retención no se debe abrir ni cerrar
brúscamente. Si esto sucede, se puede producir un golpe
de ariete o carga de presión en el sistema de
distribución, lo cual podría
ocasionar rupturas en la tubería
matriz o en la de servicio.
Cuando la bomba no está en
operación, el eje de propulsión
no debe girar hacia atrás. La
rotación hacia atrás indica que
la válvula de retención no
funciona y, en algunos casos,
podría hacer que el impulsor se
desconecte del eje de
propulsión.
b. ¿válvulas de aislamiento?
Cada bomba debe tener una
válvula de aislamiento en la
tubería de descarga. En
sistemas donde el nivel de
captación de agua está por
encima del impulsor de la
bomba (aplicación de “succión
inundada” o “carga de succión”),
también se requiere una válvula
de aislamiento en la entrada de cada bomba. Las
válvulas de aislamiento facilitan la remoción de la bomba
para su mantenimiento. La existencia de una válvula no
implica necesariamente que esté en operación. El
inspector debe preguntar con qué frecuencia se utilizan
las válvulas y debe solicitar al operador que abra y cierre
una o más válvulas.
c. ¿manómetros?
Cada bomba debe tener un manómetro en la descarga
para medir las condiciones reales de la carga durante la
operación. El manómetro y caudalímetro son
importantes para determinar la capacidad de la bomba y
detectar cambios en las condiciones de operación. Las
bombas reforzadoras del sistema de distribución se
deben equipar no sólo con manómetros en la descarga,
sino también con caudalímetros compuestos ubicados
en la entrada de la bomba. Los caudalímtros
compuestos miden las presiones positivas y negativas.
La presión en la entrada de las bombas reforzadoras de
distribución no debe estar por debajo de las 20 libras
por pulgada cuadrada, ya que las presiones más bajas
pueden causar problemas de contracorriente en el
sistema de distribución aguas arriba de la bomba
reforzadora.
Válvula esclusa
Cómo realizar inspecciones sanitarias
4-14
d. ¿caudalímetro?
El inspector debe observar si la bomba tiene un
caudalímetro y si funciona adecuadamente. Además de
proporcionar la cantidad exacta de agua bombeada, el
medidor puede ayudar al operador a detectar cambios
en el sistema y tomar medidas correctivas antes de que
se produzca un problema grave. Los caudalímetros se
deben equipar con totalizadores para registrar la
cantidad total de agua bombeada durante un período
dado.
e. ¿tubería de descarga?
Los sistemas de bombeo, especialmente las bombas
para pozo y agua cruda, se deben equipar con válvulas
de aislamiento y tuberías para permitir la descarga libre
y no a la tubería de suministro de agua. Esto facilita la
limpieza de la fuente de agua más próxima así como la
prueba de la bomba.
Bombas para pozos
f. ¿válvula de alivio al vacío o a presión?
Los sistemas de bombeo de pozos se deben equipar con
una válvula de pie (bombas sumergibles) o unidades de
alivio de aire o vacío (bombas con turbina vertical) para
prevenir la entrada de aire al sistema de distribución
cuando se activan y para evitar el vacío y posible colapso
de la tubería cuando se desactivan. El inspector debe
verificar que la válvula de alivio se abra adecuadamente
después de apagar la bomba y se cierre apropiadamente
luego de encender la bomba. La tubería de descarga en
la válvula de alivio debe estar girada hacia abajo, tener
una rejilla y terminar con un adecuado espacio sobre el
piso.
2. ¿Existen conexiones cruzadas?
Las conexiones cruzadas en los sistemas de bombeo se
pueden encontrar en:
O sistemas de agua con rodamientos lubricados
Caudalímetro tipo turbina
Turbina con transmisión de eje
con válvula de alivio
Válvula de alivio
para vacío o presión
Válvula de control
Capítulo 4 - Bombas e instalaciones de bombeo
4-15
O sistemas de bombeo con lubricación en el sello de
agua
O tuberías de descarga al vacío y a presión
O tuberías de cebado para bombas de aspiración.
En todos estos casos, si se usa agua tratada como fuente
para estos sistemas, se puede producir una
contracorriente. Por ello, se deben proteger
adecuadamente con un intervalo de aire o dispositivo
aprobado de prevención de contracorrientes. En el
capítulo 8 se describe detalladamente las conexiones
cruzadas con los ejemplos respectivos.
Lubricación de rodamientos con agua Sistema de bombeo de agua cruda con sello de agua
Control de la conexión
cruzada para el sello de agua
Tubería de alivio para vacío o presión
Tubería de cebado en bomba de aspiración
Válvula solenoide
Lubricación con
agua potable
Válvula de alivio
Válvula
esclusa
Drenaje
Silenciador
Reductor concéntrico
Conexión de cebado
Válvula de
retención
Sello de agua
Reductor excéntrico
Válvula de pie
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