Por que uma bomba submersível de poço profundo fornece menos água?

Por que a taxa de descarga da bomba submersível de poço profundo diminuiu?

Uma bomba submersível de poço profundo pode continuar a operar mesmo que sua vazão esteja muito abaixo do esperado. A causa não é necessariamente danos à própria bomba; fluxo insuficiente pode resultar de problemas nas condições do poço, fonte de alimentação, tubulação, válvulas, seleção da bomba ou desgaste interno.

A solução de problemas deve ser baseada em dados medidos, em vez de substituição cega de componentes. Registre a vazão, pressão, tensão, corrente e nível dinâmico da água e compare esses valores com os dados de comissionamento iniciais e a curva de desempenho aprovada da bomba.

Não julgue a vazão apenas pela aparência visual do fluxo de descarga ou pelo tempo necessário para encher um tanque de volume desconhecido.

Verifique o seguinte:

• Precisão do medidor de vazão
• Precisão do manômetro
• Velocidade da bomba ou frequência do inversor de frequência (VFD)
• Posição de abertura da válvula
• Volume do tanque e tempo de enchimento
• Unidades usadas na curva de desempenho da bomba

Leituras de pressão sozinhas não indicam a vazão da bomba. Alta pressão combinada com baixo fluxo pode indicar uma obstrução na tubulação, enquanto baixa pressão combinada com baixo fluxo pode sinalizar problemas com o suprimento de água, direção de rotação ou a própria bomba.

O nível estático da água é medido quando o poço está em repouso. Assim que a bomba é ligada, o nível da água geralmente cai para o nível dinâmico da água (ou seja, o nível de bombeamento).

Se o nível dinâmico da água for menor do que o esperado, a bomba enfrenta uma cabeça vertical maior. À medida que a cabeça necessária aumenta, a vazão pode diminuir de acordo.

Causas possíveis incluem:

• Declínio sazonal do lençol freático
• Seca
• Atividades de bombeamento na área circundante
• Tela do poço entupida
• Vazão excessiva da bomba
• Redução da recarga do aquífero

Meça o nível da água enquanto a bomba está operando com uma vazão conhecida. Se o nível da água continuar a cair, reduza a taxa de bombeamento e reavalie o rendimento sustentável do poço.

Não baixe a profundidade de instalação da bomba sem antes verificar a profundidade do poço, a localização da tela, as condições de resfriamento do motor e o status da zona de sedimento.

A vazão real da bomba é determinada pela interseção de sua curva de desempenho e da curva do sistema. A cabeça real pode ser maior do que o esperado devido às seguintes razões:

• Baixo nível dinâmico da água
• Alta elevação de descarga
• Alta pressão de descarga necessária
• Tubulação de entrega de água (coluna) subdimensionada
• Comprimento excessivo da tubulação de superfície
• Adição de conexões de tubulação ou filtros
• Válvula em posição parcialmente fechada
• Perda de pressão excessiva na válvula de retenção

Recalcule a cabeça dinâmica total com base no nível atual da água, diâmetro interno real da tubulação e vazão medida. Não use a profundidade total do poço como a cabeça da bomba.

Se o ponto de operação necessário cair fora da faixa da curva de desempenho da bomba, simplesmente alterar as configurações elétricas não resolverá a incompatibilidade hidráulica.

Sequência de fase incorreta pode fazer com que o motor trifásico gire em sentido inverso.

Uma bomba girando em sentido inverso ainda pode fornecer água, mas a vazão e a pressão são tipicamente menores. As leituras de corrente também podem desviar dos valores normais de operação.

Realize um teste de rotação usando um método aprovado pelo fabricante. Isso geralmente envolve a comparação da vazão, pressão e corrente. Se a direção de rotação precisar ser alterada, desconecte a fonte de alimentação e peça a pessoal qualificado para trocar quaisquer duas conexões de fase.

Nunca altere as conexões elétricas enquanto o sistema estiver energizado.

Baixa tensão reduz o torque do motor e pode impedir que a bomba atinja sua velocidade normal de operação.

Causas possíveis incluem:

• Área de seção transversal insuficiente do condutor do cabo
• Comprimento excessivo do cabo
• Conexões soltas ou danificadas
• Capacidade inadequada do transformador ou gerador
• Desequilíbrio da tensão de alimentação
• Fiação incorreta do contator

Meça a tensão antes da partida, durante a aceleração e sob condições de carga estável. Uma leitura normal sem carga não garante que o motor receberá tensão suficiente durante a operação.

Para motores trifásicos, compare a corrente em cada fase. Testes elétricos devem ser realizados por pessoal qualificado.

Inspecione todo o sistema de tubulação de descarga, incluindo:

• Válvulas de retenção da bomba
• Tubulação de transporte (tubos de elevação)
• Válvulas gaveta ou borboleta
• Joelhos e redutores
• Medidores de vazão
• Filtros/peneiras
• Entradas de tanque

Válvulas podem estar parcialmente fechadas, instaladas na orientação errada ou travadas. Peneiras podem estar entupidas e o acúmulo de sedimento pode reduzir o diâmetro interno de tubos mais antigos.

Molas de válvulas de retenção e caminhos de fluxo internos também podem causar perda de carga. Mesmo que o tamanho nominal de uma válvula corresponda ao da tubulação, sua área de fluxo real pode ser menor. Onde as condições permitirem, compare as leituras de pressão a montante e a jusante de componentes acessíveis.

Areia, incrustação, crescimento biológico ou detritos podem obstruir o fluxo de água para o poço ou bomba.

Sinais de alerta incluem:

• Diminuição gradual da vazão
• Aumento do rebaixamento
• Presença de areia ou turbidez
• Pressão instável
• Flutuações na corrente do motor

Se a peneira da bomba estiver entupida, a unidade pode precisar ser removida para inspeção. Se a tela do poço estiver entupida, o problema está com o próprio poço e deve ser avaliado por um empreiteiro qualificado de poços.

Não aumente a velocidade da bomba para compensar a restrição de entrada; fazer isso pode agravar o rebaixamento e levar ao bombeamento de areia.

Tubos danificados, juntas roscadas soltas ou flanges com defeito podem resultar em alguma perda do volume de água entregue à cabeça do poço.

A bomba pode estar operando normalmente, mas o volume de água entregue à superfície é reduzido.

Sinais possíveis incluem:

• Redução do fluxo de descarga na superfície
• Leituras de pressão anormais
• Gás no fluido descarregado ou fluxo instável
• Som de água corrente no poço após o desligamento
• Perda rápida de pressão residual

Pode ser necessário puxar a bomba para testar a pressão e inspecionar a tubulação de descarga. A causa da falha deve ser confirmada antes de substituir os componentes hidráulicos da bomba.

Areia e operação prolongada podem causar desgaste nos impulsores, carcaças, anéis de desgaste, rolamentos e buchas. Aumento das folgas internas leva à recirculação interna de água, reduzindo assim a cabeça e a vazão.

O desgaste é provável se o sistema apresentar o seguinte:

• Declínio gradual de desempenho
• Aumento da vibração
• Ruído anormal
• Flutuações na corrente do motor
• Presença persistente de areia
• Problemas recorrentes de rolamento

O guia de solução de problemas da SLAPK indica que o desgaste do impulsor e do anel de desgaste, impulsores soltos ou entupidos e acúmulo excessivo de areia podem causar degradação de desempenho ou irregularidades operacionais.

Após descartar problemas elétricos, de poço e de tubulação, inspecione a unidade para confirmar a presença de desgaste interno.

Siga esta sequência para minimizar a remoção desnecessária da bomba:

1. Verifique os medidores de vazão e os manômetros.
2. Registre a tensão e a corrente para cada fase.
3. Verifique a frequência do VFD e as posições das válvulas.
4. Meça o nível dinâmico da água.
5. Compare o ponto de operação com a curva de desempenho da bomba.
6. Verifique a direção de rotação.
7. Inspecione peneiras, válvulas e tubulações acessíveis.
8. Verifique o entupimento da tela do poço ou problemas de areia.
9. Teste a tubulação de descarga quanto a vazamentos.
10. Puxe a bomba para inspeção apenas quando necessário.

Guarde todas as leituras juntamente com os registros originais de comissionamento. Tendências nos dados são frequentemente mais valiosas para referência do que medições isoladas.

Evite selecionar uma bomba de maior potência sem medir o nível dinâmico da água; evite aumentar a velocidade do VFD sem verificar os limites operacionais da bomba; evite afrouxar as configurações de proteção apenas para evitar disparos indevidos; evite assumir desgaste da bomba apenas com base em baixo fluxo; e evite ignorar leituras imprecisas de instrumentos.

Sim. Uma queda no nível de bombeamento aumenta a cabeça necessária e pode deslocar o ponto de operação para uma vazão menor.

Sim. Uma bomba centrífuga trifásica ainda pode fornecer água quando gira em sentido inverso, embora o fluxo e a pressão sejam tipicamente reduzidos.

Não necessariamente. A corrente depende da curva de desempenho da bomba, tensão, velocidade de rotação e presença de quaisquer falhas. Uma análise abrangente deve considerar dados de fluxo e pressão.

O aumento da velocidade só deve ser considerado após verificar a faixa de velocidade permitida, o rendimento do poço, a carga do motor e a cabeça do sistema. Aumentar cegamente a velocidade pode levar à sobrecarga da bomba ou baixar ainda mais o nível da água.

A bomba deve ser retirada para manutenção quando as medições indicarem bloqueio, desgaste, danos mecânicos ou vazamento em componentes submersos (que não podem ser inspecionados da superfície).

Baixo fluxo é um sintoma sistêmico e não indica necessariamente uma falha da bomba. Medições precisas de fluxo, pressão, tensão, corrente e nível de água devem ser feitas primeiro.

Antes de retirar a bomba, inspecione a condição do poço, a cabeça necessária, a direção de rotação, a fonte de alimentação, as válvulas, a tubulação e a coluna de descarga. Essa abordagem minimiza a manutenção desnecessária e ajuda a identificar a causa raiz mais rapidamente.

Por favor, forneça as seguintes informações à SLAPK: modelo da bomba, vazão e cabeça de projeto, vazão e pressão medidas, nível da água, profundidade de instalação, tensão, corrente por fase, comprimento do cabo e detalhes da tubulação. Nossos engenheiros compararão os dados operacionais com as curvas de desempenho das bombas das séries QJ ou SP para ajudá-lo a identificar as causas potenciais de degradação de desempenho.

Entre em contato com a SLAPK para uma avaliação de desempenho de bomba de poço profundo