Ya sean elevados o subterráneos, los sistemas de suministro de agua funcionan mejor cuando los operadores monitorizan continuamente la presión, el nivel y la temperatura del agua. La salud estructural también es importante. Los medidores y sensores utilizados en aplicaciones de torres de agua deben ser capaces de soportar vibraciones fuertes, temperaturas extremas y, por supuesto, la humedad.
Las bombas de agua, las tuberías y los depósitos de almacenamiento son inversiones caras y vitales para cualquier municipio. Para proteger toda la infraestructura y garantizar un sumministro de agua potable, se utilizan instrumentos de medición diseñados para funcionar bajo condiciones díficiles.
Instrumentos de presión para sistemas de suministro de agua
Transmisor de presión modelo A-10
Una gama de manómetros y sensores ayudan a monitorizar las bombas que elevan el agua hasta los depósitos de almacenamiento elevados, así como las tuberías que transportan el agua hasta y desde el depósito. Dado que las bombas y sus motores generan importantes vibraciones, pulsaciones y picos de presión que pueden dañar los instrumentos estándar, los manómetros y sensores utilizados en esta aplicación deben ser capaces de soportar grandes variaciones de presión.
El transmisor de presión A-10 es altamente resistente a picos de presión y vibraciones, gracias a la tecnología de película delgada (thin-film) y una célula de medición de acero inoxidable completamente soldada. Es rentable, lo que hace que este transmisor sea ideal para OEMs, y tiene un diseño extremadamente compacto para adaptarse a espacios reducidos. Cuando se instala en el lado de succión (entrada) de una bomba, el A-10 ayuda a prevenir la cavitación, que puede causar picos de presión. Para los requisitos de medición de presión más exigentes, se utiliza el transmisor de presión superior S-20.
Transmisor de presión de proceso modelo UPT-20
El transmisor de proceso UPT-20 con puerto de presión y protocolo de comunicación HART es el transmisor de proceso universal recomendado para usar con el A-10 o el S-20. Está construido de acero inoxidable o acero inoxidable y plástico PBT, y todas las partes en contacto con el medio están hechas de acero inoxidable soldado sin juntas internas u otros materiales de sellado. El UPT-20 está disponible con una variedad de certificados (NACE MR0103 y MR0175, precisión rastreable por NIST, calibración DKD/DAkks según IEC 17025, etc.) y cumple con las normativas CE y RoHS.
Medición de nivel en torres de agua
Sensor de presión de precisión modelo CPT6020
Los depósitos de almacenamiento subterráneos, que no se alimentan por gravedad, pueden utilizar sensores de presión sumergibles (o hidrostáticos) para medir el nivel. Sin embargo, para los depósitos de agua elevados, un transmisor de presión como el A-10 o el S-20 -instalado en la tubería de descarga- puede medir la presión hidrostática de la columna de agua por encima de ese punto.
Para una medición de nivel aún más precisa, se utiliza un sensor de presión como el CPT6020. Es un dispositivo de detección de presión autónomo, lo que significa que incorpora un sensor de silicio de baja histéresis con linealidad de presión compensada electrónicamente en todo el rango de temperatura compensado. Este instrumento de grado de calibración tiene una precisión de ±0.020% en toda la escala.
Instrumentos de temperatura para torres de agua y bombas
Los municipios que viven en zonas frías tienen que hacer frente a las bajas temperaturas. Además de quitar la nieve y descongelar las carreteras, hay que evitar que se congelen las tuberías de los depósitos de agua. Algunas ciudades sortean este problema almacenando el agua tratada por debajo de la línea de congelación, a unos 2 metros bajo tierra. Pero el almacenamiento subterráneo es una solución cara. No sólo requiere una amplia planificación y excavación al principio del proyecto, sino también el funcionamiento continuo de muchas bombas para suministrar agua a los usuarios. Las torres de agua, en cambio, son mucho más baratas de construir, explotar y mantener.
Debido a la profundidad de los depósitos, el agua de su interior no suele congelarse del todo y el hielo que se forma está en la parte superior, subiendo y bajando junto con el nivel del agua. Otro asunto son las tuberías. El aislamiento y la cinta térmica impiden que se congelen las tuberías ascendentes y descendentes de una torre de agua, mientras que el agua calentada que entra en el depósito ralentiza el proceso de congelación. Existen en el mercado termómetros de resistencia (RTD) específicos que ayudan a controlar las temperaturas en puntos clave de los depósitos de agua.
Los termómetros de resistencia también son valiosos para controlar el estado de las bombas de agua de alta presión, ya que el aumento de la temperatura puede indicar un sobrecalentamiento del motor, un problema potencialmente peligroso y costoso. Los modelos específicos tienen una construcción sólida sin piezas móviles, por lo que son a prueba de vibraciones. Su diseño compacto les permite encajar en espacios reducidos, como placas de cojinetes, ejes y bobinados de motores.
Monitorización del estado estructural de las torres de agua
Los depósitos de agua pueden soportar una enorme cantidad de peso: desde unas 18 toneladas en una unidad sobre cubierta de 19.000 litros hasta más de 9.000 toneladas en un depósito elevado con capacidad para 9,5 millones de litros. La monitorización del estado estructural (SHM) es un factor clave para la seguridad de las infraestructuras, especialmente en el caso de los grandes tanques de almacenamiento.
Tradicionalmente, los ingenieros civiles visitan las obras -ya sean torres de agua, puentes, pasos elevados o túneles- a intervalos regulares para comprobar manualmente si hay problemas potenciales. El mantenimiento programado de SHM está bien, pero ¿qué ocurre si el depósito empieza a inclinarse o desplazarse entre las inspecciones anuales o semestrales, o si los ingenieros pasan por alto algo crítico?
Una forma más segura de monitorizar la salud de una estructura es con sensores inalámbricos, que miden continuamente la deformación, inclinación, vibración, propagación de grietas y otras variables, y luego alertan automáticamente a los operadores de cualquier cambio significativo o permanente. La SHM con mantenimiento automatizado no sólo aumenta la seguridad y fiabilidad de los depósitos de agua elevados, sino que la detección precoz de posibles anomalías ahorra costes de mantenimiento, reparaciones y mano de obra.
WIKA, Sensores y soluciones inteligentes para empresas municipales de suministro de agua
La misión de toda empresa municipal de suministro de agua es proporcionar a la población un abastecimiento de agua limpio y seguro a un coste razonable. Los fabricantes de depósitos, las empresas de EPC (Ingeniería, Adquisición y Construcción) y los contratistas también desean equipar los proyectos de suministro de agua con instrumentos y tecnologías de detección de la más alta calidad. WIKA es líder mundial y proveedor de confianza de soluciones de medición en torres de agua, estaciones de bombeo, plantas de tratamiento de agua y otras instalaciones municipales. Contacta con los expertos de WIKA para recibir ayuda en la elección de los instrumentos de medición y sensores adecuados que protegerán tus activos y alargarán su vida útil.
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