Plan de mantención de los equipos de riego para un óptimo de eficiencia de aplicación

FUENTE : REVISTA MUNDOAGRO

La correcta operación y mantención de un sistema de riego, cuyo fin último es aumentar la eficiencia productiva mediante un mejor uso del recurso hídrico, es de vital importancia para mantener los estándares hidráulicos y agronómicos, manteniendo el potencial de uniformidad y eficiencia de acuerdo con el diseño original (Ferreyra et al., 2009).

El principal problema que afecta la uniformidad de riego (qué tan homogéneo se distribuye el agua aplicada a los cultivos) es la obturación de emisores, y los problemas de presión en el sistema. Por lo tanto, gran parte de las labores de mantención que se deben realizar periódicamente, buscan resolver las causas asociadas que generan estas problemáticas (Gil et al., 2009), antes que incurrir en medidas curativas que implicarían una mayor inversión de tiempo y recursos para subsanar las falencias que se podrían generar debido a una mala o nula mantención.

Junto con conocer cada componente de un sistema de riego y sus posibles fallas, es necesario un plan de mantención periódico, de manera que se presupuesten como un costo de operación anual, y no como gastos imprevistos, resultando en una disminución de la rentabilidad asociada a la inversión de un sistema de riego (Gurovich y Riveros, 2019).

En general, un sistema de riego se encuentra diseñado para trabajar en un óptimo de eficiencia de aplicación, uniformidad y distribución, sin embargo, debido a un mal mantenimiento de los distintos componentes, además de una mala operación, los costos se incrementan debido a ineficiencias energéticas y aplicaciones excesivas de agua que limitan el potencial productivo del cultivo, mermando la rentabilidad.

MANTENCIÓN DE EQUIPOS DE BOMBEO SUPERFICIAL

En la mantención de equipos de bombeo superficial es esencial para los sistemas de riego tecnificados contar con la presión que garantice el óptimo funcionamiento de sus componentes. En el trayecto que hay entre el cabezal de riego y el último emisor existen distintas pérdidas de presión (conocidas como pérdidas de carga) que se generan por el roce del agua con las paredes de las tuberías, el paso del agua por los cuerpos filtrantes, válvulas y fitting.

Es importante que el equipo de bombeo a instalar entregue la cantidad de agua requerida por los sectores de riego y que, además, la presión medida al final de la lateral crítica tenga la presión de operación mínima de funcionamiento del emisor (Cuadro 1).

Existen diferentes equipos de impulsión alimentados de distintos tipos de energía: combustibles fósiles (gasolina o diésel, foto 1A y B) y energía eléctrica (monofásica o trifásica, foto 1C), con diferencias en la eficiencia energética a la que pueden llegar, siendo esta mayor en el caso de equipos eléctricos. En casos especiales, donde la diferencia de altura es suficiente para suplir los requerimientos de presión, se puede prescindir de un equipo de bombeo.

En caso de bombas diésel o bencineros se deben realizar los cambios de aceite, filtros y/o bujías en base al tiempo de operación, además de mantener el abastecimiento de combustible.

Las recomendaciones técnicas de mantención según Selles (2016) son las siguientes:

•    Revisar el nivel de aceite cada 8 horas de funcionamiento.

•     Cambio de aceite del motor cada 50 horas.

•     Limpiar filtro de bencina cada 50 horas.

•    Cambio de bujías cada 100 horas.

•    Mantener libre de suciedad los resortes y cables de mando.

•   En períodos donde no se utilice el equipo por más de 30 días se debe vaciar el estanque de combustible.

Por otro lado, en el caso de las bombas eléctricas se deben realizar una serie de labores, tal como lo detalla Villavicencio y Villablanca (2016):

1. Detección de fugas de agua a través de las empaquetaduras y retenes de eje del impulsor y de la carcasa, para evitar aspiración de aire que dificulta la impulsión del agua.

2. Revisión periódica del impulsor, un desgaste excesivo produce una disminución del caudal útil y rendimiento.

3. Desmontar la bomba periódicamente para proceder a la limpieza y revisión de todas las partes móviles que puedan sufrir desgastes y reponerlas en caso necesario.

4. Ante detección de ruidos extraños se debe revisar el nivel de agua en la succión por posibles obstrucciones por basuras en el canastillo o interior de la bomba.

5. Si hubiera vibraciones, hay que asegurar la bomba con un correcto anclaje a superficie estable y nivelar la posición de la bomba para impedir desbalance en el movimiento de rotación del rotor.

6. Revisar temperatura del motor, ya que, en el caso de los motores eléctricos, estos aumentan su temperatura durante el funcionamiento; cuando hay evidencias de un alza térmica, es preciso comprobar los siguientes aspectos:

• Altura de succión no mayor a 6 m de profundidad.
• Requerimientos de caudal y presión: Comprobar que la bomba trabaje en su punto de máxima eficiencia.
• Desgaste de los rodamientos y cojinetes: El aumento de roce produce calor y, por consiguiente, aumento de temperatura.
• Voltaje disponible: En equipos accionados por motores monofásicos, el voltaje suministrado por la red eléctrica puede ser menor de 220 volts.
• Evitar trabajo en horas de ocurrencia del problema o modificar la instalación eléctrica.
• Nivel estático de agua: Nivel de la fuente de agua baja demasiado en relación a la posición de la bomba. Detener el equipo hasta que el nivel de agua se recupere a niveles normales.

7. Energía consumida. Revisar los medidores de voltaje y amperaje en el caso de motores eléctricos. En motores petroleros y bencineros, llevar un registro del combustible utilizado. Cualquier aumento en el consumo de combustible puede indicar problemas en el manejo del equipo.

8. Considerar todas las recomendaciones dadas por el fabricante que están estipuladas en los catálogos del equipo de bombeo.

Para un óptimo uso del sistema de riego es necesario realizar un calendario de mantenciones periódicas a los equipos de bombeo y a todos los componentes del sistema de riego. De esta forma se garantizará una correcta uniformidad en la aplicación y distribución del agua en el perfil de suelo.

MANTENCIÓN DE TRANQUES Y ACUMULADORES

• Labores de mantención en acumulador por sedimentación

La calidad física del agua está relacionada con la carga de sólidos en suspensión que tenga. Esto cobra una vital importancia en riegos tecnificados por goteo abastecidos por la cuenca del Maipo, cuyas aguas presentan un alto nivel de sedimentos que pueden obturar los emisores, llegando en casos extremos a que los sedimentos superen la altura de la succión, lo que genera que la bomba succione una cantidad de sedimentos que daña las partes móviles.

Como medida preventiva es ideal implementar decantadores que disminuyen la velocidad del agua, generando una precipitación de los sólidos en suspensión antes de llegar al acumulador o al foso de succión. Además, al momento de definir un sistema de filtraje, se deben escoger filtros de anillas o de cuarzo debido a su mayor capacidad filtrante.

Aun cuando se haya implementado un decantador o un adecuado equipo de filtraje, las mantenciones que se deben realizar a estas estructuras deben tener una periodicidad de al menos una vez por temporada. Para esto, se debe vaciar completamente el decantador y/o tranque para extraer de forma mecánica los sedimentos depositados al fondo de esta estructura (Foto 3), logrando de esta manera mantener la capacidad de acumulación diseñada.

• Labores de mantención en acumulador por materia orgánica

Las condiciones necesarias para el desarrollo de algas se presentan de manera óptima en el agua almacenada en acumuladores (Foto 4), dado que el agua al estar sin movimiento y con incidencia directa de luz solar permite una proliferación acelerada de estos microorganismos por el aumento de temperatura del agua y la estimulación de la clorofila presente en este material orgánico.

Una manera preventiva de tratar este problema consiste en cubrir la superficie del acumulador, limitando el paso de luz solar y restringiendo el aumento de temperatura del agua, limitando las condiciones propicias para el desarrollo de algas.

Para generar esta cobertura se puede utilizar malla Raschel o bolas negras de HDPE buscando garantizar un nivel de sombreamiento de al menos un 80%. Sin embargo, si el problema ya se encuentra presente, la cobertura no es la adecuada y/o la mantención es inadecuada (Foto 5), es necesario realizar medidas curativas mediante la aplicación de sulfato de cobre en concentraciones diferenciales dependiendo del nivel de algas presentes en el acumulador, aumentando a medida que mayor sea el problema (Cuadro 2). Este producto pulveriza las algas, las cuales precipitarán y se depositarán al fondo del tranque, por lo cual es importante considerar la limpieza mecánica del acumulador.

TIPOS DE FILTROS Y SUS MANTENCIONES

El riego es de vital importancia para el establecimiento de producciones hortofrutícolas, pero el agua utilizada para riego no siempre es la de mejor calidad. Esto es fundamental al establecer un riego presurizado ya que los emisores pueden sufrir obturaciones (químicas o biológicas). Es por esto que necesariamente se utilizan equipos de filtraje para disminuir la cantidad de impurezas que ingresa al sistema de riego.

Los filtros siempre serán de gran importancia al momento de regar, por lo que se debe generar un plan de mantenciones periódicas para revisar cada componente del sistema, con el fin de evitar fallas severas que perjudiquen el correcto funcionamiento del sistema de riego y afecten la productividad.

Existen distintos tipos de filtros, cuya elección se basará en la calidad de la fuente de agua utilizada para riego. Asumiendo que el sistema de filtraje instalado se encuentra bien diseñado, este debiese operar en un margen de presión de operación de 5 mca. Pérdidas de carga mayores en el proceso de filtración generan que la presión disponible para el óptimo funcionamiento del riego se vea limitada. Por lo que, desde el momento de diseño, se deben incluir manómetros de glicerina antes y después del sistema de filtraje, con el fin de conocer el diferencial de presión que existe en la entrada y la salida del filtro (Foto 6). Este será el principal indicador para definir cuándo se deben realizar las limpiezas de los cuerpos filtrantes.

A continuación se detallarán los distintos tipos de filtros utilizados en riego:

• Filtro de malla:

El agua es filtrada por un cuerpo filtrante y una estructura que sostiene una malla. La capacidad de filtraje estará definida por el número de aperturas por pulgada lineal o número de mesh. Esto definirá un tamaño de partículas a ser filtradas, generando que las partículas de tamaño superior a las aperturas de la malla quedan retenidas en el filtro.

Se recomienda su uso para aguas con una baja carga de materia orgánica y sólidos totales en suspensión, tales como aguas cuyo origen sea pozo o noria.

Los filtros de mallas se presentan en tres modalidades, según el sistema de limpieza que tengan, manual, semiautomáticos y automáticos (Foto 7). Para la mantención de filtros de malla se debe limpiar con agua a presión desde afuera hacia adentro y limpiar con una escobilla el interior de la malla.

•  Filtros de anillas:

Este sistema cuenta con un conjunto de anillas ranuradas (Foto 8) que se comprimen las unas contra las otras formando un cilindro filtrante, de manera que el agua pasa por las pequeñas ranuras entre las anillas quedando atrapados en el filtro las partículas de mayor tamaño al de las ranuras.

Son apropiados para la limpieza de aguas de mediana a mala calidad, cuyo origen sea aguas superficiales como canales o aguas acumuladas en tranques.

Para el caso de filtros de anillas, se debe abrir y extraer el cuerpo filtrante, separar las anillas para limpiar con agua a presión y una escobilla el espacio entre los anillos. Al momento de abrir los filtros de malla y anilla, se debe inspeccionar que los elementos filtrantes se encuentren en buenas condiciones, y mantengan una integridad estructural que garantice su capacidad filtrante, es decir, que la malla o anillas y la estructura que las sostiene no se encuentren rotas.

• Filtros de arena:

La filtración a través de arena se produce por retención física de la suciedad en los huecos formados entre los gránulos usados a través de todo el manto filtrante. Se trata de una filtración en profundidad, característica que le confiere la mayor eficacia entre todos los sistemas. Soporta aguas muy contaminadas (Foto 9).

Generalmente cuentan con sistemas de retrolavado (manual o automático). Una vez por temporada se debe extraer la grava de los filtros de arena para revisar su estado. En caso de que los cantos se encuentren redondeados o desgastados se debe cambiar el material filtrante (Selles, 2016), de lo contrario, se debe aplicar ácido fosfórico para evitar que los residuos salinos se puedan cementar.