Roscoe Moss Company

Rejilla Louver: Información Técnica

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Rejilla Louver: Introducción

FIGURA # 1

Empaque de grava:

•Pre-filtrodegravaparalaarenadelaformación.

•Estabilizadorestructuraldelpozo.

Rejilla Louver:

Interiorcircularlisoyaltaresistenciaalcolapso.

Enunpozodeagua,elcomponentemásimportanteesla

rejilla.Adiferenciadelatuberíalisaderevestimiento,la

rejillaesunelementodinámicoporelcualentraelaguaal

pozoydesdeelcualsedebelimpiartantoelempaquedegrava

comolainterfasedelacuíferoparaqueentreestostreselementos

(rejilla/empaquedegrava/acuífero)existaunaconductividad

hidráulicaquepermitacaptarelmáximoflujoposibledelagua.

2

Latecnologíamodernaaplicadaapozosdeaguademandaundiseñocuidadosoylaadecuadaseleccióndemateriales.Quienesdiseñanyconstruyenpozosdeaguatienencomoobjetivounainstalacióneficientey

duradera,queproduzcaelcaudaldeaguanecesarioalmenorcostoposible.Unodeloselementosmásimportantes,paratalobjeto,eslarejillaocriba,cuyascaracterísticassonparterelevantedeldiseñoydelasespecificacionestécnicas.

LarejillaLouver,tambiénconocidacomo:

-Persiana-horizontal-ShutterScreen-Ventana-Celosía-Párpado

…fuediseñadaporRoscoeMossCompanyenLosÁngeles,California,específicamenteparapozosdeaguaconpre-filtrooempaquedegrava.Ofreceventajasúnicasensugéneroparaestetipodepozos.LaaparienciasimplequeofreceunarejillaLouvernomuestraelcuidadosodiseñonilasvirtudesdeesteproducto.Enrealidad,losfactoresqueintervienenensudiseñoyfabricaciónsontanimportantescomonumerosos.Estefolletoexplicasuscaracterísticasyaplicaciónespecífica.

RoscoeMossCompanyhaconstruidoysupervisadomilesdepozosdegrancapacidadconempaquedegravayrejillaLouver,demostrandosusventajastantoenlaprácticacomoenextensosprogramasdeinvestigación.

Desarrollo Eficiente

Unadelasetapasmásimportantesenlaconstruccióndeunpozoeseldesarrollo,queconsisteenunprocesodelimpiezadesusparedesydelespacioanular,laconsolidacióndelempaquedegravaylaestimulacióndelosacuíferos.Undiseñodeficienteoundesarrolloincompletodanlugaraunaimportantedisminucióndecaudal,produccióndearenaypérdidadeeficiencia.Esmuycomúnobservarpozosdeclarados“secos”o“marginales”cuandoelproblemaes,enlarealidad,undesarrolloinsuficiente.

Laclaveparaeldesarrollodeunpozoengravadoeslautilizacióndeunpistónque,encombinaciónconcirculacióndeagua,induceflujoyturbulenciaatravésdelasrejillasyelespacioanular.Estaacciónproduceellavadodedichoespacioylaremocióndelacostradebentonitadelapareddelpozo.Esmás,consolidaelempaquedegrava,solucionandolos“puentes”o“vacíos”queseformanduranteelengravado.Elprocesorequiereunacombinacióndeesfuerzosmecánicosehidráulicosquedemandanunaestructuraapropiadaenelmaterialderevestimiento,particularmenteenlasrejillas.

Alta resistencia al colapso

Parasoportarlaaccióndelpistóndurantelasoperacionesdeinstalacióndegravaydedesarrollo,esesenciallaresistenciaalcolapsodelarejilla.Lacaída,odesplazamientohaciaabajodelacolumnadegravaejerceimportantespresionessobrelasrejillas.NodejadesorprenderelhechodequelaLouverofreceunaresistenciaalcolapsoentre30%a60%superioraladeuntubodeacerolisodelasmismasdimensiones.Estacaracterísticaprovienedelaconformaciónacanaladaenlasuperficieexteriordelarejilla.SólolarejillaLouverofreceestareforzadaresistenciaalcolapso.

Superficie Interior Lisa

Paraundesarrolloefectivodeunpozo,eldesplazamientodelpistóndemandaunasuperficieinteriorperfectamentecircularylisaquepermitaelefectodeémboloeficazyseguro.

Obsérvesequeenrejillascuyosoporteestructuralestáformadoporvarillaslongitudinales,llamadasrejillasderanuracontinua(ContinuousWireWrapoCWW),elefectodelpistónsereducenotablemente.Porotraparte,aumentapeligrosamenteelriesgodelaoperación.

Altenerlasvarillaslongitudinalesdentrodelarejilla,elpistóndeslizasobreéstas.Esteespacioanular,generadoentreelpistónylasuperficiedelasvarillasenelinteriordelarejilla,disipalapresiónaportadaporelpistón,perdiendolamayorpartedeéstadentrodelamismarejilla,limitandofuertementelaenergíaquesaledelarejilladestinadaalimpiarlagravaylasparedesdeperforación.

Porsuparte,larejillaLouver,alteneruninteriorliso,permiteunmuybuenselladoentreelpistónylatubería,lograndoqueel100%delaenergíaseaexpulsadaatravésdelasaberturas,permitiendoasíalcanzarconsutotalmagnitudalagravaylasparedesdeperforación,generandounacompletaestimulacióndelacuífero.

Características técnicas de la Rejilla Louver

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Orientación de la Ranura

Lasranurasperforadasensentidohorizontal-esdecirperpendicularesalejedeltubo-provocanunaumentodesuresistenciaalcolapso.Porotraparte,elcontactoentrelagravayrejillageneralmenteseproduceaciertadistanciadelaranura,locualpermitemayoráreadeingresoefectiva.Nóteselaorientaciónhaciaabajodelasranuras:eldiseñoofrecelaventajaadicionaldesuaberturaen“V”queeliminasuperficiesparalelasatravésdelaranura.VerFIGURA#1(aliniciodeestedocumento).

Versatilidad del Sistema de Filtrado con Grava y Rejilla Louver

Unaimportanteventajadeldiseñocongravaenvolventeessuadaptabilidadagranvariedaddeformaciones.Laexperienciaenmilesdepozoshaprobado,sinlugaradudas,queconunsolo“slot”oaberturayunagravaadecuadamenteseleccionada,sepuedeformarunfiltroexcelenteparaarenasdediferentesformaciones,aúnencondicionesquenopermitenlaaplicacióndelmétodoteóricoexacto.Enpozosubicadosdondelasformacionesacuíferassonmuyvariablesodesconocidas,elempaquedegravaeslaúnicaopciónqueofrecelaversatilidadnecesariaparapermitirundiseñoflexibleyefectivo.Estoesadecuadoparaperforacionesdepozosenzonasendondeaúnnosecuentaconinformacióngeológicadeapoyo.Enlagranmayoríadepozosengravados,laaberturanorequieresermenoraunSlot60(1.52mm),pueséstasoloretienelagravafiltrante,lacualasuvezretienelaarenadeformaciónenelcontornoinmediatoalapareddelpozo.

Área Abierta

EláreaabiertadelaLouveresampliamentesuficienteparacaptarelmáximocaudaldediseño.Pormuchotiemposedifundióygeneralizóerróneamentelaideaqueamayoráreaabiertamayorproduccióndeaguayqueelusodemenoráreaabiertalimitaelcaudalposibleaproducirse.Porloanteriormuchosusuarioshanestadoconvencidosquelarejillacontinua,altenermásareaabierta,esmejor.Esteargumentoesfalso.EstebrochurededicaunaseccióncompletaaésteyotrosconceptoserróneosalcompararlarejillaLouverconlarejilladeranuracontinua.RoscoeMossCompanyfabricaambostiposderejillasyrecomiendalamásútilencadaescenario.Seríaabsurdosostenerqueeléxitodelospozosobedeceúnicamentealáreaabiertadelarejillaqueseutiliza.Enrealidadeselresultadodeunaseriedeelementosyprocedimientosqueculminanenunainstalacióneficienteyconfiable.

Abertura de Rejilla

Algunostiposderejilla,comolarejilladeranuracontinua,estánlimitadosaunrangodeaberturasmuyespecíficoparalograrmantenerlaresistenciaalcolapsorequeridaparalasprofundidadesdeinstalación.Estodistorsionaelprocesocorrectodeselecciónderejillayaque,paracumplirconunrequerimientofísico,sesacrificalaeficienciahidráulicadelpozo,resultandoenunpozoconunaaberturamuchomenoralarecomendada.Laaberturadelarejilladeberáserdeterminadacomounafuncióndelagranulometríadelacuíferoadondeseráninstaladas.

Comúnmente,existeconfusiónenlanomenclaturadelaaberturadelarejilla.Acontinuaciónsepresentaunacuadroconlostamañosdeaberturamáscomunesdelmercado:

Lomásimportanteeneldiseñodelpozoescomoseleccionarlaaberturaderejillacorrecta.Elprocesodeselecciónadecuadoeselsiguiente:

1) Determinareltamañodelasparticulasmásfinasdelacuífero.

2) Determinarunempaquedegravaentre4y6vecesmásgrandequelasparticu-lasdelacuíferoparaqueésteestabilicelaformaciónyfiltrelosfinos.

3) Especificarunaaberturaderejillaqueestabiliceelfiltrodegravaanteriormentedescrito.

EnelcasodelarejillatipoLouver,amedidaqueseaumentaeltamañodelaabertura,suPSI(resistenciaalcolapso)ysupreciosemantienenconstantes.Estopermitequeloshidrogeólogospuedanespecificarelslotquemejorlesconvengaparacadapozo,sinpreocuparsedecambiosenelpresupuestootiemposdeentrega.

Enlarejilladeranuracontinua,amedidaqueseleaumentalaabertura,sisemantienesudiseñoconstante,elPSIbaja.ParamantenersuPSIsedebedeusarunalambremásgruesoencareciendoelproducto.Estaeslarazónporlaquelarejilladeranuracontinuafavoreceensudiseñounaaberturamenor,normalmenteslot40(1,00mm).

Estaeslarazónporlaquemuchosdiseñosdepozossonestandarizadosausaraberturasde1,00mm,yaqueeselúnicodiseñodelarejillacontinuadisponibleparalograralcanzarelPSInecesarioparalaprofundidaddeinstalacióndelpozo.Estoescontrarioalprocesocorrectodeundiseñodepozos.Alhacerloasínohayunaconcordanciaentreelacuífero,elfiltrodegravaylarejilla,loqueresultaenproblemasdearrastredefinosalahoradelbombeo,caudalesdebombeomenoresalosóptimos,bajaeficienciadebombeo,abatimientosmayoresymayorconsumoeléctrico.Alnotenerlaaberturaderejillaadecuada,elcostooperacionaldelpozoaumentaexponencialmente.

Tipos de Acero

Lostiposdeacerosdisponiblesparalaconstruccióndelasrejillaslouversonmencionadosenlasiguienteseccióndeestebrochure,perounadescripcióncompletadesuscaracterísticasfísicasyquímicaspodráserencontradaenelbrochuredeproductosdeRoscoeMoss,consurespectivaespecificacióntécnicaynormasdecalidad.

Slot Decimales de Pulgadas Milímetros

Slot50 0.050” 1.27mm

Slot60 0.060” 1.52mm

Slot80 0.080” 2.03mm

Slot100 0.100” 2.54mm

Slot125 0.125” 3.175mm

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Costo Inicial

Elcostoinicial,conciertafrecuencia,eselúnicofactordedecisiónenlaseleccióndelasrejillas.Sinembargo,estopuedeserunlamentableerrorparaelpropietariodelpozo,puessiempreesnecesarioconsiderarlaincidencia

delosgastosadicionalesenrelaciónalcostototaldelpozo,susinstalacionesy,sobretodo,loscostosdeoperación.Unaerróneaselecciónderejillapuedeserextremadamenteperjudicialparalaeficienciadelpozoysuvidaútil.Otrosfactores,comolaproduccióndearenaylosriesgosdurantelainstalación,exigenelusodematerialesqueayudenaldesarrolloyalaresistenciaestructuraldelpozo.Enotraspalabras,larejillamáscostosanoesnecesariamentelamejorparatodoslospozos.LarejillaLouveresposiblementelademayorprecioinicial,comparandomaterialessimilares,peroladiferenciadeprecioserecuperaconcrecesporlosahorrosdeoperaciónylamuchomayorvidaútildelpozo.

Desdeelaño2007RoscoeMosshaestadoinvestigandoydesarrollandounmodeloeconómicoparadeterminarlarelaciónentreeltipodeaceroyloscostosdeoperacióndelpozoeneltiempocomparadoconelcostoinicialdelcasingyrejillaLouver.LarejillaLouvereslaúnicarejilladisponibleen8tiposdeacerosdiferentesparaajustarseacualquiertipodecalidaddeaguayvidaútilesperadadelpozo.Serealizóelestudiocon3tiposdeaceroscondatoshistóricosdemásde100pozos,generandolasiguientetendencia:

Enelejedelaizquierdavaelvalorincialdelpozo,manteniendotodosloscostosfijosexceptoeltipodeacero.Elejederechoeselcostoacumuladodeoperación,mantenimientoyreemplazoeneltiempo.Alser,laslíneas,curvasdecosto,lalíneainferioreslamáseconómicaparacadatramo.Enelprimertramodetiempo(desdeelvérticeaT1)laopciónmásbaratadeoperaciónesAceroalCarbono.Enelsegundotramodetiempo,entreT1aT3,elaceromáseconómicoaoperareselHSLA(ASTMA606Tipo4)eneltercertramodetiempo,desdeT3enadelante,eltipodeaceromáseconómicodeoperaresel304L.

Comosepuedeverloimportanteeneltiemponoeselvalorinicial,sinolapen-dientedelacurvadecostos(costosdeoperación,mantenimientoyreemplazos).LosvaloresdeT1,T2,yT3varíanconlascondicionesespecificasdecadasitiodetrabajoyaplicación.Nuestrosequiposhidrogeológico,económicoytécnicopuedenbrindarasistenciaparaevaluarcadacasoycondicionesespecificas.Conestosepuedeefectuarunanálisisparadeterminareltipodeaceroquegeneraráelmayorretornosobresuinversión.

Nohayunaúnicarejillaadecuadaparatodoslospozos.Cadaproyectopresentacondicionesúnicasyexistenproductosespecificosadecuadosparacadacondición.

Cost

o To

tal (

Inic

ial +

Ope

raci

ón)

Acero al Carbono

Acero HSLA

Acero Inoxidable 304L

Cost

o In

icia

l (Li

cita

ción

)

T1 T2 T3 Tiempo

5

Determinación Del Diámetro Y Espesor De Pared

Losrequerimientosespecíficosdelostubosdeacero(casing)yrejillasaserempleadosenpozosdeaguaestándeterminadosporlascaracterísticasdeinstalaciónyoperacióndelosmismos.Lasnuevasaleacionesdeaceroy

modernosmétodosdefabricaciónponenadisposicióndeltécnicoendiseñosydelconstructordepozos,lostubosdeacerorequeridosapreciosrazonables.

ElcasingyrejillaLouverpuedefabricarseenlossiguientesaceros:

-AceroalCarbono-AceroalCobre-AceroHSLA(HighStrength-LowAlloy)-AcerosInoxidables(304Lo316L)-AcerosDúplex(2101/2205/2507)

Unaselecciónadecuadadelmaterialdeterminaladurabilidad,costoinicial,costodeoperaciónylaeficienciadeunpozo.

Lainformaciónquesedetallaacontinuaciónesfrutodeunavastaexperienciaenlaconstrucciónyoperacióndepozosdurantemásdenuevedécadas.

Lasrecomendacionesseñaladasseaplicanaunagranmayoríadeloscasos.Condicionesespeciales,dondesepresentancasosdeexcesivacorrosión,métodosdeinstalaciónporhincadooprofundidadesmayoresalos1.000metrosrequierendeunanálisisadicionalparaadaptarsealascaracterísticasespecficasdecadaproblema.

Contamosconunstockdemateriaprimadecadaaceroparapoderfabricarlasórdenesamedidaqueéstassevayanrecibiendo:

Presentamoselsiguienteejemplo,considerandocomomaterialelAceroalCarbono:

Elección del DiámetroEldiámetrodelostubos,eneltramoenqueseprevéinstalarlabomba,estárelacionadoconeltamañoycapacidaddelamisma.ElCuadroNo.1serefierealosdiámetrosmáscomunesymuestrasurelaciónconlosrespectivoscaudalesdediseño.

Cuadro N° 1

Elección del Espesor de Pared

Laspropiedadesfísicasycaracterísticasmetalúrgicasdelostubosdeterminansuresistenciaalosesfuerzosmecánicosyalacorrosión.Ambosfactorestienencaracterísticassuigénerisenlaconstrucciónyoperacióndeunpozodeagua.

Elespesordepareddelostubosdebesercuidadosamenteelegido,evitando,porunaparte,uncostoexcesivoeinjustificadoy,porotra,unespesorinsuficientequelimitarálavidautildelpozooprovocarároturasodeformacionesduranteelprocesodeconstrucciónydesarrollo.

Engeneral,lostubosdebentenerunaresistenciaalacorrosiónmayoraaquellosutilizadosparatendidodelíneassuperficiales,puestoque,cuandosepresentanroturasofallas,esimposibleomuycostosorepararlas.Unafallaenuntubodeademedepozo,yaseapordebilidadfísicaoquímica,generalmenteocasionalapérdidatotaldelpozoy,confrecuencia,lainoperabilidaddetodoelsistema.Estosignificaqueunahorroenelcostoinicialdelostubospuedesermotivodepérdidascuantiosasdetiempoydinero.

DiámetroNominalde Tazón

RPMde Bomba Caudal

DiámetroINTERNOlibre mínimodel Casing

Pulgadas RPM GPM Pulgadas8 3.500

1.800

1.200

200–1.200

100-600

160-400

10

10 1.800

1.200

200–1.500

370-670

12

12 1.800

1.200

400–2.300

250–1.500

14

14 1.800

1.200

1.000–4.500

800-3.500

16

16 1.800

1.200

2.000–5.200

1.300–3.400

18

18 1.800

1.200

900

3.200–5.400

2.200–4.000

2.800–3.000

20

20 1.200

900

3.100–5.500

2.300–3.600

22

22 1.200

900

7.500

5.600

24

6

Fracción de Decimales de Milimetros Pulgadas Pulgadas

3/16 0,1875 4,76

1/4 0,25 6,35

5/16 0,3125 7,94

3/8 0,375 9,53

7/16 0,4375 11,11

LanormaAWWAA–100ofrecelasiguienteguíaparadeterminarelespesordepareddelrevestimientoliso:

EstaguíaestadiseñadaparaelrevestimientociegoyNOparaelespesordepareddelasrejillas.Cadarejillatieneunprocesodiferentequemodificalaintegridadinicialdeltubo.Enunoscasoseltubooriginalesdebilitado,comoelcasodelarejillatipopuenteylarejillaranuradaamáquina(millslot).Enotroscasoseltubooriginalesfortalecidoporprocesosdecorrugadoscomoeselcasodelarejillalouver.Hayrejillasquenoestánhechasapartirdeuntubo,comolarejillacontinua,porlocual,enellas,elespesordeparednoesunconceptoaplicable.

Elfactormásimportanteparaelegir,evaluarycompararlosdiferentestiposderejillaessuRESISTENCIAALCOLAPSO(PSI).Laresistenciaalcolapsodeunarejilladebedesercalculadaapartirdelascaracterísticaspropiasdecadasitiodetrabajo.Coneltiempo,larejilladebesoportardiferentesmétodosdelimpiezaydesarrollostantoquímicos,mecánicoscomohidráulicos.Laresistenciaalcolapsodelarejilladeterminarálafrecuenciaylaagresividadconlaqueestosprocesospuedenhacerseyconsecuentementedeterminarálavidaútildelpozo.Losgráficosacontinuacióndemuestranelcomportamientodelaresistenciaalcolapsoantediferentesparámetrosaserconsiderados:

1000

900

800

700

600

500

400

300

200

100

0

Pres

ión

de C

olap

so H

idro

stát

ica

(PSI

)

0 .1 .2 .3 .4 .5 .6 .7Resistencia Tensil del Acero (1000 PSI) RESISTENCIA AL COLAPSO VS. RESISTENCIA TENSIL

Espesor de Pared (pulgadas) RESISTENCIA AL COLAPSO VS. ESPESOR DE PARED

Elipticidad (%) RESISTENCIA AL COLAPSO VS. ELIPTICIDAD

0 10 200 20 40 60 80 100 120 140

RoscoeMossCompanyfabricasustuberíasbajolanormaASTMA139,unanormaespecíficaparatuberíasaserusadasenpozosdeaguaprofundosqueincluyeunfactordeelipticidad.Estefactoreselmásimportanteparalaresistenciaalcolapso,perotípicamenteeselmenosconsiderado.Graciasaestanormadeconstrucciónylaformageométricadelarejillalouver,éstagenerauncorrugadoeneltuboquelelograbrindarunincrementosubstancialalaresistenciaalcolapso,convirtiéndoseasíenlarejillaconelmayorPSIenelmercadoactual.Porlotanto,eslarejillaquedalamayorseguridadylamayorvidaútilalospozosdeagua.

Parapoderdeterminarlascaracterísticasfísicasymecánicasdelarejilla,sedebeconsiderarlaformacióngeológica,calidaddeagua,profundidad,diámetro,capacidadhidráulica,vidaútilesperada,frecuenciaeintensidaddelosmantenimientosrequeridosyelpresupuestodecadacliente.

Ignorarestosfactoresysimplificarladecisión,limitándoseasólousarunespesordepared,essubestimarlapartemásimportantedelpozodeagua,larejilla.Estebrochure,explicaráendetallelasdiferentesopcionesderejillasqueactualmenteofreceelmercado,paraayudaralosclientesaelegirlaqueaellosmásleconvengausardadaslascondicionesespecíficasdesupozodeagua.

8 10 12 14 16 18 20 22 24

0 – 30(0-100) 1/4 1/4 1/4 1/4 1/4 1/4 1/4 5/16 5/16

30 – 60(100-200) 1/4 1/4 1/4 1/4 1/4 1/4 1/4 5/16 5/16

60 – 90(200–300) 1/4 1/4 1/4 1/4 1/4 5/16 5/16 5/16 3/8

90 – 120(300–400) 1/4 1/4 1/4 1/4 5/16 5/16 5/16 5/16 3/8

120 – 180(400–600) 1/4 1/4 1/4 1/4 5/16 5/16 5/16 3/8 7/16

180 – 240(600–800) 1/4 1/4 1/4 5/16 5/16 5/16 3/8 3/8 7/16

240 – 300(800-1,000) 1/4 1/4 1/4 5/16 5/16 5/16 3/8 7/16 7/16

Diámetro Nominal del Revestimiento (pulgadas)

Rang

o de M

etro

s (R

ango

enP

ies)

7

Selección de tipo de rejilla para pozos de agua

Enlosúltimosañossehanfabricadomuchostiposderejillasennuevosdiseñosymateriales.Hasidonuestraconstantepreocupaciónelinvestigartodoslosproductosdelmercadoparautilizarlosmásadecuadosennuestrospropiostrabajos.

Seríaabsurdoafirmarqueundeterminadotipoderejillaeselmejorparatodosloscasos,dadoqueexistenvariadascondicionesquedeterminaneltipoqueseacomodaacadacaso.

Elcostodelasrejillas,cualquieraqueseaeltipo,esunaparterelativamentepequeñadelcostodelconjuntopozo,bombaeinfraestructuranecesariaparalaoperación.Sinembargo,esunfactorcríticoenlaeficienciaydurabilidaddelconjunto.

Deloanterior,sededucequelaeleccióndelasrejillasdebefundamentarseenuncriteriotécnico-económico.NuestraexperienciaenmilesdepozosconstruidosenEE.UUymuchosotrospaísesenlascondicionesmásvariadas,hademostradoquelarejillaLouverreúnelascondicionestécnicasyeconómicasmásconvenientesparalagranmayoríadeloscasos,particularmenteenpozosconstruidoscongravafiltrante.

Qué rejilla debiéramos usar

Lasrejillaspuedensercategorizadasendosgrupos:rejillasdefabricaciónartesanal(deranuraabiertaconmáquinaosopleteytipopuente)yrejillasdediseñoingenieril(Louveryespiracontinua).

Lasrejillasdefabricaciónartesanalsonnormalmenteusadasenpozosquenosonoperadoscadadía,quetienentasasdebombeobajasyquenosonuncomponentevitaldeunprocesoquedependadelagua.Típicamente,vemosestasrejillasenpozospersonales/residencialesquesonutilizadosparallenarunestanquedeaguacuandosunivelalcanceunciertomínimo.Estasrejillaspuedenserfabricadasfácilmenteencualquierpartedelmundoydetodotipodematerial;elprocesodemanufacturaestípicamentehecholocalmenteenunaformamuyartesanal,conbajoscontrolesdecalidaddelamanufactura.

Lasrejillasdediseñoingenierilsonutilizadasenproyectosdondeelaguaseráunapartecríticadeunprocesodeproducción.Dondeseespera,delospozos,unalargavidaútil.Paragarantizaresto,debeutilizarseunarejilladepozoqueseadurableehidráulicamenteeficiente.Elmétodoparadiseñartaltipoderejilladeberíaincluirlossiguientesprocedimientos:

1.) ObtenerMuestrasrepresentativasdelagujerocada3metrosdelaperforación.

2.) Apartirdelasmuestrasobtenidas,realizarunapropiadoanálisisgranulométricoparadeterminarlascaracterísticaspropiasdelasformacionesacuíferas.

3.) Seleccionarelempaquedegravaadecuadoparaestabilizarlaformaciónacuíferaapartirdelosresultadosdelamedicióngranulométricadelamisma.

4.) Seleccionarunaabertura(slot)derejillaapropiadapararetenerelempaquedegrava.

Larejilladebedeserconstruidadeunacerodurableyresistentealacorrosión,acordealacalidaddeagua,presupuestodecadaclienteylavidaútilesperadadelpozo.

RoscoeMossCompanyeslaúnicacompañíaenelmundoquemanufacturaypuedeofrecerasusclientes4tiposderejillasparapozos.Nosotroscreemosque:

NO HAY UNA ÚNICA REJILLA QUE SEA BUENA PARA TODO POZO

1.

2.

3.

4.

8

Aplicación Específica

•Diseñadaparapozospocoprofundosendondeseusaráempaque(pre-filtro)degrava.

Ventajas

•CostoinferioralaRejillaContinuayRejillatipoLouver.

Desventajas

•Noestádiseñadoparapozossinempaque(pre-filtro)degrava.

•Bajaresistenciaalcolapso.

•Difícilcontroldefinosyentradadearenasalpozo.

•Difícilestabilizacióndelempaquedegrava.

•Debilidaddelpuentequeformalaranura.

•Puentebloquealafuerzadelpistóndificultandolalimpiezaydesarrollo.

•Limitaelespesordeparedenlacualpuedeserfabricada

Tipo de Rejilla: Rejilla Tipo Puente

Selección de Rejillas (cribas, filtros) para pozos de agua

Aplicación Específica

•Diseñadaparapozospocoprofundos,dondeseexplotaunacuíferomuyangostoyaltamenteproductivo.

•Idealparaacuíferosfinos(menoresa1,00mmdeapertura).

Ventajas

•Mínimatendenciaaltaponamientodelasranuras,siempreycuandoéstasseanmayoresa1,00mm.

•Ofreceranurasmenoresa1,00mmparaacuíferosarenososextremadamentefinosyaltamenteproductivos.

•Máximaáreaabiertapormetrolineal

Desventajas

•Bajaresistenciaalcolapso.

•Estructurapropensaacorrosiónprematuraoincrustacióndadasualtasuperficieexpuesta.

•Laformainteriornopermiteelmétododelimpiezaporpistón.

•Difícilmantenimiento,limpiezaydesarrollodelpozoeneltiempo.

Tipo de Rejilla : Rejilla Continua (alambre)

9

Aplicación Específica

• Utilizadosenpozosenloscualeslaspiezasson“hincadas”congolpes.• Utilizadosenpozosdondeseesperamuybajocaudalydondeelfactorcostoinicialeselúnico

quedeterminalaelección.

Ventajas

• Lasranuraspuedensercortadassobretubosextremadamentegruesos,cuandoelsistemadeinstalaciónlohacenecesario(métododehincado).

• Costomínimodefabricación

• Puedeserfabricadoencualquierlugar.

Desventajas

• Grantendenciaaltaponamiento

• Bajaresistenciaalcolapso.

• Difícilcontroldefinosyentradadearenasalpozo.

• Areaabiertamenoral3%

• Dificultadeneldesarrolloinicial,rehabilitacionesylimpiezasfuturas.

Tipo de Rejilla: Tubos ranurados con máquina o con soplete.

Aplicación Específica

• Idealparapozosprofundosdegrandiámetroendondeseinstalaráempaque(pre-filtro)degravaseleccionada.

• Debidoaladisponibilidaddediferentestiposdeacerosresistentesalacorrosiónyasurobustez,esincluidaeneldiseñodepozosendondeserequiereunalargavidaútil.

Ventajas

• LageometríadelaLouver,conorientaciónhaciaabajo,maximizaelcontroldelempaquedegravayminimizalaentradadearenayfinosalpozo.

• Mínimatendenciaaltaponamientodelasranuras.

• Máximaresistenciaalcolapso.(Laresistenciaalcolapsoessuperioraladeltubolisodelasmismasdimensiones).

• Interiorlisopermitelalimpiezapormétododepistónfacilitandoeldesarrolloinicial,rehabilitacionesrutinariasylimpiezasfuturas.

• Diámetrospersonalizadosparaajustarseacadaproyecto.

• Libreseleccióndeaberturaparaadaptarsealacuíferoexplotadosinafectarelprecio.

• Ampliaselecciónydisponibilidadentiposdeaceroresistentesalacorrosiónparaajustarsealtipodeagua.

Desventajas

• Aberturasmenoresa1,00mmnosondisponibles.

• Eldiámetroexternomenordefabricaciónesde6,625”.

Tipo de Rejilla: Rejilla Louver (persiana)

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ParaRoscoeMossCompany,cadapozoesunarealidaddiferenteydeberíaserdiseñado,construido,operadoymantenidodeacuerdoasusparticularesvariablesyexpectativas.Cadapozodebierausarlarejillaque

maximicelascapacidadesespecíficasdelosacuíferosporlamayorcantidaddetiempoposible.

Desafortunadamente,enalgunasáreasdelmundo,debidoalacarenciadecompetidores,sehaterminadousandoelmismotipoderejillaentodoslospozos,ignorandoqueelmercadoglobaldepozosdeaguahaevolucionadoysolucionadomuchosdelosproblemasconlosquealgunosaúnseenfrentan.

Larejilladeespiracontinuahasido,comúnmente,lamásmalusadaatravésdelmundo.Setratadeungranproductocuandoesusadaenlascondicionescorrectas.Sinembargo,puedeconvertirseenungranriesgoypotencialdefallacuandoesusadaencondicioneserradas.

Muchasvecesseencuentradisponiblelocalmentey,dadasupopularidad,ahorahaymuchosfabricantesdebajocostoinundandoelmercadoconversionesdebajacalidaddeesteproductoportodoelmundo.ParaRoscoeMossCompany,queesunfabricantedelarejilladeespiracontinua,esimportantepresentarlahistoriadeesteproducto,consusventajasylimitaciones,ilustrandodondeellapuedeserusadaapropiadamente.

Historia de la Rejilla de Espira Continua

LaRejilladeEspiraContinuaodeRanuracontinua,ContinuousWireWrapScreen(CWW)oContinuousSlotScreen(CSS),fuedesarrolladaacomienzodelosaños1900’sparasuperarproblemasdearenascomunesalospozosconstruidosenacuíferosbiendistintivosencontradosenelCentroNortedelosEstadosUnidos.Generalmenteconocidoscomoacuíferosdesedimentosglaciares,quesegeneraronapartirdelasrocasquefueronlevantadasytransportadas,yluegoquebradasypulverizadas,porelavancedelosglaciaresenlaEdaddelHielo.Aunqueestetipodeformaciónnoestébiendistribuida,ocasionalmenteesposibleencontrarcapasdelgadasdearenasuniformesdegranofinoquefueronlavadasdesdelosdepósitosoriginales.Talesmaterialespuedenserproductoresdeaguadealtorendimiento.EstasformacionessonconocidasenespañolconelanglicismoTILLoTILITA,ydadoquesupresenciaenLatinoaméricaesescasa,selerefierecomúnmentecomo“sedimentosnoconsolidadosdeorigenglaciar”.

Cuandolarejilladeespiracontinuafuefabricadaporprimeravez,laperforaciónconpercusión(cabletooldrilling)eraelprincipalmétodoutilizadoparaconstruirpozosentilldeglaciares.Unproblematípicoencontradodurantelaconstruccióndepozoseraelcolapsodelorificiodeperforación.Amedidaquelaperforaciónprogresaba,lossedimentosdelasseccionessuperioresdelagujerocaían,aumentandoelriesgodepérdidadelaherramientadeperforación.Paramitigaresteproblemadebíainstalarseunencamisado(casing)protectorcoincidenteconelavancedelaperforación.Estecasingprotectoreraagregado

hastaquecubrieralasseccionesinestablesdelacuífero,permitiendoquelaperforacióncontinuara(conherramientasdemenordiámetro)hastaalcanzarlaprofundidaddeseada.Luego,larejillacontinuaconsucámaradebombeoyelcasingfinaleraninstaladospordentrodelcasingprotectory,posteriormente,elcasingprotectoreracuidadosamenteretirado,jalándolodesdelasuperficie.Laformaciónperturbadaseasentabadirectamentesobrelarejillayelcasingdespuésderemoverelcasingprotector.Noseusabaempaquedegravaparasepararlarejilladelacuífero.Ensulugar,elcontroldelaarenaerasolamentedependientedeltamañodelaabertura(slot)delarejilla.Engeneral,elsloteraextremadamentefino(típicamente<1mm).

Eldesarrollodelospozosentilldeglaciaresfuerelegadoaprácticasquenoarriesgarandañosalarejilla.Normalmenteeldesarrolloporbombeoopurgadodelpozofueelúnicométodousado,dadoquelaranuracontinuanopodíasoportarlastensionesinducidasporeldesarrollomásefectivoconelmétododepistoneodirectoconlasmáquinasdetipopercusión.

Lainstalacióndecasingyrejillafueavecesllevadaacaboporunmétodomásriguroso,queeseldehincarlostubosagolpes.Laperforacióncomenzaríausandoelmétodotradicionaldelcasingprotector.Silaformacióneradifícildepenetrar,losperforadoresfijaríanunazapatadeperforacióndeaceroendurecidoauncasingdemenordiámetro,martillándolocontraelterreno.Estemétodonoeracompatibleconlaranuracontinuadebidoasufragilidadestructural.Ensulugar,paraestascondiciones,serequirióelusoderejillasranuradasconsopleteoconmáquina,obienabriendolosagujerosdentrodelcasingquesehabíahincadoagolpesenelterreno.

Elcrecimientodelapoblaciónaumentólademandaparaeldesarrollodelaguasubterráneay,amenudo,defuentesmásprofundasquelaspreviamenteexplotadas.Losdosmétodosdeperforacióndescritoseranlentosypococonsistentesenrelaciónaldiámetrofinaldelcasingquedebíaalojarlabomba.Amedidaquelatecnologíaevolucionaba,serequeríadeinterioresdecasingmayoresparabombasmásgrandes.Además,eradeseableelusoderejillasconsuinteriornoobstruido,parapermitirelusodemétodosdedesarrollomáseficientes,sinriesgodedañoalarejilla.Almismotiempo,aumentólademandaporpozoslibresdearena.Estascondicionescondujeronalusodemáquinasperforadorasderotaciónconlodoyalahabilitacióndelospozosconempaquedegrava.

Laperforaciónconrotaciónpermitiólaestabilizacióndelosacuíferosmedianteelusodefluidosdeperforaciónespecialmentediseñados.Estatécnicafacilitólacapacidaddelosperforadoresparalograrpozosrectosconlaprofundidadfinaldeseadayconeldiámetrorequerido.Lospozosdediámetromayorpermitieronlainstalacióndeempaquedegravaentrelarejilladelpozoyelacuíferoparaevitarquelaarenaentrasealpozo.Eltamañodelagravadelempaqueeraseleccionadoenrelaciónaltamañodelgranodelacuífero.Asuvez,eltamañodelaaberturadelarejillaeradeterminadoenrelaciónaltamañodelagravadelempaque.Eldiseñodeesteenvoltoriodegravadabacomoresultadopozos“libresdearena”aúncuandoeltamañodelaaberturadelarejillafuerasignificativamentemayorqueelpreviamenteusadoenlospozossinempaquedegrava.

Historia Y Evolución De Las Rejillas De Espira Continua Y Louver

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Laperforaciónderotaciónconlodosignificóquelaetapadeldesarrolloenlaconstruccióndeunpozopasara,desercasiirrelevante,asermuyimportante,dadoquelaremocióndelfluidodeperforaciónresultacrucialparalacapacidadhidráulicayeficienciadelpozo.Paraserefectivo,eldesarrollodelpozonecesitagenerarsuficienteenergíaenlainterfaseempaquedegrava/pareddelaperforaciónparareparardañosdelaformación,recuperarlaconductividadhidráulicayremoverlosfinosdelpozo.Esteesfuerzodirigidoyagresivorequieredeunarejilladurableyfuerte.Adicionalmente,serequerieredeunarejilladeinteriorlisoparasercapazdesoportarelusodeherramientasajustadasasuinterior(pistones)paraunefectivodesarrollodelpozo.

Ejemplo de donde el uso de Rejilla de Ranura Continua es Apropiada:

Larejilladeranuracontinuafueespecíficamentediseñadaparaelusoencapasdelgadasdearenasuniformesdegranofinoydeorígenesglaciares,encontradasenelCentroNortedelosEstadosUnidos,conocidascomotillglaciares.Estetillglaciarpresentacapasfinamentelaminadasconteniendodepósitossedimentariosqueexistenarelativamentepocaprofundidad.Estosacuíferosfavorecenelusoderejillasdetamañosderanuramuyfinos(menoresque1,00mm)dadaslascaracterísticasgeológicas,prácticasdeperforación,métodosdeinstalaciónyausenciadetécnicasdedesarrolloagresivodelpozo.Acausadequelosranuradosfinosseobstruyenmuyrápidamente,eláreaabiertadelarejillaesaltamenterelevante.Larejilladeranuracontinuaeslamásapropiadaparaestetipodepozo.

Historia de la Rejilla Louver

RoscoeMossCompanydesarrollólarejillaLouveropersianaenlosaños1920´sparausoenelsuroestedeEstadosUnidos.Originalmente,larejillaLouver,queutilizaunageometríaderanuraabiertahaciaabajo,erafabricadahaciendoperforacionesalatuberíahincadaagolpesconunamáquinaubicadadentrodelpozooperadadesdelasuperficie.Dadoeléxitoenelcontroldearenadeestetipodeabertura,RoscoeMossCompanyperfeccionólamanufacturadeesteproductoparasuusoenpozosperforadosporrotación.LarejillaLouveresfísicamentefuerte,estádisponibleenunavariedaddetiposdeaceroytamañosdeabertura,yeshidráulicamenteeficiente.Estarejillaganórápidamentepopularidadenpozosprofundosdegrandiámetroconempaquedegrava.

Ejemplo de donde la Rejilla Louver es Apropiada:

Losacuíferosenloscualeseltamañodelosgranosseencuentraentre1a6mmtienencondicionesgeológicasvariadas.Buenosejemplosdetalesacuíferossonlossuelosvolcánicosaltamenteactivosformadosapartirderocasígneas,sedimentariasymetamórficasydecuencasaluvialesqueproveenunentornogeológicoparalaacumulacióndedepósitosvastosyextensosdematerialessedimentariosque,amenudo,excedenlos1.000metrosdeprofundidad.Enestascondiciones,elusodeunáreaabiertaderejillamayorque3%a5%noesrelevantesisólosirveparabajarenunporcentajeinsignificantelaspérdidasdelpozo.Losfactoresquedeterminanlaeficienciadeunpozobajoestascondicionessoneltamañodelaranuradelarejillaylosmetrosdeacuíferoenquesecolocarárejilla.RoscoeMossCompanytienemásde9décadasdeexperienciaglobalprobandoestepunto.Adicionalmente,numerosos

laboratoriosuniversitariosyestudiosdecampohanconfirmadoestasrealidades.Algunasdelaspublicacionesrelacionadasconestetemason:

• AnalysisofDevelopmentMethodsforGravelEnvelopeWells–E.JohnList,Ph.D.(1983)

• ModernTechniquesinWellDesign–DennisE.Williams,Ph.D.(1985)

• CorrosionFieldTestofSteelsCommonlyUsedinWellCasingandScreen–GeoscienceSupportServices,Inc,(1998)

• FieldandLaboratoryAnalysisofWaterWellDesignParameters–ChristopherHarich,Ph.D.(2009)

• Capítulo2:Headlosses,totaldrawdown,totaldynamichead,andefficiencyofwaterwellsystems,Hydraulics of Wells-AmericanSocietyofCivilEngineers(ASCE)(2014)

Estostrabajos,ademásdemuchosotrosestudioscientíficosytécnicos,entreganunarespuestacientíficainvaluablealosmitosyerroresconceptualesformalmenteprevalentesennuestraindustria.Afortunadamente,aquellosqueestáninvolucradoseneldesarrollodelosrecursosdeaguassubterráneasapro-vecharánestainformaciónparadiseñaryconstruirpozosdegrancapacidad,eficientes,libresdearenaydelargaduración.

Seadjunta,alfinaldeestebrochure,unatablaquemuestralascapacidadeshidráulicasdelasrejillasderanuracontinuaylasrejillasLouverparavariosdiámetrosytamañosderanura(slotsizes).

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Algunos Conceptos Erróneos Comunes

Lospozosconempaquedegravaeran(ycontinúansiendo)generalmentereconocidoscomoeficientesylibresdearena,yhanevolucionadoparallegaraserelestándarsuperiorenlaconstruccióndepozos.Para

mantenerserelevantesenestenuevomercado,lascompañíasfabricantesderejilladeranuracontinuadesarrollaronunargumentoinfundado:“debidoalamayoráreaabierta,serequieremenosrejillaparaobtenerlamismacantidaddeagua”.Repetidotantasveces,estellegóaserelprimerconceptoerróneodelaranuracontinua:

Concepto Erróneo N° 1 – “Debido a su mayor área abierta, se requiere menos rejilla para obtener la misma cantidad de agua”

Mientrassobrelasuperficieestanociónparecelógicay,dehecho,esverdaderaparapozossomerosdediámetropequeñoperforadosencapasrelativamentedelgadasdetillglaciaresdelCentroNortedeEstadosUnidos,resultaerróneacuandoseaplicaacondicioneshidrogeológicasencontradasenáreasdondeexistendepósitosextensosderellenoaluvial,degranespesorverticalylateral,yareniscas.EstetipodecondicionesyacuíferosontípicosenelSuroestedeEstadosUnidos.Enestosacuíferos,eláreaabiertanoesunfactordeterminanteparalaproducción.Lomásimportanteenestascondicionesescolocartantarejillacomoseaposibleenelespesorsaturadodelacuífero.

LaRejillaLouverhallegadoaserlarejillaaelegirentodoelmundodondelascondicionesgeológicasseansimilaresalasdelSuroestedeEstadosUnidos.Estospozosprofundos,degrandiámetroyconempaquedegrava,sonaltamenteeficientes,fuertesydurables.Desafortunadamente,dondeelargumentoinválidode“menosrejillaconmásáreaabierta”hasidoincorporadoeneldiseñodepozos,elresultadonohasidosatisfactorio.Basadosencienciainfundadayatraídosporelbajocostoinicial,muchosdeestospozoshasidoreferidoscomo“secos”o“marginales”.Estospozos,amenudo,tienenmuyaltoscostosoperacionalesybajocaudaldebombeo.Afortunadamente,másconsultoresycontratistasestánahoraconscientesdeestudioseinformesrelacionadosconlacienciadeldesarrollodeaguasubterránea.Laincorporacióndeestainformacióneneldiseñoyconstruccióndepozoshatenidocomoresultadopozosdealtacapacidad,eficientes,libresdearenaydelargaduración.

Concepto Erróneo N° 2 – En relación con la Velocidad de Entrada

Unodelosmitosquehadesorientadoalosdiseñadoresdepozosdurantedécadasesellímitemáximode0,1piesporsegundoparalavelocidaddeingresoatravésdelasranuras.Estevalorfueelegidoarbitrariamenteyhasidototalmentedesvirtuadoatravésdelosañosporquieneshaninvestigadorigurosamentelainfluenciadelavelocidaddeingresosobrelaeficienciadelpozoosusefectosenlacorrosióny/oincrustacióndelarejilla.

Enbaseaunamplioestudio,laAmericanWaterWorksAssociation(AWWA)1logródeterminarquelavelocidaddeingresopuedevariarentre0,1y1,5piesporsegundo(0,03a0,46m/s),sindiferenciasrelevantesenlaeficienciadelpozo.Conuncriterioconservador,RoscoeMossCompanysugiereunavelocidaddediseñode0,3a1,0piesporsegundo(0,09a0,30m/s)parapozosconempaquedegrava.Encondicionesideales,lavelocidadpuedellegarhasta4

piesporsegundo(1,2m/s)sinproducirdiferenciasrelevantesenlaeficienciadelpozo.

UnodelosmásprestigiososhidrogeólogosdelosEstadosUnidos,elDr.DennisWilliams2,reconocidaautoridadeneldiseñodepozosdeagua,sostiene“…enunpozocorrectamentediseñadoyconstruido,lavelocidaddeingresoatravésdelasrejillasnoesunfactorcríticoparalaeficienciamientrasnoexcedade2a4piesporsegundo(0,6a1,2m/s)”.

Enresumen,paralograreficienciasmayoresal90%,senecesitaunáreaabiertadesólo3%a5%enlarejilla,ounavelocidaddeingresomenora4piesporsegundo(1,2m/s).Otrosfactores,talescomolaadecuadainstalacióndegrava,unbuendesarrollodelpozo,latendenciaaltaponamientodelasranuras,etc.,sonfactoresmuchomásimportantesparalaeficiencia,elcontroldearenaylavidaútildelpozo.____________________________

1ANSI/AWWAStandardforWaterWellsA100-902JournalAmericanWaterWorksAssociation,Vol.77,pages68-74,Sept.1985,ResearchandTechnology

Concepto Erróneo N° 3 – Más área abierta le dará más agua

EsciertoquelarejilladeranuracontinuatienemásáreaabiertaquelarejillaLouver.Sinembargo,tambiénesciertoquelasdosrejillastienenigualcapacidadhidráulica.

Durantelasúltimas9décadas,RoscoeMossCompanyhaestadofabricandorejillas,permitiéndonoscomparar,enescenariosreales,cadaunadeellas,unacercadelaotra.Estonoshapermitidodemostrar,enmuchascondicionesportodoelmundo,que,cuandoestánpuestasenpozoscercanos,enelmismoacuífero,larejillaLouverylarejilladeranuracontinuageneranlamismaeficienciadelpozoaúncondiferentesáreasabiertas.Estorevelaqueelargumentodeláreaabiertaesinfundado.

Másáreaabierta,entonces,nosignificamásagua.Lacantidaddeaguaqueunpozoescapazdeproducirestádeterminadaporlascaracterísticasdelacuíferoyundiseñoyprocesodeconstruccióndelpozoqueminimicelaspérdidasdelflujoturbulento.Ladistribucióndeltamañodelgranoyelespesordelacuíferodeterminaneltamañodelempaquedegrava,eltamañodelslotoaberturadelarejillay,másimportanteaún,lacantidadderejillanecesaria.Estasvariablestienenmuchamásinfluenciaenlamaximizacióndelacapacidaddeproduccióndelpozoqueelporcentajedeáreaabiertadelarejilla.

Laeficienciaresultantedeunpozoconempaquedegravareflejalafacilidadconqueelaguafluyedesdeelacuífero,atravésdelaformaciónmisma,atravésdelapareddelaformación(interfase),atravésdelempaquedegravay,finalmente,atravésdelaestructuradelarejilla.CadaunadeestasetapastieneunafórmulaindividualquedeterminalapérdidaqueproduceCADAUNAdelasetapas.EstasfórmulasycálculosdelapérdidadecargaasociadaconcadaunadelasvariablesindicadaspuedeencontrarseendetalleenCapítulo2:Headlosses,totaldrawdown,totaldynamichead,andefficiencyofwater-wellsystemsdeNazeerAhmedyJamesA.Cardelenellibrodetexto:Hydraulics of Wells,AmericanSocietyofCivilEngineers(ASCE),2014.

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Esteymuchosotrosestudiosllevadosacabodesde1983claramenteconcluyenqueelmitodelÁreaAbiertanotienebasecientífica.Enefecto,unpozomaximizayasucapacidaddebombeoconunarejillaconáreaabiertaentre3%y5%.Losestudioshanconcluidoqueunáreaabiertaadicionalporsobre5%noproveeráeficiencianicapacidadhidráulicaadicionalesrelevantesaunpozo.

Algunascompañíasquesólofabricanrejilladeranuracontinuatomanventajadelafaltadeconocimientodesusclientesylosconvencendequeellosnecesitantantaáreaabiertacomoseaposible,sinconsiderarlascondicionesdelacuífero.

Loquerealmentedeterminalatasadebombeoylaeficienciadeunpozoeslosiguiente:

1) Lacalidaddelempaquedegravainstaladoyelratiodeltamañodelgranoconeldelacuífero.

2) Lacalidaddeloslodosusadosdurantelaperforaciónyloscontrolesdecalidadusadosparamantenersuviscosidad,tantocomolosnivelesdeviscosidadusadosdurantelaperforaciónydurantelainstalacióndelcasingyrejilla,ydelprocesodeempacadocongrava.

3) Eldesarrollofinalefectuadoalpozoparaquebrarlapareddelodoendurecidayrestablecerlaconductividadhidráulicadelacuífero,limpiandoelempaquedegravayremoviendolosfinos,permitiendounflujoeficientedeaguadesdeelacuíferoalpozo.

Unáreaabiertaaumentadatambiénpuedetenerdesventajas.Unáreaabiertamásgrandeenunarejilladeranuracontinuasignificatambiénunamayorsuperficieexpuestadelacero,ycuandoestosecombinaconunaguacorrosivaoagresivamenteincrustante,sepuedeacelerarelprocesodeunacorrosiónyobstruccióngeneral,dandocomoresultadounareducidacapacidadyeficienciadelpozo.

Concepto Erróneo N° 4 – Una Menor Abertura de Rejilla controla la arena y los problemas de la entrada de arena en un pozo

Cuandolaentradadearenaesunproblemaconelpozo,escomúnverunreemplazodepozoconuntamañodeslotmáspequeño,peroelmismoempaquedegrava,asumiendoqueunarejillaconunslotmáspequeñodetendráelingresodearena.Loquecontrolalaarenaeselempaquedegravaalrededordelarejilla.Paraqueestefiltrodeempaquedegravatrabajeeficientementerequieretenerlassiguientescondiciones:

1) Eltamañodelempaquedegravadebeestarenelratiocorrectoconeldelacuífero.Lagravadebeserredondeada,detamañouniformeydealtocontenidodesílice.

2)Tienequeseruniformementedistribuidoalrededordelacircunferenciacompletadelarejilla.Silarejillahaquedadoapoyadaaunapareddelorificio,nohabráempaquedegravaentrelarejillaylaformación.Estopermitealaarenadelaformaciónunaccesolibrealinteriordelpozo.

3) Larejilladebesercapazdeestabilizarelempaquedegravaenformaapropiadaydebeteneruntamañodeslotquepermitael20%pasanterecomendado.Eltamañodelslotdelarejilladeberíaserlosuficientementegrandeparapermitir,atravésdeella,eldesarrollodelempaquedegrava,demaneraquelaproduccióndelpozoseacompletamentelibredearena.

Larelacióncorrectaentrelagranulometríadelacuífero,lagranulometríadelempaquedegrava,laaberturadelarejilla,ylacorrectageometríadedichaabertura,permitenquelosmétodosdedesarrolloyrehabilitaciónseanefectivosy,porlotanto,logrenunacompletaestabilizaciónydesarrollodelempaquedegravaalrededordelarejilla,dandocomoresultadolamáximaproduccióndeagualibredearena.

Mientrashacíasugradodoctoral,ChristopherHarichdedicómilesdehorasalestudiodeestetema,determinandoquelacorrectarelaciónentreeltamañodegranodelacuífero,eltamañodegranodelempaquedegravayeltamañodelaaberturadelarejillaesloqueverdaderamentedetienelaarenaenlosacuíferosypermiteunpozolibredearena.Lageometríadelarejilla(mirandohaciaabajoohaciaelfrente)tieneinfluenciaenesteprocesoestabilizador.

Concepto Erróneo N° 5 – Las diferencias estructurales son irrelevantes

RoscoeMossCompanyfabricayvendetantolarejillaLouvercomolarejilladeranuracontinuaatravésdelmundo.Tenemoslacapacidaddecompararambosproductosusandovarioscriterios:estructuralmentedesdesuprocesodemanufactura,sumanipulación,almacenamientoysusresistenciasalcolapsoyalatracciónparaasegurarunainstalaciónseguraalaprofundidadparalaquehayansidodiseñadas.

LarejillaLouvereselresultadodeperforaruntubociegoquehemosfabricadoapartirdeunabobinadeacero.Elprocesodeaberturahaciaabajo,tipopersiana,eslogradoaplicandounapresiónespecíficaparacreareltamañodeslotdeseadoynoimplicaningunapérdidadematerial.Esteprocesodacomoresultadolaformacióndeunaseriedeatiesadoreshorizontalesalrededordelaestructuratubular,creandounefectodecorrugado,queledaalarejillaLouverunamayorResistenciaalColapsoqueladeltubociegoapartirdelcualfuehecha.

Larejilladeranuracontinuaesfabricadaconunalambremoldeadoqueenvuelveunconjuntocirculardevarillas.Laaberturaesgeneradaporelespaciamientoentrecadaenvolturadelalambresobreelconjuntodevarillas.Mientrasmásgrandeseaelespacioentrelasenvolturas(tamañodelslot)laestructuraresultamásdébil,dadoquetienemenosmaterialsoportándola.

Ladiferenciaenresistenciaentreambosproductos(LouveryRanuraContinua)noessólorelevanteparacalcularlaprofundidadmáximaalaqueellospuedenserinstaladosdeformasegura,sinoquetambiénllegaráasermuyrelevanteparalaaplicacióndelosprocedimientosdemantenimientonecesariosquepermitiránmantenerlamáximatasadebombeoatravésdeltiempo.Unaestructuradepersianashechadeunaláminasólidadeacerosoportaráundesarrolloyrehabilitacionesvigorosasatravésdeltiempo.Unaestructurahechadealambreunidoparcialmenteavarillaspodríaserdañadapormétodosdedesarrolloyrehabilitaciónvigorosos.Unavezquelarejilladeranuracontinuacomienceaobstruirseyensuciarsenotendrálacapacidaddeserlimpiadaapropiadamentesinriesgodedañarla,comprometiendoelpozo.

Ademásdelasdiferenciasenresistenciaentreambosproductos,tambiénpodemosverdiferenciasentrelasgeometríasdelasranurasylasorientacionesdelasaberturas.

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Larejilladeranuracontinuatienesusaberturasenfrentandodirectamenteelacuífero.Estoesunaparentebeneficioentérminosdeaccederalempaquedegravainmediatamentefueradelarejilla.Sinembargo,sieldesarrolloinicialnohasidohechocorrectamente,estaventajapuedellegaraserunadesven-taja,dadoqueledaalmaterialfinounaccesodirectoalinteriordelpozo.Enadiciónalaorientación,elconjuntocirculardevarillasensuestructurainternalimitaseveramenteelusoybeneficiodeunaherramientadepistoneo,elcualeselmétodomásefectivodedesarrollodeunpozo.Cuandoeldesarrolloesllevadoacabo,lapresiónsedisipaenelespaciovacíoverticalentrelasvarillas.Solamenteunafraccióndelafuerzasaleporlarejilla.

LarejillaLouvertienesusaberturasorientadashaciaabajo.Estageometríafacilitalaconsolidacióndelagravaalrededordeellayfavoreceelprocesodedesarrollodelempaquedegrava.Entrelosdiámetrosinternoyexternodelarejillanohayespaciovacío.Loquehayesunapiezasólidademetal.Lasúnicasaberturassonlosslotsmismos,demaneraqueel100%delaenergíadelarehabilitaciónesforzadahaciafueraatravésdeellas.Nohaypérdidasdeenergíapordisipación.Estopermitequelospistonescalcenbienajustadoseneldiámetrointernoyquelaenergíaseaforzadacompletamentehaciaafueraatravésdelosslotsconsuficientefuerzaparaviajaratravésdelempaquedegravayalcanzarlasparedesdelaformaciónpararestablecerlaconductividadhidráulicaoriginaldelacuífero.

HayunaventajaeconómicaymecánicadelprocesodefabricacióndelarejillaLouversobreelprocesodefabricacióndelarejilladeranuracontinua.LarejillaLouverpuedemantenersuvaloradaresistenciaalcolapso(PSI)ysuPRECIOsinimportareltamañodelslotseleccionado.EnlarejillaLouvernohaypérdidadematerialinvolucradaenlaperforacióndeunmayortamañodeslot.Enlarejilladeranuracontinua,mientrasmayorseatamañoelslotmenosacerohabráensuestructurayestoesunimpactonegativodirectosobresuresistenciaalcolapsooPSI.

Amedidaquelospozosseanmásprofundos,elPSIescrucialparaestarsegurosdequelarejilladeranuracontinuanocolapsará.Comohemosaprendidoenlapartedehistoriadeestefolleto,larejilladeranuracontinuafuediseñadaparapozossomerosopocoprofundos.DadoqueuntamañograndedeslotafectanegativamentealPSIdelarejilladeranuracontinua,algunosfabricantesfavorecenerróneamenteundiseñoconelslotmáspequeñoposible.Mientrasmáspequeñoeltamañodelslot,esmásfácilparaelloslograrelPSImínimo.Estaeslaexplicaciónporlaqueuntamañodeslotpequeñoestanintensamenteofrecidoyerróneamentejustificado,peromuchasvecesNOTIENENINGUNARELACIÓNconlagranulometríadelacuífero.Sintenerenconsideraciónlaapropiadarelaciónentrelagranulometríadelacuífero,granulometríadelempaquedegravaylaaberturadelslotdelarejilla,nohaymaneraposibledelograrunniveldebombeoeficienteounpozolibredearena.

Conlarejilladeranuracontinua,siAUMENTAMOSeltamañodelslotdelarejilla,seránecesarioreducirelnúmerodeespirasalrededordelasvarillas.ParapodercompensarestadisminucióndeespirasymantenerelPSImínimo,debemosusarunalambremásgruesoyestoafectaelpeso,elPSIyelprecio.Silas

condicionesdelacuíferocambianinesperadamente,elcambioeneltamañodelslotafectaráelpresupuestodelProyecto.

ParamantenersuPSIamedidaqueeltamañodelslotseamayor,larejilladeranuracontinuadebemodificarsudiseño.Porejemplo,pasardeslot40aslot150,casitriplicaríasucosto.Estohacequeelproductonoseacompetitivoentamañosdeslotmayores,razónporlacuallosfabricantesderejilladeranuracontinuaseenfocanenpromovertamañosdeslotpequeños.EstaeslaúnicaformaparaellosdesercompetitivosyaúnlograrelPSImínimo.

CuandoelpozoeslosuficientementeprofundoparahacerdelPSImínimounproblema,losfabricantesderejilladeranuracontinuarecomendaránuntamañodeslotpequeñoaúncuandoelacuíferoestépidiendounslotmuchomayorparalograrlarelaciónnecesariaentrelagranulometríadelempaquedegravayladelosacuíferos,yporconsiguientegenerarunpozoeficiente,libredearena.LarazónparaeltamañodeslotpequeñoeslograrelPSImínimoynotienenadaqueverconcriteriostécnicosquenecesitenserusadosparaseleccionareltamañocorrectodelslot.

LatecnologíausadaporRoscoeMossCompanyparafabricarlasRejillasLouverpermite,aloshidrogeólogosyalospropietariosdelospozos,enfocarseenlosaspectosdeldiseñoqueREALMENTEnecesitan,sintenerquepreocuparsedelospresupuestos,disponibilidadodeunproductodébilquepodríacolapsar.

Estructuralmentelosproductossonincomparables.LarejillaLouveresinmensamentemásfuerte,seguraymásdurablequelarejilladeranuracontinua.Nosotrosproducimosambasrejillasyreconocemosqueningunadeellaseslamásadecuadaparatodaslascondiciones,perorecibimosbastantesmáselogiosdelospropietariosquetienenpozosconrejillaLouver,muchosdeloscualesaúnestánenoperacióndespuésde50añosomás.

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300

250

200

150

100

50

232 232 232 232

168 138

117 105

0.040” 0.050” 0.120” 0.150”Abertura

Rejilla Louver Rejilla Continua PSI Minimo

PSI

Valelapenahacernotarquelarejillacontinuaen16”tieneenpromedio52vueltasdealambreporpie.Laestructurainternaconstade68varillas.Cadavueltagenera68unionesentreelalambreyestasvarillas.Cadapietiene3,536puntosdesoldaduraentreelalambreylasvarillas.Cadapiezade19piestiene67,184 puntos de soldadura.Bastaqueunodeestosfalleenelfuturoparaquelaintegridaddelpozoseveacomprometida,porloquelosdesarrollostendránqueserhechodeunamaneradelicadaysuaveparanocontinuardañandolarejilla.

Porsuparte,larejillalouvereshechaapartirdeunaláminadeacerosólida,sinsoldadurasparciales,manteniendosuintegridadestructuraleneltiempo,lograndosoportaragresivosyvigorososdesarrollosdurantesuvidaútilylograndounamejorrecuperacióndeloscaudalesdebombeodespuésdecadadesarrollo.

Enelsiguienteejemplotenemosundiseñodepozode16”dediámetroexternoyconunaprofundidadmáximade300metros.Enestascondiciones,larejillaLouverpuedeserfabricadaconunespesordepareddesde0,25”(6,35mm)ylograrelPSIrequerido.ConelpatrónLouverFulFlosealcanzaunaresistenciaalcolapsode232PSI,cualquieraseaeltamañodeslot.

Paraestaprofundidadyconunslot40(1,00mm)laconstrucciónpropuestaparaunarejillaREJILLADERANURACONTINUAde16”generaunaresistenciaalcolapsode168PSI.Laresistenciaalcolapsomínimaparaestediámetroalaprofundidadmáximadeinstalaciónes150PSI(línearoja).

Enelgráfico,podemosverlarelaciónentrelaresistenciaalcolapsoyeltamañodelslotamedidaqueaumentaeltamañodelslotrequeridoysemantienenambosdiseñosoriginalesconstantes:

RejillaLouver-Slot40(1.00mm) RejillaLouver-Slot150(3.81mm)

16

Paralasrejillasderanuracontinua,estatablaconsideraunavelocidadmáximadeingresodelagua,atravésdelasranuras,de0,03m/s(0,1pies/s),queeslarecomendadaysostenidaporlamayoríadelascompañíasenlasquesuprincipaloúnicoproductoesestetipoderejillas.

ParalarejillaLouver,seconsideraunavelocidadmáximadeingresodelaguade0,45m/s(1,5pies/s),queeslaqueRoscoeMossCompanyrecomienda.EstarecomendaciónhasidotambiénacogidaporlaAmericanWaterWorksAssociation,AWWA,desdeelaño1985.

Cabehacernotarque,tantolosestudiosdeinvestigación,efectuadosporconnotadosinvestigadores(entreelloselDr.DennisWilliams),comolaprácticamisma,handemostradoqueaunavelocidadmuchomásalta,1,2m/s(4pies/s),laeficienciadelpozoesdeun97%.

8-5/8” 0.040”(1.00mm) 30 6.60 8-5/8” 0.040”(1.00mm) 31 6.90

0.060”(1.50mm) 45 9.90 Alambre 0.060”(1.50mm) 41 8.90

0.080”(2.00mm) 68 14.80 0.090” 0.080”(2.00mm) 48 10.50

0.100”(2.54mm) 75 16.40 0.100”(2.54mm) 54 11.70

220

10-3/4” 0.040”(1.00mm) 48 10.60 10-3/4” 0.040”(1.00mm) 32 7.00

0.060”(1.50mm) 72 15.90 Alambre 0.060”(1.50mm) 43 9.40

0.080”(2.00mm) 109 23.80 0.118” 0.080”(2.00mm) 51 11.20

0.100”(2.54mm) 121 26.40 0.100”(2.54mm) 58 12.80

440

12-3/4” 0.040”(1.00mm) 48 10.60 12-3/4” 0.040”(1.00mm) 32 7.10

0.060”(1.50mm) 72 15.90 Alambre 0.060”(1.50mm) 44 9.60

0.080”(2.00mm) 109 23.80 0.146” 0.080”(2.00mm) 53 11.70

0.100”(2.54mm) 121 26.40 0.100”(2.54mm) 61 13.40

881

14” 0.040”(1.00mm) 48 10.60 14” 0.040”(1.00mm) 32 7.10

0.060”(1.50mm) 72 15.90 Alambre 0.060”(1.50mm) 44 9.70

0.080”(2.00mm) 109 23.80 0.165” 0.080”(2.00mm) 54 11.80

0.100”(2.54mm) 121 26.40 0.100”(2.54mm) 63 13.70

1,321

16” 0.040”(1.00mm) 60 13.20 16” 0.040”(1.00mm) 30 6.50

0.060”(1.50mm) 91 19.80 Alambre 0.060”(1.50mm) 41 9.00

0.080”(2.00mm) 121 26.50 0.215” 0.080”(2.00mm) 51 11.20

0.100”(2.54mm) 151 33.10 0.100”(2.54mm) 60 13.10

1,761

18” 0.040”(1.00mm) 73 15.90 18” 0.040”(1.00mm) 33 7.30

0.060”(1.50mm) 109 23.80 Alambre 0.060”(1.50mm) 46 10.20

0.080”(2.00mm) 163 35.70 0.215” 0.080”(2.00mm) 58 12.60

0.100”(2.54mm) 182 39.70 0.100”(2.54mm) 68 14.80

20” 0.040”(1.00mm) 85 18.50 20” 0.040”(1.00mm) 37 8.10

0.060”(1.50mm) 127 27.80 Alambre 0.060”(1.50mm) 52 11.30

0.080”(2.00mm) 191 41.70 0.215” 0.080”(2.00mm) 64 14.00

0.100”(2.54mm) 212 46.40 0.100”(2.54mm) 75 16.40

Rejilla Louver tipo Ful Flo Rejilla de Ranura Continua

CapacidadHidráulica CapacidadHidráulica

Ø Abertura GPM/ pie LPS/m Ø Abertura GPM/pie LPS/m

TABLA DE CAPACIDAD HIDRÁULICA

50 3.2 11.4 5.0 18.0 79 25.0 6.9 110

100 6.3 22.7 10.0 36.0 159 50.0 13.9 220

200 12.6 45.4 15.0 54.0 238 75.0 20.8 330

300 18.9 68.1 20.0 72.0 317 100.0 27.8 440

400 25.2 90.8 25.0 90.0 396 125.0 34.7 550

500 31.5 113.6 30.0 108.0 476 150.0 41.7 660

600 37.9 136.3 35.0 126.0 555 175.0 48.6 771

700 44.2 159.0 40.0 144.0 634 200.0 55.6 881

800 50.5 181.7 45.0 162.0 713 225.0 62.5 991

900 56.8 204.4 50.0 180.0 793 250.0 69.5 1,101

1,000 63.1 227.1 55.0 198.0 872 275.0 76.4 1,211

1,200 75.7 272.5 60.0 216.0 951 300.0 83.3 1,321

1,300 82.0 295.2 65.0 234.0 1,030 325.0 90.3 1,431

1,400 88.3 317.9 70.0 252.0 1,110 350.0 97.2 1,541

1,500 94.6 340.7 75.0 270.0 1,189 375.0 104.2 1,651

1,600 100.9 363.4 80.0 288.0 1,268 400.0 111.1 1,761

1,700 107.3 386.1 85.0 306.0 1,347 425.0 118.1 1,871

1,800 113.6 408.8 90.0 324.0 1,427 450.0 125.0 1,981

2,000 126.2 454.2 95.0 342.0 1,506 475.0 132.0 2,091

2,100 132.5 476.9 100.0 360.0 1,585 500.0 138.9 2,202

2,200 138.8 499.6 110.0 396.0 1,744 525.0 145.8 2,312

2,300 145.1 522.3 120.0 432.0 1,902 550.0 152.8 2,422

2,400 151.4 545.0 130.0 468.0 2,061 575.0 159.7 2,532

2,500 157.7 567.8 140.0 504.0 2,219 600.0 166.6 2,642

2,600 164.0 590.5 150.0 540.0 2,378 625.0 173.6 2,752

2,700 170.3 613.2 160.0 576.0 2,536 650.0 180.6 2,862

2,800 176.7 635.9 170.0 612.0 2,695 675.0 187.6 2,972

2,900 183.0 658.6 180.0 648.0 2,853 700.0 194.4 3,082

3,000 189.3 681.3 200.0 720.0 3,170 725.0 201.4 3,192

GPM Litros / seGundo M3/Hora Litros / seGundo M3/Hora GPM M3/Hora Litros / seGundo GPM

Tabla de equivalencias de caudal

acerca de Roscoe Moss companyRoscoe Moss Company ha diseñado y fabricado tuberías y rejillas para pozos de agua desde 1926. La producción de agua en

pozos que sean hidráulicamente eficientes, de larga vida útil, y construidos con productos económicos siguen siendo nuestro

propósito principal.

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Rejilla Louver: Información Técnica