Muestreo en Multiniveles: Opciones y consejos útiles

Boletín Técnico Solinst

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Introducción

La recogida de muestras de aguas subterráneas, tanto en el sistema de tubos multicanal continuo (CMT) Solinst como en el sistema multinivel Waterloo, debe realizarse con dispositivos que puedan tomar muestras en tubos relativamente estrechos o a través de ellos. Los tubos de muestreo colocados en el Sistema Waterloo son de 1/2″ de diámetro interior (12 mm), 3/8″ de diámetro interior (10 mm) o 1/4″ de diámetro interior (6 mm), según el número de zonas que se controlen. Estos tubos abiertos suelen utilizarse en lugar de bombas neumáticas específicas en el Sistema Waterloo, cuando la aplicación es relativamente poco profunda y el nivel del agua alto.

Bomba peristáltica

Tanto si trabajas en tubos abiertos del Sistema Waterloo como si lo haces directamente en un canal CMT, el medio más habitual para recoger una muestra de agua subterránea poco profunda es utilizar una Bomba Peristáltica o una Minibomba Inercial. La Bomba Peristáltica tomará una muestra si el nivel del agua se encuentra a unos 7,6 m de la superficie del suelo al nivel del mar. Hay que tener en cuenta que, por cada 300 m (1000 pies) de aumento de elevación, la presión barométrica se reduce en aproximadamente 1 pie de altura en forma de agua. Por tanto, a 300 m (1000 pies) sobre el nivel del mar, una bomba peristáltica sólo puede extraer una muestra de 7,3 m (24 pies), teniendo en cuenta también las pérdidas por fricción y eficiencia. La Bomba Peristáltica se utiliza más a menudo con tubos de polietileno de baja densidad de 6 mm (1/4″) que se introducen en el canal del CMT, o los tubos del puerto del Sistema Waterloo pueden acoplarse directamente a los tubos de silicona de la Bomba Peristáltica. Hay que tener en cuenta que, aunque la bomba sólo puede extraer agua si la altura de elevación es superior a 7,6 m (25 pies), a nivel del mar, la entrada del tubo de la bomba puede colocarse a mucha más profundidad, extrayendo agua de la entrada del puerto, si se desea.

Minibomba de inercia

En situaciones en las que el nivel del agua es demasiado profundo para una Bomba Peristáltica, pero no superior a unos 50 m (150 pies) por debajo de la superficie del suelo, lo más recomendable suele ser la Mini Bomba Inercial, barata y fácil de manejar. La minibomba de inercia se basa en el mismo principio que todas las bombas de inercia, es decir, consiste en un tubo de polietileno con una válvula de retención en la base. El tubo se introduce en el pozo y al subir y bajar el sistema, normalmente a mano y aproximadamente a 1 pie (24 mm), un pulso o bache de agua subterránea asciende por el tubo y puede recogerse en la superficie.

En el caso del muestreo del Sistema CMT con la Minibomba Inercial, el tubo es de 6 mm (1/4″) x 4,3 mm (0,17″) de Polietileno de Baja Densidad (LDPE) o se puede utilizar LDPE revestido de PTFE para aplicaciones de hasta 15 m (50 pies) de profundidad. A profundidades de agua de entre 15 m y 45 m (50-150′) se utiliza PTFE puro para reducir los efectos de fricción que se producen a mayor profundidad. También se han probado otros tubos, como el Kynar, pero no ofrecen ninguna ventaja y son más caros. La válvula de retención de la Minibomba Inercial tiene 3 componentes separados, dos manguitos huecos de acero inoxidable y una bola de retención de acero inoxidable que se coloca entre los manguitos. Este conjunto de válvulas se introduce en la base del tubo de 6 mm (1/4″) mediante una herramienta de inserción similar a un destornillador corto de diámetro estrecho. La base del manguito tiene un diseño en forma de cruz que mejora los caudales, hasta aproximadamente 150-200 ml/min. La Minibomba Inercial también puede utilizarse con éxito para recoger muestras de tubos abiertos instalados en el Sistema Waterloo.

Bombas de doble válvula

Las bombas neumáticas (accionadas por gas) son la opción de muestreo más común del sistema multinivel Waterloo. La Bomba de Doble Válvula (DVP ) de 5/8″ (16 mm) de diámetro o la Bomba de Vejiga de 1″ (24 mm) de diámetro están construidas en acero inoxidable e incorporadas directamente a los puertos de muestreo del sistema. Estas bombas permiten obtener muestras de agua subterránea de profundidades de hasta 300 m (1000 pies). La DVP suele seleccionarse para aplicaciones más profundas y para el muestreo en aguas subterráneas que puedan contener sedimentos finos, ya que son más fáciles de rehabilitar y las muestras pueden obtenerse más rápidamente desde la profundidad y a mayores volúmenes que con la Bomba de vejiga. Las Bombas de vejiga siguen siendo con mucha frecuencia la bomba elegida para aplicaciones menos profundas, de hasta 150 m (500 pies), porque no hay contacto con el aire y, por tanto, se consideran ideales para el control de COV. La DVP se ha rediseñado en forma de Micro para su uso dentro de los estrechos canales del Sistema CMT. Esta opción neumática es un desarrollo muy necesario para permitir el muestreo dentro de la tubería multicanal a profundidades superiores a 30 m (100 pies) y también para el muestreo de COV en lugares donde las bombas inerciales y peristálticas no se consideran adecuadas. La Micro DVP es una opción viable de muestreo capaz de bombear a velocidades de 150 ml/min cuando se coloca dentro del estrecho canal CMT. La Microbomba de Doble Válvula está construida con componentes inoxidables y tubos coaxiales de LDPE o PTFE. El PTFE se utiliza a profundidades superiores a 15 m (50 pies) para reducir los efectos de la fricción durante la instalación. Un colector en la superficie conecta la bomba a un gas impulsor (aire comprimido/fuente de N2), y la bomba se acciona fácilmente mediante la Unidad de Control Electrónico Solinst, Modelo 464.

Toma de muestras de vapor en el CMT

El Sistema CMT es ideal para el muestreo de vapores gaseosos. El Sistema CMT está construido con puertos y tapones para sellar los canales exactamente igual que en una aplicación de muestreo de aguas subterráneas. El único componente adicional es otro tapón colocado en la superficie para sellar la parte superior del canal de muestreo. Este tapón superior tiene una conexión a presión que se utiliza con un tubo de 6 mm (1/4″) para poder extraer una muestra de gas del puerto CMT a la superficie utilizando una bomba de vacío manual o una bomba peristáltica.