19 Preguntas de Práctica de Bombas, válvulas y equipos de planta con Respuestas

1. 1. Un operador pone en marcha manualmente una bomba centrífuga de alta carga del sistema de agua tratada. ¿Qué debe hacer con la válvula de descarga?

   • A.Abrir del todo la válvula de descarga antes de arrancar el motor, para que la bomba nunca opere contra carga cerrada
   • B.Estrangular la válvula de succión durante el arranque y mantener la descarga abierta hasta que el caudal se estabilice
   • C.Dejar la válvula de descarga cerrada los primeros diez minutos de marcha para que la carcasa se caliente y purgue
   • D.Arrancar con la válvula de descarga cerrada o casi cerrada y abrirla despacio cuando la bomba alcance su velocidad✓ Respuesta

   Una bomba centrífuga consume su mínima potencia a carga de cierre, por lo que arrancar contra una descarga cerrada o casi cerrada limita la corriente de arranque y protege al motor de sobrecarga; luego se abre despacio para evitar un golpe de ariete. Las bombas de flujo axial son la excepción y arrancan con la descarga abierta.

   Ref. QB-FV4KF4Fuente: CSUS Office of Water Programs, Water Treatment Plant Operation, Volume 1 — centrifugal pump startup proceduresReportar un problema con esta pregunta

2. 2. Una bomba de agua cruda que ayer funcionaba bien ahora traquetea como si bombeara grava, su presión de descarga oscila y su capacidad ha caído; el pozo húmedo está casi en su nivel bajo. ¿Qué está ocurriendo?

   • A.Cavitación, porque la presión de succión cayó bajo la presión de vapor y las burbujas colapsan sobre el impulsor✓ Respuesta
   • B.Golpe de ariete, porque una sobrepresión por maniobra rápida de válvula recorre la tubería de descarga
   • C.Rotación invertida, porque el impulsor gira al revés y solo desarrolla una fracción de su carga
   • D.Bloqueo de aire, porque una bolsa de aire quedó atrapada en el ojo del impulsor y la bomba solo la agita

   El traqueteo como de grava, la presión de descarga oscilante y la pérdida de capacidad con el pozo bajo son la firma clásica de la cavitación: el bajo nivel de succión hace que la presión dentro de la bomba caiga bajo la presión de vapor del agua, y las burbujas implosionan contra los álabes y los pican. El bloqueo de aire se corrige purgando la carcasa y el golpe de ariete es una sobrepresión momentánea, no un ruido continuo.

   Ref. QB-XCXDV3Fuente: CSUS Office of Water Programs, Water Treatment Plant Operation, Volume 1 — cavitation symptoms and causesReportar un problema con esta pregunta

3. 3. La carga neta positiva de succión disponible en una bomba debe mantenerse por encima de la requerida que publica el fabricante. ¿Qué condición reduce la disponible?

   • A.Se puso una segunda bomba en serie aguas abajo, lo que sube la presión en la tubería de descarga
   • B.El pozo húmedo se rellenó, con lo que el nivel quedó muy por encima de la campana de succión
   • C.El filtro de succión se obstruyó en parte, lo que suma pérdida por fricción del lado de succión✓ Respuesta
   • D.La válvula de descarga se estranguló, lo que reduce el caudal que la bomba entrega al sistema

   La carga disponible es la presión absoluta en la succión menos la presión de vapor, así que todo lo que baje la presión del lado de succión —un filtro obstruido o una válvula de succión entrecerrada, mayor altura de aspiración, un pozo bajo, agua más caliente o mayor altitud— la reduce y acerca la bomba a la cavitación. Subir el nivel del pozo y estrangular la descarga actúan en sentido contrario, y la presión aguas abajo no afecta la succión.

   Ref. QB-EVR8A3Fuente: Hydraulic Institute standards for centrifugal pumps — NPSH available versus NPSH requiredReportar un problema con esta pregunta

4. 4. Dos bombas idénticas de agua tratada operan normalmente de una en una. Si el operador arranca la segunda en paralelo con la primera en un sistema con carga de fricción importante, ¿qué debe esperarse?

   • A.La carga de descarga combinada casi se duplica mientras el caudal queda cerca del de una sola bomba
   • B.El caudal combinado cae por debajo del de una bomba, porque las dos bombas trabajan una contra la otra
   • C.El caudal combinado sube pero no llega al doble del de una bomba, porque la fricción crece con el caudal✓ Respuesta
   • D.El caudal combinado es exactamente el doble del de una bomba, porque cada una conserva su capacidad

   Las bombas en paralelo suman caudal a una carga común, pero la curva del sistema sube al aumentar el caudal, de modo que el nuevo punto de operación queda a mayor carga y cada bomba entrega menos que sola. Sumar carga, y no caudal, es lo que hacen las bombas en serie.

   Ref. QB-WCK3Q2Fuente: CSUS Office of Water Programs, Water Treatment Plant Operation, Volume 1 — pump curves and parallel/series operationReportar un problema con esta pregunta

5. 5. ¿Por qué una bomba dosificadora química de desplazamiento positivo debe llevar una válvula de alivio de presión en la descarga?

   • A.Pierde el cebado apenas se bloquea la descarga, así que la válvula de alivio es lo que mantiene llena de solución la succión
   • B.Mueve casi el mismo volumen por embolada sea cual sea la presión, así que una descarga bloqueada la sube hasta que algo falla✓ Respuesta
   • C.Opera a una presión fija que fija el motor de accionamiento, así que la válvula de alivio es la que fija la dosis entregada
   • D.No puede arrancar contra una descarga cerrada, así que la válvula de alivio le da una vía libre de flujo en cada arranque

   Una bomba de desplazamiento positivo desplaza un volumen fijo por embolada y no tiene carga de cierre, así que si la descarga se cierra o se tapa la presión sube sin límite hasta que ceden la tubería, el cabezal o el motor. La válvula de alivio es la protección obligatoria y nunca debe bloquearse ni ajustarse por encima del componente más débil.

   Ref. QB-DVDW42Fuente: CSUS Office of Water Programs, Water Treatment Plant Operation — positive-displacement chemical feed pumpsReportar un problema con esta pregunta

6. 6. La caja de empaques de una bomba gotea de forma constante, cerca de una gota por segundo, y el prensaestopas y la camisa del eje están fríos al tacto. ¿Qué debe hacer el operador?

   • A.Apretar las tuercas del prensaestopas poco a poco hasta que cese el goteo y luego vigilar la camisa
   • B.Cambiar los anillos de empaque por un sello mecánico, porque la empaquetadura no debe gotear nunca
   • C.Dejar el goteo como está, porque esa fuga es la que lubrica y enfría la empaquetadura y la camisa✓ Respuesta
   • D.Aflojar del todo las tuercas del prensaestopas y dejar que la caja se lave hasta que salga agua limpia

   La empaquetadura de la caja está pensada para gotear de forma leve y constante —se recomienda del orden de decenas de gotas por minuto— porque ese flujo evacua el calor de fricción y lubrica el empaque contra la camisa del eje. Apretar hasta que no gotee quema el empaque y raya la camisa; en cambio, el sello mecánico sí es el que no debe mostrar fuga visible.

   Ref. QB-VC8RHZFuente: CSUS Office of Water Programs, Water Treatment Plant Operation, Volume 2 — packing, gland adjustment and mechanical sealsReportar un problema con esta pregunta

7. 7. Una bomba entrega 1,400 gpm contra una carga dinámica total de 120 ft con una eficiencia de bomba del 75%. Con potencia al freno = (gpm x carga en ft) / (3,960 x eficiencia), ¿qué potencia al freno requiere?

   • A.75.5 hp
   • B.56.6 hp✓ Respuesta
   • C.42.4 hp
   • D.31.8 hp

   (1,400 x 120) / 3,960 = 42.4 caballos de agua, y al dividir entre la eficiencia de 0.75 se obtienen 56.6 caballos al freno. La eficiencia divide, no multiplica: 42.4 hp es la potencia de agua sin considerarla y 31.8 hp resulta de multiplicar por 0.75.

   Ref. QB-CV2KXYFuente: WPI Formula and Conversion Table for Water Treatment — brake horsepower formulaReportar un problema con esta pregunta

8. 8. Una bomba elevadora entrega 900 gpm contra una carga total de 78 psi. Tomando 1 psi = 2.31 ft de agua y potencia de agua = (gpm x carga en ft) / 3,960, ¿cuál es la potencia de agua?

   • A.7.7 hp
   • B.17.7 hp
   • C.94.6 hp
   • D.40.9 hp✓ Respuesta

   La carga debe estar en pies antes de entrar a la fórmula: 78 psi x 2.31 = 180.2 ft, y (900 x 180.2) / 3,960 = 40.9 hp. Meter los psi directos da 17.7 hp, multiplicar por 0.433 en vez de 2.31 da 7.7 hp y aplicar el factor 2.31 dos veces da 94.6 hp.

   Ref. QB-4DQ3R9Fuente: WPI Formula and Conversion Table for Water Treatment — water horsepower and the 1 psi = 2.31 ft conversionReportar un problema con esta pregunta

9. 9. Un motor de inducción trifásico de cuatro polos se alimenta a 60 Hz y su placa indica 1,750 rpm a plena carga en vez de las 1,800 rpm de velocidad sincrónica. ¿Por qué?

   • A.Los rodamientos rozan, y esa fricción es la que arrastra al rotor por debajo de la velocidad sincrónica
   • B.Un motor de inducción debe deslizar, porque el rotor gira más lento que el campo para dar par✓ Respuesta
   • C.La placa da la velocidad con la bomba acoplada, y desacoplado el motor alcanzaría las 1,800 rpm
   • D.La tensión de alimentación es baja y el motor pierde velocidad en proporción directa a esa caída

   La velocidad sincrónica es (120 x frecuencia) / número de polos, aquí 1,800 rpm, y el rotor de un motor de inducción siempre queda por detrás del campo giratorio: ese movimiento relativo es el que induce corriente en el rotor y produce par, de modo que la diferencia, llamada deslizamiento, es normal y crece con la carga. Un rotor girando justo a la velocidad sincrónica no desarrollaría par alguno.

   Ref. QB-KVHW59Fuente: CSUS Office of Water Programs, Water Treatment Plant Operation, Volume 2 — electric motor fundamentals, synchronous speed and slipReportar un problema con esta pregunta

10. 10. Un variador de frecuencia baja una bomba centrífuga del 100% al 80% de su velocidad. ¿Qué ocurre con su caudal, carga y potencia?

    • A.El caudal baja a ~80%, la carga a ~64% y la potencia consumida a ~51%✓ Respuesta
    • B.El caudal baja a ~80%, la carga no cambia y la potencia consumida a ~64%
    • C.El caudal baja a ~64%, la carga a ~51% y la potencia consumida a ~41%
    • D.El caudal baja a ~80%, la carga a ~80% y la potencia consumida a ~80%

    Las leyes de afinidad dicen que el caudal varía con la velocidad, la carga con el cuadrado y la potencia al freno con el cubo, así que a 0.8 de velocidad los valores son 0.8, 0.64 y 0.51 de los originales. Esa relación cúbica explica por qué un variador ahorra mucha más energía que estrangular la descarga, que en cambio agrega carga y la disipa en fricción.

    Ref. QB-GAZQS2Fuente: CSUS Office of Water Programs, Water Treatment Plant Operation, Volume 2 — pump affinity laws and variable-speed drivesReportar un problema con esta pregunta

11. 11. Un operador necesita mantener un caudal pequeño de agua de servicio de planta en un valor fijo y ajustarlo de vez en cuando. ¿Qué válvula conviene?

    • A.Una válvula de compuerta, dejada a media apertura en la posición que dé el caudal deseado
    • B.Una válvula de globo, cuyo obturador y asiento están hechos para sostener una posición fija✓ Respuesta
    • C.Una válvula de retención de charnela, cuyo disco se apoya en la abertura que le da el flujo
    • D.Una válvula de macho, girada a medias para que su orificio pase solo el caudal deseado

    La válvula de globo estrangula asentando un obturador contra un orificio fijo, lo que da un control fino y estable del caudal a costa de mayor pérdida de carga abierta del todo. La de compuerta sirve solo para aislar: a media apertura vibra, golpetea y erosiona el asiento, y la de retención o la de macho tampoco están hechas para quedarse en posición de estrangulamiento.

    Ref. QB-ZS6WC3Fuente: AWWA Water System Operations, Water Treatment — valve types and their applicationsReportar un problema con esta pregunta

12. 12. Se está vaciando para reparación una tubería de transmisión de gran diámetro dentro de la planta. ¿Qué accesorio impide que la tubería colapse al vaciarse?

    • A.Una válvula reductora de presión, que mantiene la presión aguas abajo en un valor fijo
    • B.Una válvula de alivio de sobrepresión, que abre para liberar presión ante un transitorio
    • C.Una válvula de aire y vacío, que admite un gran volumen de aire mientras sale el agua✓ Respuesta
    • D.Una válvula de purga de aire, que expulsa las pequeñas bolsas que se juntan en servicio

    Al vaciar una tubería llena se genera un vacío parcial detrás del agua que baja, y la presión atmosférica exterior puede aplastarla si no entra aire por una abertura grande; esa es justamente la función de la válvula de aire y vacío, que además expulsa grandes volúmenes al llenar. La de purga tiene un orificio pequeño, solo para el aire que se libera en operación normal.

    Ref. QB-K3M2NUFuente: AWWA Water System Operations, Water Treatment — air-release, air/vacuum and combination air valvesReportar un problema con esta pregunta

13. 13. Cuando una bomba de agua tratada se dispara por un corte de energía, se oye un golpe fuerte en la bomba y una sobrepresión recorre la tubería de descarga. ¿Cuál es la solución adecuada?

    • A.Instalar una válvula de purga de aire en la bomba, para que salga el aire atrapado en la descarga
    • B.Instalar una válvula de retención de charnela mayor, para que el disco oscile con más libertad
    • C.Instalar una válvula de retención amortiguada o con resorte, que cierre antes de que el flujo se invierta✓ Respuesta
    • D.Instalar una válvula de pie en la succión, para que la bomba conserve el cebado tras dispararse

    El golpe es el cierre brusco de la retención: al parar la bomba la columna se invierte y cierra de golpe un disco de charnela sin asistencia, y detener esa columna genera la sobrepresión. Una retención silenciosa con resorte o de cierre lento amortiguado cierra mientras el flujo se frena, antes de la inversión, así no hay columna que frenar de golpe; una charnela mayor golpearía más fuerte.

    Ref. QB-YSTJ72Fuente: AWWA Water System Operations, Water Treatment — check valves, valve slam and surge controlReportar un problema con esta pregunta

14. 14. La nueva tubería de patio de la planta incluye varios codos, una tee y un extremo ciego. ¿Por qué esos accesorios necesitan bloques de empuje o juntas restringidas?

    • A.Los accesorios reciben más carga del relleno de zanja que un tramo recto de igual longitud
    • B.Los accesorios reciben de la presión interna un empuje que ningún tramo recto soporta✓ Respuesta
    • C.Los accesorios se dilatan y contraen más que el tubo recto cuando cambia la temperatura del agua
    • D.Los accesorios juntan bolsas de aire que hay que retener hasta que un venteo las libere

    Donde una línea a presión cambia de dirección o de diámetro o termina, la presión sobre el área proyectada deja de estar equilibrada por una fuerza igual y opuesta, y ese empuje tiende a sacar el accesorio de la junta. Los bloques transmiten esa fuerza al suelo inalterado y las juntas restringidas la resisten en la propia tubería; sin ninguno, la junta puede separarse bajo presión.

    Ref. QB-JAQD55Fuente: AWWA C600, Installation of Ductile-Iron Mains and Their Appurtenances — thrust restraint at bends, tees and dead endsReportar un problema con esta pregunta

15. 15. Para reducir el aire al cabezal de lavado con aire de los filtros, un operador empieza a cerrar una válvula en la descarga de un soplador de lóbulos de desplazamiento positivo. ¿Qué ocurrirá?

    • A.El caudal de aire se mantendrá mientras el soplador baja su velocidad ante la contrapresión
    • B.La presión de descarga bajará porque el soplador se descarga por su filtro de aire de entrada
    • C.La presión de descarga subirá hasta que abra la válvula de alivio o se sobrecargue el motor✓ Respuesta
    • D.El caudal de aire bajará a la par de la posición de la válvula mientras la presión se mantiene

    Un soplador de lóbulos es una máquina de desplazamiento positivo que mueve un volumen fijo de aire por revolución, así que estrangular su descarga no reduce el caudal: solo sube la presión hasta que abre la válvula de alivio obligatoria o el motor se dispara por sobrecarga. Su caudal se regula cambiando la velocidad, mientras que un soplador centrífugo sí admite estrangulamiento.

    Ref. QB-3TVJQ5Fuente: CSUS Office of Water Programs, Water Treatment Plant Operation, Volume 2 — blowers and compressed air systemsReportar un problema con esta pregunta

16. 16. En la inspección de un tanque de agua tratada se registran cuatro hallazgos. ¿Cuál es un defecto sanitario que debe corregirse?

    • A.La tubería de rebose descarga directamente en un drenaje pluvial bajo el tanque✓ Respuesta
    • B.La escotilla del techo está con llave, con brocal y con tapa traslapada y empaque
    • C.La tubería de rebose termina sobre una losa de salpicadura y lleva una tapa con malla
    • D.El venteo del techo apunta hacia abajo y está cubierto con malla resistente a la corrosión

    Un rebose conectado en firme a un drenaje pluvial o cloaca es una conexión cruzada directa: si ese drenaje se sobrecarga, el agua contaminada puede empujarse de vuelta al tanque de agua tratada. El rebose debe descargar con una separación de aire sobre una losa y llevar malla o tapa de charnela; los otros tres hallazgos describen prácticas aceptables.

    Ref. QB-HAC3Y3Fuente: AWWA Manual M42, Steel Water-Storage Tanks, and AWWA C652, Disinfection of Water-Storage Facilities — sanitary protection of vents, hatches and overflowsReportar un problema con esta pregunta

17. 17. En una prueba mensual del generador se abre la acometida de la red. El motor arranca y funciona a velocidad y tensión nominales, pero la planta queda sin energía hasta que vuelve la red. ¿Dónde debe mirar primero el operador?

    • A.En el interruptor de transferencia automática, que nunca pasó la carga de la planta al generador✓ Respuesta
    • B.En el calentador de bloque, que deja a un motor frío sin poder sostener su carga nominal
    • C.En las baterías de arranque, que son la causa habitual de que un grupo de reserva no arranque
    • D.En el filtro de combustible y el separador de agua, que pueden dejar al motor sin combustible limpio

    El motor hizo todo lo que le correspondía, así que la falla está aguas abajo del grupo: el interruptor de transferencia automática detecta el corte, ordena el arranque y luego transfiere la carga, y un grupo que gira con la planta a oscuras apunta directo a una falla de transferencia. Por eso la energía de reserva se prueba transfiriendo carga y no solo arrancando el motor.

    Ref. QB-2TH8J4Fuente: NFPA 110, Standard for Emergency and Standby Power Systems — transfer switch operation and load-transfer testingReportar un problema con esta pregunta

18. 18. Las lecturas mensuales de vibración de una bomba de agua tratada subieron de forma sostenida sobre la línea base tomada al reacondicionarla, y se programa cambiar sus rodamientos. ¿Cómo se clasifica mejor este trabajo?

    • A.Mantenimiento reactivo, porque el trabajo sigue a un cambio que el operador no previó
    • B.Mantenimiento correctivo, porque se reparan los rodamientos antes de que se agarroten
    • C.Mantenimiento preventivo, porque las lecturas de vibración se toman en fechas fijas
    • D.Mantenimiento predictivo, porque lo disparó una condición medida y no el calendario✓ Respuesta

    El mantenimiento predictivo, o basado en condición, programa el trabajo solo cuando un indicador medido tiende a la falla, y el disparador es la tendencia frente a una línea base, no una lectura aislada; el análisis de vibración detecta desbalance, desalineación, holgura y desgaste de rodamientos. El preventivo cambiaría los rodamientos a intervalo fijo sin importar su estado y el correctivo repara después de la falla.

    Ref. QB-MAE3G7Fuente: CSUS Office of Water Programs, Water Treatment Plant Operation, Volume 2 — preventive, predictive and corrective maintenance programsReportar un problema con esta pregunta

19. 19. Hay que abrir una bomba para extraer su impulsor. ¿Qué hace primero el operador?

    • A.Cerrar las válvulas de succión y descarga, drenar la carcasa y colgar una tarjeta de aviso
    • B.Medir los cables del motor con un instrumento y encadenar la palanca del interruptor en apagado
    • C.Aislar toda fuente de energía, colocar su candado y tarjeta personales y luego intentar arrancar✓ Respuesta
    • D.Abrir el arrancador del motor, avisar al supervisor de turno y empezar a quitar el acople

    El bloqueo y etiquetado va antes que cualquier otro paso: avisar al personal afectado, parar normalmente, aislar todas las fuentes de energía —eléctrica, hidráulica, neumática y la almacenada por gravedad o presión—, poner candado y tarjeta individuales, liberar la energía acumulada y verificar energía cero intentando operar el equipo. Solo quien puso el candado puede retirarlo, y una etiqueta sola no es aislamiento.

    Ref. QB-5TK838Fuente: OSHA 29 CFR 1910.147, The Control of Hazardous Energy (Lockout/Tagout) — energy isolation and verification of zero energyReportar un problema con esta pregunta

Preguntas de práctica escritas conforme a los Need-to-Know Criteria estandarizados para Operador de Tratamiento de Agua publicados por Water Professionals International (antes Association of Boards of Certification) y a las referencias habituales de la CSUS Office of Water Programs y AWWA. Este sitio no está afiliado ni respaldado por WPI/ABC, AWWA ni la EPA de EE. UU. La certificación de operador la emite la autoridad certificadora de tu estado, que fija la clasificación de las plantas, los grados de operador, los requisitos y el estándar de aprobación: confírmalo con tu estado antes de examinarte. Los límites de contaminantes y los requisitos de monitoreo son federales y se revisan con el tiempo, así que ninguna respuesta de este sitio debe usarse como valor regulatorio vigente; consulta la normativa aplicable a tu sistema. Este banco cubre únicamente el examen de tratamiento de agua potable: el tratamiento de aguas residuales, los sistemas de recolección y la distribución de agua son certificaciones distintas. Sobre los Need-to-Know Criteria →