PROJETO PILOTO DE REDUÇÃO DE PERDAS DE ÁGUA E DE ENERGIA ELÉTRICA NO SISTEMA DE RIO PARDO

Transcrição

1 PROJETO PILOTO DE REDUÇÃO DE PERDAS DE ÁGUA E DE EERGIA ELÉTRICA O SISTEMA DE RIO PARDO José Vilmar Viegas 1 ; Joaquim Stuck 1 ; João Ferreira Almeida 1 Resumo Os sistemas de abastecimento de água operam, normalmente, com uma perda elevada que é incompatível com uma gestão racional e eficiente. Freqüentemente, os diagnósticos abordam problemas na gestão das atividades de manutenção da rede, pressão excessivas na rede, redes de abastecimentos apresentando má qualidade e inexistência de controle de vazamentos, porém, o desconhecimento das causas, das componentes e da quantificação das perdas é o principal problema para definir ações eficientes de redução. O propósito deste trabalho é demonstrar os fundamentos do projeto piloto de redução de perdas de água e de desperdício de energia elétrica no sistema de abastecimento de Rio Pardo, operado pela CORSA, que compõe o PMG - Programa de Modernização de Gestão. As atividades deste programa atuam de maneira especial para redução de perdas reais e aparentes de água aplicando metodologias de reconhecimento internacional combinada com uma ferramenta de gestão ( MASPP - Método de Analise e Soluções de Problemas de Perdas) para garantir a sustentabilidade dos resultados obtidos no período de implantação do projeto. a etapa do diagnóstico, as perdas reais dos 2 setores de abastecimento serão estimadas pelo método Fator oite-dia utilizando-se de parâmetros ( expoente, Pressões Médias, vazão mínima noturna) característico do sistema..o plano de ação de redução de perdas reais e aparentes foi concebido com a implantação simultânea de projetos de redução de perdas reais ( melhoria da qualidade dos reparos, controle e gerenciamento de pressão, controle de vazamentos ativos e melhoria da infra-estrutura instalada) e do combate às perdas aparentes ( melhoria da medição, revisão do cadastro comercial, combate às fraudes e ligações irregulares). O modelo de gestão de controle das metas dos volumes produzido e faturado será através do método MASPP implantado em parceria com empresa de consultoria. Abstract - The water systems supply operate, normally, with a high water loss that is incompatible with a rational and efficient management. Frequently, the diagnostic approach problems in the management of the activities of maintenance, high pressure, quality of materials of the pipe and inexistence of leakage control, however, the unknowledge of the causes, of the components and the quantification of the water losses it is the main problem to define efficient actions of reduction. The purpose of this work is demonstrate the pilot project of reduction of water losses and wastefulness of electric energy in the system of supplying of Rio Pardo, operated of the CORSA, that it composes of the PMG Management Modernization of Program. The activities of this program act in special way for reduction of water losses real and apparent applying international methodologies combining with a tool management - (MASPP - Method of Analyzes and Solutions of Problems of water Losses) to guarantee the maintainable of the results in the period of implantation of the project. In the stage of the diagnostic, the water losses actual of the 2 sectors of supplying will be estimate by the method FD night day factor - using itself of parameters (expoent, Average pressures, night minimum flow ). The action plan of reduction of water losses real and apparent was conceived with the simultaneous implantation of projects of reduction of losses real (quality and velocity of the repairs, control and management of pressure, control active leakage and maintenance of the infrastructure) and apparent losses (improvement of the measurement, revision of consumer cadaster, irregular conection and combat to the frauds). The model of management of CORSA-Companhia Riograndense de Saneamento,- Santa Maria-RS, CEP , Fone 0xx , e- mail: vilmar.viegas@corsan.com.br, joão.almeida@corsan.com.br;

2 control of the goals of the VD- distribuition volumes and VU- billing volumes will be through method MASPP implanted in partnership with company advisor. Palavras-Chave: controle de perdas, perdas reais, controle de pressão.

3 ITRODUÇÃO VI SEREA - Seminário Iberoamericano sobre Sistemas de Abastecimento Urbano de Água O sistema de abastecimento de Rio Pardo apresenta perdas de água na ordem de 353 L/Lig/Dia (2005) sem a adoção de nenhuma ação sistemática de redução de perdas ao longo do tempo sendo somente implantado projetos isolados para combate às perdas aparentes ( revisão cadastro comercial e de ligações inativas ). este projeto, iremos abordar a metodologia adotada na estimativa de perdas de acordo com o proposto a seguir: A estimativa das perdas reais obtidas com a utilização do método FD-Fator oite-dia que relaciona a vazão mínima noturna com a vazão média através de um fator horário. Os consumos noturnos foram estimados através dos ensaios de campo obtidos estatisticamente; A perda física inerente - UARL - foi estimada conforme determina a metodologia desenvolvida pela IWA (2000) que representa a parcela inerente das perdas e serve para indicar as condições da infra-estrutura existente IVI. OBJETIVO Adotar uma metodologia na elaboração de diagnostico para estimativa de perdas de água e de suas das componentes, dos métodos de gestão de combate às perdas, da aplicação de indicadores de acordo com a metodologia proposta pela IWA- International Water Association e do modelo de gestão MASPP para garantir a sustentabilidade dos resultados que visam:. Reduzir o volume de água produzida conforme um plano de metas; Otimizar o funcionamento de cada uma das unidades operacionais; Gerenciamento da qualidade do atendimento às solicitações dos usuários para atendimento conforme padrão estabelecidos pela CORSA ; Reduzir os custos da produção e distribuição de água; Incrementar o volume faturado de acordo com o plano de metas estabelecidos neste programa. METODOLOGIA DE DIAGÓSTICO DE PERDAS Balanço Hídrico Anual de água O método adotado Balanço Hídrico Anual de Água para elaboração do diagnóstico de perdas de água com a estimativa de seus principais componentes através de um balanço de volumes analisados conforme demonstra o quadro a seguir:

4 VOLUME DISTRIBUIDO O SETOR COSUMO AUTORIZADO COSUMO AUTORIZADO FATURADO COSUMO AUTORIZADO ÃO FATURADO PERDAS APARETES FATURADO MEDIDO FATURADO ESTIMADO ÃO FATURADO MEDIDO ÃO FATURADO ESTIMADO COSUMO ÃO AUTORIZADO ERROS DE MEDIÇÃO ÁGUA FATURADA ÁGUA ÃO FATURADA PERDAS DE ÁGUA VAZAMETOS-RAMAIS PERDAS VAZAMETOS-REDES FÍSICAS VAZAMETOS EM RESERVATÓRIOS Figura 1- Modelo de Balanço Hídrico Anual de Água- IWA Lambert & Hirner (2000) Estimativa de Perdas Reais - Método Vazão Mínima oturna / F D -Fator oite-dia o desenvolvimento das ações de redução de perdas é indispensável estimar as perdas reais com maior nível de precisão para a perfeita abordagem das ações de redução de perdas. este projeto utilizou-se dos métodos Vazões Mínimas oturna e FD-Fator oite Dia como o mais adequado para a situação local. Os ensaios para estimar os parâmetros de cálculos foram realizados da seguinte forma: Pressão Média = A pressão média horária foi estimada a partir de testes com armazenadores de dados instalados em 14 pontos representativos selecionados por faixa de pressão e ponderado pela extensão da rede de distribuição. Expoente = Ensaios de testes simultâneos de variação da vazão mínima noturna x pressões médias para estabelecer a relação entre QxP; Consumo oturno = Ensaios de campo no período de mínima noturna com 162 imóveis selecionados aleatoriamente estratificados por faixas de consumo, de pressão e por categoria de uso. Fator oite Dia- FD = Estimado através da aplicação horária da equação 1 com os parâmetros estimados para o sistema de Rio Pardo. De posse dos dados das pressões médias horárias P MS, da perda mínima noturna QPD e do expoente pode-se desenvolver o cálculo conforme segue: F D P = P P + P P + P P P (1) Q PD + Q Q (2) Q P 0 1 P 1 2 P2 3 P23 24 Q PD + Q (3) P3 4 P3 4 P3 4 P3 4

5 sendo: FD expresso em horas; P0 1 a pressão média no intervalo de 1 hora (0:00 1:00) em m.c.a.; P3 4 a pressão no período de mínima vazão noturna em m.c.a.; Q PD a vazão de perdas diária de água em L/s; Q3 4 a vazão de perdas no período de mínima noturna em L/s e o expoente que relaciona QxP. Perdas Inerentes UARL - As perdas inerentes representam o somatório das menores perdas físicas que podem ocorrer por número de ligação e por extensão de rede em sistemas que possuem excelentes condições de infra-estrutura e um eficiente controle de perdas. A estimativa da perda mínima noturna inerente, quando não existir rompimentos e apresentar bom gerenciamento de vazamentos, pode ser calculada conforme proposto por WRC(1994): UARL (l/ h) = (C 1 * L + ( C 2 + C 3 ) * L ) * FCP (4) Onde: L é o comprimento da rede em Km; L é o número de ligações; PMS é a Pressão Média oturna do Setor em m.c.a.; FCP é o Fator de correção de pressão e C1, C2, C3 os coeficientes que representam as condições de infra-estrutura do gerenciamento da manutenção conforme quadro 1. Quadro 1- Parametros dos componentes das Perdas Inerentes Componentes perdas inerentes Units Mínima Média Alta C1 = rede distribuição C2 = Ramal predial C3 = Ramal predial interno L/h/Km L/h/lig L/h/lig 20 1,5 0,5 40 3,0 1,0 60 4,5 1,5 IVI Indice de Infraestrutura Vazamentos é o indicador que representa um índice de perdas físicas possíveis de serem recuperadas até o limite das perdas inerentes onde os limites recomendados dependem das condições específicas e da viabilidade econômica de cada sistema. IVI = Perdas Reais (5) Perdas Inerentes METODOLOGIA DE GESTÃO DOS PLAOS DE AÇÃO Planos de Ação de Redução de Perdas Reais A metodologia adotada para a recuperação das perdas reais do sistema de abastecimento está fundamentada nas ações ilustradas no diagrama a seguir: Os projetos definidos no diagrama acima estão descritos conforme disposto a seguir: Qualidade e Rapidez da Manutenção Aperfeiçoar as rotinas de procedimentos e fluxo de informações entre o atendimento ao público e a programação de manutenção do campo; Modernizar as especificações de ferramentas, equipamentos e meios de transporte adequado para cada tipo de equipe; Especificar Kits de materiais adequados para a execução dos reparos conforme procedimentos técnicos adequados; Adotar controle gerencial da manutenção através do programa corporativo na CORSA SCI;

6 Gerenciamento e controle de Pressão Qualidade e Rapidez da Manutenção Perdas Reais Inevitáveis Volume Anual de Perdas Reais Controle de Vazamentos Ativos Gerenciamento da Infraestrutura Figura 2 Diagrama de gerenciamento de Perdas Físicas de Água Gerenciamento da Infraestrutura Reabilitação de unidades operacionais Adequação da unidade consumidora de energia com o objetivo melhorar o seu funcionamento e de redução de custos de energia; Implantar programa de substituição de 2000 metros de rede de distribuição que apresenta taxas de rompimentos acima de limites especificados conforme projeto elaborado pela SURCE; Controle de Vazamentos Ativos Contratação de serviços especializados de pesquisa e geofonagem de vazamentos com equipamentos de correlação de ruídos; Levantamento das áreas suspeitas; Locação dos trechos a serem pesquisados, nas plantas cadastrais; Verificação das condições de acesso a válvulas e registros; Gerenciamento e Controle de Pressões Instalar Válvulas Redutoras de Pressão em setores que tem potencial para redução de perdas de água e de incidência de rompimentos; Monitoramento permanente da rede de distribuição com as pressões modeladas Planos de Ação de Perdas Aparentes

7 A metodologia adotada para a recuperação das perdas aparentes do sistema de abastecimento está fundamentada nas ações ilustradas no diagrama a seguir: Gerenciamento de Hidrometros Volume Anual das Perdas Aparentes Combate às ível Fraudes Econômico das Perdas Aparentes Inevitáveis Volume Anual de Perdas Aparentes Gerenciamento do cadastro de Consumidores Controle dos dados de Faturamento Figura 3 Diagrama de gerenciamento de Perdas Aparentes de Água Os projetos definidos no diagrama acima estão descritos a seguir: Melhoria da Medição (Gerenciamento de Hidrômetros) Ampliação do índice de cobertura de ligações hidrometradas para um índice previsto de 100% com o objetivo de reduzir os níveis de desperdício; Adequação da capacidade dos hidrômetros existentes ao consumo dos usuários de maneira especial aos de consumo maior do que 50 m3/mês ( Grandes Consumidores); Implantação de um programa permanente de manutenção, com base nos critérios de substituição de hidrometros parados, quebrados, tempo de instalação > 7 anos; Revisão e correção dos hidrometros com instalação inclinada gerando erros de medição; Gerenciamento de Cadastro de Consumidores Atualização do cadastro comercial existente adequação aos parâmetros adotados na Empresa (setor, rota, quadra, etc.); Estabelecer e manter atualizado o registro de imóveis ligados a rede, para servir de base ao faturamento dos serviços; Registrar os consumidores factíveis a fim de permitir a realização das ações,de forma a possibilitar à companhia atingir suas metas de atendimento a população; Assegurar o registro dos consumidores por tipo, classes, categorias, etc. de tal forma que sua classificação permita estabelecer uma cobrança justa do serviço, de acordo com o sistema tarifário vigente;

8 Combate às Fraudes Revisar os imóveis com suspeita de fraudes conforme critério definido tecnicamente; Eliminar os pontos de fraudes obtidas dos serviços de vistoria e rastreamento; RESULTADOS Os resultados obtidos na aplicação do método Balanço Anual de Água para avaliar as condições de operações são descritos em quadro abaixo e mostra a estratificação das perdas aparentes ( 100,4 L/Lig/Dia) e das reais de (252,6 L/Lig/Dia). Figura 4- Balanço Anual de Água A apresentação dos resultados obtidos neste primeiro trimestre estão descritos em duas seções sendo na primeira a evolução do VD - Volume Distribuído e na segunda do VU - Volume Faturado. O projeto que está em andamento tem resultados estimados para cada ação a ser implantada e já apresenta resultados nos planos de ação em andamento conforme iremos descrever a seguir: Redução do Volume Distribuído O projeto de redução de volume distribuído desenvolvido aplicando o método MASPP definiu uma meta de redução de 15% em relação aos dados históricos de 2005 e os planos de ação foram simulados e dimensionados para o cumprimento desta meta. Os resultados obtidos até o presente momento refere-se basicamente aos planos de ação de Controle Vazamentos Ativos conforme descrito a seguir: Plano de Ação: Controle De Vazamentos Ativos A varredura da extensão de rede e de ramais foi realizada no período de 15/10/2005 à 30/11/2005 e identificou os seguintes vazamentos:

9 Quadro 2 Resultados da Varredura de Vazamentos DADOS DO RESULTADO DA VARREDURA DE PESQUISA DE VAZAMETOS Setor Vazamentos Aparentes Vazamentos ão Aparentes Índice de Vazamentos Rede Ramal Rede Ramal Km Rede Ligação* 1000 Centro Boa Vista Total ,41 18,1 Extensão de Rede Rastreada = 80 Km Evidencias De Redução De Volume Distribuido As evidencias dos benefícios resultantes das ações de rastreamento de vazamentos e dos respectivos reparos estão descritas em quadro a seguir através da comparação do 1 trimestre de 2005 com Quadro 3 Demonstrativo das evidencias da Redução de VD DEMOSTRATIVO DAS EVIDECIAS DA REDUÇÃO DE VD-VOLUME DISTRIBUIDO Evidencia de Benefício 1 Trimestre Trimestre 2006 Resultado Volume Produzido ,0 Volume Utilizado ,5 Horas Operação ETA ,7 157,3-8,4 Energia Elétrica ,4 Consumo Produto Químico Cal Fluor , ,3 Vazão Mínima oturna 37,3 26,3 11,0-29, EVOLUÇÃO DO VOLUME DISTRIBUIDO jan/06 fev/06 mar/06 abr/06 mai/06 jun/06 jul/06 ago/06 set/06 out/06 nov/06 dez/06 REALIZADO DADOS HISTÓRICOS META Figura 5- Evolução dovolume Distribuido Cabe destacar, que estamos implantando o projeto de redução de pressão em 8 setores de distribuição que representará em torno de 27% da extensão de rede monitorada com reflexos na redução de vazão de operação do sistema.

10 Incremento de Volume Faturado O projeto de incremento de volume faturado desenvolvido pelo método MASPP definiu uma meta de aumento de 5% em relação aos dados históricos de 2005 e os planos de ação foram simulados e dimensionados para o cumprimento desta meta. Os resultados obtidos até o presente momento refere-se basicamente aos planos de ação de Melhoria da Medição, Revisão de Cadastro Consumidores e Gestão de Grandes Consumidores que estão em andamento, porém, não concluídos totalmente. este 1 trimestre estão em andamento a renovação do parque de hidrômetro com a substituição dos medidores com idade > 8 anos, instalação em ligações não controladas e a substituição dos hidrômetros classe B por classe C para os imóveis com consumo maior que 50 m3. Estes projetos devem estar concluídos no final de maio/2006 que consolidará as ações que visam melhorar os volumes faturados. EVOLUÇÃO DO VOLUME FATURADO jan/06 fev/06 mar/06 abr/06 mai/06 jun/06 jul/06 ago/06 set/06 out/06 nov/06 dez/06 REALIZADO DADOS HISTÓRICOS META Figura 6- Evolução do Volume Faturado COCLUSÕES Os resultados obtidos até o presente momento são animadores em termos de melhoria do desempenho operacional expresso sob a forma de redução das perdas de água e do consumo de energia elétrica no sistema de Rio Pardo e sinalizam uma redução adicional as apresentadas até o presente momento pois projetos importantes como Gerenciamento e redução de Pressão e Combate às fraudes ainda não foram implantados sendo previsto para inicio de maio/2006. esta primeira etapa a redução de volume produzido está diretamente vinculada ao projeto de redução de vazamentos que foi executado com uma varredura em toda a rede de distribuição e nos ramais domiciliares apresentando um índice levado de vazamentos na rede. a atividade de incremento de faturamento espera-se uma recuperação de volumes bem maior que a meta em função dos resultados atuais e do andamento de açõe que ainda serão implementadas. Também é importante destacar a definição de um modelo de gestão do sistema para garantir a sustentabilidade dos resultados ao longo do tempo que será adotado um sistema de acompanhamento das principais variáveis que interferem nos resultados com os conceitos do MASPP.. REFERÊCIAS BIBLIOGRÁFICAS

11 GOÇALVES,E.Metodologias para controle de perdas em sistemas de distribuição de água-estudo de casos da CAESB fls. Dissertação(Mestrado Departamento de Engenharia Civil)- Universidade de Brasília,1998a. LAMBERT,A.WIRER,W.Losses from Water Supply Systems: Standart Termonology and Recommended Performance Measures. IWA-International Water Association.p4-7, U.K(2000).