I-028 CONTROLE DE PERDAS ATRAVÉS DE MACROMEDIDORES ELETROMAGNÉTICOS

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1 I-28 CONTROLE DE PERDAS ATRAVÉS DE MACROMEDIDORES ELETROMAGNÉTICOS Kleber Castilho Polisel (1) Engenheiro Mecânico pela Universidade de Taubaté Especialização em Engenharia de Saneamento Básico pela Universidade de São Paulo Mestrando em Engenharia Hidráulica e Sanitária pela Universidade de São Paulo. Gerente Setor Técnico e Operacional da Sabesp Divisão Novo Horizonte. Ramiro Hassem Engenheiro Civil formado pela Faculdade de Ciências Tecnológicas da PUC Campinas. Mestrando em Hidráulica e Saneamento pela UNESP Ilha Solteira. Gerente do Setor Técnico e Operacional da Sabesp Divisão de Jales. Valmir Preto Técnico em Pitometria formado em Ciências pela Faculdade de Jales. Endereço (1) : Praça das Bandeiras, s/n.º Centro Novo Horizonte S.P. - CEP: Brasil - Tel: (17) RESUMO Na busca da excelência no controle de perdas a superintendência do Baixo Tietê e Grande tem dedicado inúmeras horas de pesquisa e testes em equipamentos e metodologias na determinação de um índice de perdas confiável. A confiabilidade deste índice é extremamente importante na otimização dos recursos utilizados em geofonamento, barra de escuta ou qualquer método responsável pela detecção de vazamentos. Neste caminho foi desenvolvida uma metodologia que baseada no fator de pesquisa, (índice que relacionou a vazão média de um determinado período e a vazão mínima do mesmo período) e a instalação de macromedidores eletromagnéticos nas saídas das redes de distribuição, é capaz de através de sistema automatizado fornecedor fatores de pesquisa diários (índices de perdas) além das curvas de consumo do sistema on line. Este sistema demonstrou-se ainda de grande valia acadêmica podendo ser utilizado nas determinações dos valores de coeficientes de consumo K1 e K2, além de fornecer valores de capacidade de reservação para implantação de tarifa horosazonal verde. A confiabilidade, economia e resultados alcançados por esta metodologia além de um histórico de controle de perdas são apresentados neste trabalho e demonstram que esta tecnologia produz resultados econômicos, operacionais e financeiros imediatos assegurando o sucesso de sua implantação. PALAVRAS-CHAVE: Perdas, micromedição, controle. INTRODUÇÃO Em um país pobre como o nosso com grande escassez de recursos e com mananciais cada vez mais comprometidos quantitativamente,e qualitativamente não resta dúvida que teremos que adotar uma política cada vez maior de controle de perdas deste produto que é a água. Ai entra a nossa iniciativa da instalação de medidores eletromagnéticos nas cidades de Jales e Novo Horizonte, onde monitoramos os sistemas de distribuição destas cidades 24 horas por dia, de 1 em 1 minutos. ABES Trabalhos Técnicos 1

2 HISTÓRICO DO CONTROLE DE PERDAS UNIDADE DE NEGÓCIO DO BAIXO TIETÊ E GRANDE A Unidade de Negócio da Sabesp com sede na cidade de Lins é responsável pela operação de 83 municípios e 4 distritos, e 276 sistemas produtores de água com características técnico - operacionais conforme quadro abaixo. Tabela1: Sistema Produtores da IT Número de Poços Profundos 265 ETAS 11 Volume Produzido Mensal (M3) Número de Ligações de Água Índice de Perdas Pontual 23,13 Hidrometria Volume produzido medido através de medidor eletromagnético % ligações 97% do volume total Esta Regional que já possui % de hidrometria em suas ligações, iniciou com o atual Programa de Desenvolvimento Operacional (P.D.O) a troca preventiva de hidrômetros por tempo de uso e volume máximo medido, garantindo assim maior precisão na micromedição, que é uma das importantes fases a ser vencida para um controle eficiente de perdas na distribuição. O CONTROLE DE PERDAS O controle de perdas que tem como objetivos: redução nos custos de produção: energia elétricas, materiais de tratamento. redução nos custos de investimento na ampliação dos sistemas de produção, que esgotam muitas vezes simplesmente para atender perdas. Otimização de recursos disponíveis dos sistemas de captação de produção e distribuição de água. Além desses macroresultados, que podem ser obtidos ao longo do tempo, tem sido motivo de pesquisa uma informação eficaz, precisa e rápida das perdas de modo a evitar os comprometimentos relacionados com vazamentos duradouros como: sinistros nas redes e imóveis, contaminações, paradas no abastecimento e custos altos de recuperação. Neste propósito a equipe de técnicos da IT galgou diversos estágios na obtenção de um índice de perdas confiável que envolveu ao longo do tempo aprimoramente constante na obtenção de valores de volume produzido (macromedido) e volume distribuído (micromedido). Os passos desenvolvimento da obtenção dos volumes macromedidores foram os seguintes : - vazão de poços por tambor: a vazão instantânea do sistema de produção que multiplicada pelas horas de trabalho nos fornecia a volume produzido num determinado tempo. - medidores proporcionais e em linha nos sistemas de produção: este sistema de medição sucedeu anterior sendo que a partir daí media-se a vazão dos sistemas de produção através da instalação de hidrometros residenciais em paralelo com sistema de produção e a partir de estudos pitométricos estabelecia-se uma relação entre os dois. - medidores eletromagnéticos: foi a última etapa de desenvolvimento em, relação a determinação do volume produzido, com a implantação de medidores eletromagnéticos que apresentam grande precisão na medição além de necessitarem de raríssimas calibrações. 2 ABES Trabalhos Técnicos

3 A Superintendência Regional do Baixo Tietê e Grande vem investindo em tecnologia de medição de vazão nos últimos anos alcançando atualmente o índice de 97% do volume produzido medido através de medidores eletromagnéticos o que permite elevada confiabilidade nos cálculos dos índices de perda. Apesar de toda essa evolução não foi possível na maioria dos casos compatibilizar adequadamente os volumes produzidos com os micromedidores, pois estes são obtidos através de leitura de hidrômetros em períodos distintos dentre uma mesma zona de distribuição e são necessários cálculos estatísticos de modo a fixá-los no mesmo período o que sujeita o índice de perdas a erros percentuais inerentes a sistemática. METODOLOGIA ATUAL A metodologia atual foi desenvolvida tudo como base técnica do fator de pesquisa de vazamentos, que relaciona a vazão mínima de um sistema com a vazão média do mesmo período, sendo utilizado como referencial de perdas do sistema. FP = Vmin Vmédia ~ = Ip FP fator de pesquisa % Vmin vazão mínima noturna Vmédia vazão média Ip índice de perdas Para a obtenção deste índice foi instalado um macromedidor eletromagnético na saída para a distribuição que é capaz de fornecer a vazão instantânea de consumo e através de software específico obtem-se os seguintes dados: curva de vazão de distribuição, vazão média e vazão mínima noturna. Este sistema ao monitorar on line a distribuição é capaz de nos fornecer indicadores de perda no sistema diariamente permitindo a detecção de problemas e o seu reparo prontamente. Em sistemas setorizados pode ser ainda através de manobras de registro obter-se a vazão mínima de cada setor de distribuição e o seu índice de perdas, direcionando assim as atividades de caça vazamentos otimizando os recursos disponíveis. Outra vantagem do sistema e que e possível detectar fraudes sazonais do sistema, tais como roubo através de hidrantes e by-pass pois tais ações são visíveis graficamente com o aumento súbito de consumo. Existe ainda as vantagens de se obter curvas de distribuição reais que podem ser utilizados para: - Obtenção dos coeficientes de consumo K1 K2 reais, otimizando assim os investimentos em sistema de captação, produção e distribuição de água. - Cálculos da reservação necessário para aplicação da tarifa horosazonal verde permitindo implantação deste modo tarifário com redução do custo de energia elétrica. EQUIPAMENTOS UTILIZADOS 1. Macromedidor eletromagnético de vazão Diâmetro Ø 25mm marca : conaut 2. Software marca: Elipse ABES Trabalhos Técnicos 3

4 3. PLC marca: Klockner Moeller modelo: PS4 21 MM1 MICROCOMPUTADOR - Pentium mhz - HD = l GB - RAM = 32 HZ DESENHO ESQUEMÁTICO DE INSTALAÇÃO Distribuição medidor pulso computador RS322 P.L.C 4/2mA conversor RESULTADOS Os resultados demonstram através de gráficos os benefícios e ações desencadeadas pelo controle de perdas através do fator de pesquisa. Gráfico 1 curva de consumo GRAFICO : 6: 12: 18: : Horas dia 13/4 dia 14/4 media 4 ABES Trabalhos Técnicos

5 Gráfico 2 - resultados obtidos após providência de pesquisa e reparo de vazamentos GRAFICO : 2:24 4:48 7:12 Horas antes do gefonamento depois do geofonamento Demonstra que a queda acentuada na vazão mínima noturna demonstrando eficácia no controle de perdas. Gráfico 3-curva de consumo real associada a curva teórico de consumo GRAFICO Horas media curva teorica curva real De Demonstra que existe grande diferença entre real teórico que podem produzir erros nos cálculos de reservação e produção. ABES Trabalhos Técnicos 5

6 Gráfico 4 - comparativo entre curvas de mesmo período semanal Controle de Vazão" ZONA BAIXA - QUARTA-FEIRA 25 Vazão Distribuida (m³/h) /Fev 23/Fev 22/Mar 29/Mar : 4:48 9:36 14:24 19:12 : Hora Este gráfico demonstra que a curva de consumo se repete para um mesmo dia da semana. Grafico intervencao no sistema : 6: 12: 18: : horas O gráfico mostra que é possível gerenciar on line, pois a simples abertura de um hidrante (pico gráfico) é percebida prontamente. 6 ABES Trabalhos Técnicos

7 CONCLUSÃO 1. O sistema mostrou-se bastante adequado na obtenção de um índice de perdas rápido e de maior precisão. 2. O método de cálculo não exige compatibilizações entre consumos micromedidores e macromedidores evitando os erros estáticos desta metodologia 3. Não se leva em conta volumes micromedidos sujeitos a diversos erros tais como: cobrança pela média, leituras erradas, novas leituras, etc., que incrementam erros no método que utiliza o volume micromedido. 4. Pode- se obter diariamente o fator de pesquisa e dessa maneira verificar plenamente a eficácia das ações no controle de perdas. 5. A partir da curva de consumo real fornecido pelo método é possível conhecer detalhadamente o perfil de consumo e todos os fatores a ele relacionados, permitindo inúmeras outras utilizações de ordem operacional e acadêmica. ABES Trabalhos Técnicos 7