REDUÇÃO DE PERDAS REAIS NA ÁREA PILOTO DO PARQUE CONTINENTAL. TEMA DO TRABALHO: ABASTECIMENTO DE ÁGUA Nome dos Autores: Luiz Eduardo Mendes Divisão de Manutenção e Operação Cargo: Engenheiro Civil - Formação: Engenharia civil Faculdade de Engenharia São Paulo 1997; Tecnólogo em Obras Hidráulicas - Faculdade de Tecnologia de São Paulo-1991. Francisco Antonio da Silva- Seção de Manutenção de Água Cidade Martins Cargo: Chefe da Seção de Manutenção de Água do Centro Operacional Cidade Martins- SAAE Guarulhos. Silvio José de MA - Seção de Distribuição de Água Cidade Martins Cargo: Chefe da Seção de Distribuição de Água do Centro Operacional Cidade Martins- SAAE Guarulhos Responsável pela Apresentação: Luiz Eduardo Mendes Divisão de Manutenção e Operação Cargo: Engenheiro Civil - Formação: Engenharia civil Faculdade de Engenharia São Paulo 1997; Tecnólogo em Obras Hidráulicas - Faculdade de Tecnologia de São Paulo-1991. Endereço para Correspondência: SAAE Serviço autônomo de Água e Esgoto de Guarulhos. luizmendes@saaeguarulhos.sp.gov.br Av. Tiradentes, 3297 Bom Clima Fone: (11) 6472-5300 Cep.: 07196-000 Guarulhos SP 1
1.Objetivo do trabalho Este trabalho tem como objetivo a apresentação da metodologia e os principais resultados utilizada nas ações realizadas na área piloto do Parque Continental no Município de Guarulhos para redução de perdas reais. 2. INTRODUÇÃO A partir do inicio do ano de 2001, verificou-se no sistema de abastecimento de Guarulhos um significativo avanço em sua qualidade, na região onde está inserida a área piloto do Parque Continental esta melhoria se deveu principalmente à entrada em operação da ETA Cabuçu, no final do ano de 2002. Em julho de 2003 foi instalado medidor de vazão eletromagnético que indicou elevados volumes aduzidos, da ordem de 260 L/hab, quando no Plano Diretor de Abastecimento do Município indica vazões da ordem de 180 L/hab dia. A área estudada apresenta as seguintes características: Ligações: 3782 un; Economias: 4213 un; Extensão de Rede: 21.850 m; Pressão mínima : 12 mca; Pressão máxima : 93 mca; Média mensal de vazamentos: 95 ocorrências 2
3. METODOLOGIA 3.1.Quantificação das Perdas físicas. Para Quantificação dos volumes de perdas físicas foram levantados os seguintes parâmetros: 3.1.1.Vazão mínima noturna: A determinação da vazão mínima noturna foi feita através do monitoramento das vazões registradas pelo macromedidor citado acima, sendo que o período de ocorrência da mesma na área se da entre as 4:00 e as 5:00 horas da manhã. 3.1.2.Pressões nas redes: Além da vazão foi monitorada a variação de pressão grandeza esta que em conjunto com a vazão mínima noturna possibilitam o cálculo determinar a parcela de perdas através de vazamentos do consumo das ligações. O monitoramento das pressões foi realizado através da instalação de dattaloggers nos pontos estratégicos do setor, estes possibilitam o cálculo das pressões médias em cada hora do dia na zona de macromedição, onde foi utilizada a seguinte equação:, onde PMS= Pressão média no setor; S= Proporção do setor que possui pressão superior a pressão média, calculada pela média aritmética das pressões máxima e mínimas registradas; Pmax= Pressão máxima registrada; Pmin= Pressão mínima registrada. 3
3.1.3.Determinação dos consumos mínimos noturnos: Para a garantia de que a vazão medida no período mencionado no item 3.1.1, não havia nenhum tipo de consumo associado, foi realizada pesquisa de campo, que consistiu na instalação de medidores volumétricos associados à datta-loggers aos medidores residenciais, que registrou o consumo noturno das residências, essa amostragem foi realizada em 95 residências, e conduziu a um valor médio de consumo de 4, 75 L/h. Os registros foram realizados somente em ligações residenciais, já que a área registro foi realizado em 95 residências, possui somente pequenos comércios e sem a presença de prédios públicos ou industriais que poderiam ter algum consumo no período noturno. 3.1.4. Cálculo dos volumes de perdas físicas: A partir dos dados acima foi elaborada planilha para o cálculo dos volumes de perda físicas, baseada na seguinte formulação proposta por Lambert (1997): Vmn Vmn 1 0 Pmns = Pmns 1 0 N 1 A expressão acima relaciona os valores de vazão aduzidos durante determinada hora a uma certa pressão média do setor, com a vazão e pressão média de da hora de menor consumo, já subtraído os consumos noturnos. 4
4. Qualificação, Quantificação das Perdas e Construção de Indicadores. 4.1. Qualificação das Perdas. A qualificação das perdas dar-se através dos recentes estudos concluídos pela IWA-International Water Association, onde foram apresentadas umas séries de inovações conceituais já utilizadas em vários países. A metodologia recomendada pela IWA consiste em: Determinação dos componentes das perdas através da realização de um balanço hídrico; Proposição de indicadores padronizados relacionados com as perdas de água; Utilização da vazão mínima noturna como instrumento de avaliação das perdas reais; Adoção do conceito de vazamentos inerentes Introdução de variável relativa à pressão de operação da rede como fator decisivo na quantificação dos volumes de perdas de água. 4.2. Construção de Indicadores Para um efetivo gerenciamento das intervenções, acompanhamento dos resultados obtidos se fez necessário à construção e utilização de diversos indicadores, tais como: 4.2.1. Indicadores Percentuais de Perdas Índice de perdas de Faturamento Índice de perdas na Distribuição; Índice de Perdas Reais; Índice de Perdas Aparentes. 5
4.2.2. Indicadores Técnicos de Perdas Índice de Perda Total por Ramal; Índice de Perda Real por Ramal; Índice de Perda Aparente por Ramal; 4.3. Quantificação das Perdas Reais: Através do monitoramento em tempo real dos fatores que interferem no maior ou menor volume de perdas, foi possível desenvolver sistema informatizado, que se encontra em fase de testes, para tratamento dos dados aquisitados e com estes o cálculo dos indicadores, que foram escolhidos que auxiliam no gerenciamento e controle da área em questão. Estes indicadores foram escolhidos pela facilidade de obtenção e na confiabilidade das grandezas utilizadas para o seu cálculo. Com o desenvolvimento do programa de redução, bem como do sistema de informações será possível a inclusão de novos indicadores. 5.Resultados Obtidos. O trabalho desenvolvido com as válvulas redutoras permitiu uma redução do índice mensal de perdas na distribuição, média trimestral de 54,22%, para 41,56%, sendo que as perdas reais caíram de 34, 05% para 18, 00% no último trimestre, sendo que os resultados mensais continuam à indicar uma tendência de redução. Outro indicador que apresentou grande melhora foi número de vazamentos por mil ramais, que em tendo quedas sucessivas, que tinha de uma média mensal de 12, 75 e chegou em maio/07 à 6,06 vazamentos, desde a instalação das já citadas válvulas redutoras de pressão. 6
Outro dado importante é o valor da redução da vazão mínima noturna que caiu dos iniciais 26, 8 l/s em novembro de 2006 para 10, 85 l/s em maio de 2007. Apesar do resultado ainda elevadíssimo esses resultados permitiram um aprofundamento da questão no SAAE de Guarulhos e na definição de diretrizes para o posterior desenvolvimento de um programa abrangente para diminuição das perdas reais e aparentes. Cabe salientar que antes dos bons resultados acima citados, houve um intenso trabalho junto aos operadores da rede, pois é de suma importância a manutenção da estanqueidade dos setores das válvulas, e mesmo com esse trabalho houveram problemas na operação. 7
Planilha para o Gerenciamento de Pressão - Setor Continental Zona Alta Código de cores Entrada de dados: vermelho Valores padrão: verde Valores calculados: azul Identificação do local: SETOR PARQUE CONTINENTAL- ZONA ALTA Extensão da rede 21,9 Km Data do teste 18/06/07 Número de ligações (totais) 3.782 unid. Elevação dos pontos de medição Número de economias residenciais 4.213 unid. Entrada entrada 825 m Número de economias não residenciais 429 unid. PMS P máx. 835 m População 17.019 habitantes Crítico P min. 857 m Balanço hídrico da vazão mínima noturna - cálculo da perda fisica na Área Piloto Uso noturno residencial (inclusive perdas internas às economias)= 4,75 l/econ./hora = 20,01 m3/hora Uso noturno não residencial= 0 l/econ./hora = 0 m3/hora Soma dos usos excepcionais (acima de 0,5 m3/hora)= 0 m3/hora Consumo noturno total (inclusive perdas internas)= 20,01 m3/hora Vazão média diária= 147,51 m3/hora Vazão mínima noturna= 100,28 m3/hora Vazão correspondente aos vazamentos inerentes= 6,38 m3/hora Perda de água na distribuição na hora de menor consumo= 73,9 m3/hora Índice de vazamentos da infra-estrutura= 11,6 Relação entre a Pressão do Ponto Médio do Setor (PMS) e as Perdas Se PMS = Po e as Perdas = Lo m3/hora, então no PMS = P 1 e as perdas L 1 = Lo x (P 1 /Po) N1 m3/h onde o valor assumido para N 1 = 1,35 do gráfico proposto por Lambert (tubos PVC) 8
Dados medidos e calculados de vazão e pressão na situação presente durante 24 horas (Área Piloto) Período Pressão Média do Setor (PMS) - médias horárias Perdas até o micromedidor Consumo + perdas internas Vazão de entrada no Zona Alta h mca m3/h m3/h m3/h 00 a 01 42,76 23,6 53,7 77,3 01 a 02 43,81 24,4 38,3 62,7 02 a 03 44,43 24,9 30,4 55,3 03 a 04 44,63 25,0 22,6 47,7 04 a 05 44,78 25,1 20,0 45,1 05 a 06 45,40 25,6 55,3 80,9 06 a 07 44,94 25,2 73,7 99,0 07 a 08 43,66 24,3 94,4 118,7 08 a 09 42,21 23,2 127,6 150,8 09 a 10 40,28 21,8 151,7 173,5 10 a 11 38,32 20,4 162,3 182,7 11 a 12 37,77 20,0 160,4 180,4 12 a 13 36,65 19,2 156,2 175,4 13 a 14 38,91 20,8 152,6 173,3 14 a 15 39,84 21,5 150,0 171,4 15 a 16 40,65 22,0 139,9 162,0 16 a 17 40,74 22,1 139,6 161,7 17 a 18 40,76 22,1 137,6 159,7 18 a 19 40,08 21,6 133,3 155,0 19 a 20 40,11 21,7 121,9 143,6 20 a 21 40,42 21,9 119,2 141,1 21 a 22 41,33 22,5 97,3 119,8 22 a 23 41,99 23,0 86,8 109,9 23 a 24 42,16 23,2 55,3 78,5 Vazão Total do sub setor Perda real até o hidrômetro Consumo + mais perdas internas m3/dia m3/dia m3/dia 3.025,4 545,0 2.480,4 Índice de perda física (%)= 18,0 ou 0,144 m³/ramal/dia Volume total de perda física de dezembro 2005= 16.351,5 m³ 9
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