SISTEMAS INTEGRALES DE MEDICIÓN ACAPULCO, GUERRERO

Transcripción

1 SISTEMAS INTEGRALES DE MEDICIÓN ACAPULCO, GUERRERO /06/ :45 1

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3 Eficiencias y medición Submedición y Agua no contabilizada Micromedición Física Volumen de agua entregada a usuarios Volumen de agua producida por tipo de fuente Macromedición Recaudación= Monto de agua cobrado Monto de agua facturado Errores en procesamiento de datos 06/06/ :45 3

4 Submedición y Agua no contabilizada Auditorías del Agua Medidores Durables y de Alta exactitud Medidores para usuarios domésticos Medidores para grandes usuarios Medidores para macromedición Control de calidad por Organismo Operador: Evaluación de muestras. Evaluación de lotes. Evaluación de desempeño. 06/06/ :45 4

5 Aseguramiento de calidad Volumen de agua registrado Error Medidor Instalación % incertidumbre de medición mayor X X X X X OK Diferencia de derechos X OK X Reclamo/ inconformidad OK OK OK 06/06/ :45 5

6 El sistema integral debe considerar todos los tipos y tamaños de medidores que se requieren en infraestructura hidráulica. Canal Abierto Nivel en Tanques Canal Cerrado Línea Presurizada Micromedidores Descargas Drenaje 06/06/ :45 6

7 Permite establecer nueva política de los servicios hidráulicos, en dos etapas a considerar Conservación de agua y energía Esquema financiero sano 1. Incremento de eficiencias. Micro- macromedición, sistemas de cómputo, sectorización, eficiencia electromecánica, detección y reparación de fugas. 2. Incremento de cobertura y calidad de servicio. Operación, mantenimiento y desarrollo de Infraestructura hidráulica. El subsistema integral de medición se debe definir en la primera etapa. 06/06/ :45 7

8 Se refleja en la sectorización, cuyo objetivo básico es determinar la función de disposición final del agua (balance hidráulico), -en términos de volúmenes-, el subsistema de medición es esencial: Suministro de agua potable Consumos Fugas = + y tomas + clandestinas Aguas residuales de desecho = + + El S.I. En la sectorización, incrementa la eficiencia de la operación, induce el ahorro de agua y energía. 06/06/ :45 8

9 Consideraciones generales. Existe un concepto erróneo de medición, no debe pensarse exclusivamente en medidores de manera independiente, por un lado micromedición y por otro macromedición -como soluciones aisladas-. La medición se debe definir como un subsistema integral que incluye la Micro y Macromedición en infraestructura de Aguas: potable, residual tratada y negra. La medición se debe conceptualizar como un subsistema del sistema información. 06/06/ :45 9

10 Concepto de gestión hidráulica y medición. Los distintos equipos de medición proveen datos. Los organismos operadores necesitan información. Los datos se convierten información cuando son útiles y se cuenta con éstos en forma y en tiempo. Con base a la información se toman decisiones en la planeación, operación, control y gestión del sistema y servicios hidráulicos, compartiendo los datos. 06/06/ :45 10

11 Dirección General Dirección De Operación Dirección Técnica Sistema de Información Dirección De Construcción Medición Integral Gestión Hidráulica. Dirección Comercial 06/06/ :45 11

12 Sistema Corporativo. Sistema Administrativo. Sistema Comercial. Sistema Integral de Gestión Hidráulica. GIS Modelado Sistema de Administración de Rutas y Lecturas (MEDIDORES) Sistema SCADA (MEDIDORES) Sistema de Telegestión 06/06/ :45 (MEDIDORES). 12

13 Considerando que el Subsistema Integral de Medición: Es una inversión que implica análisis de C/B. Pasa a formar parte de los activos del organismo. El subsistema se define de manera jerárquica: 1. Administración y control de Megausuarios 2. Telegestión en Macromedición 3. Sistemas de lectura automática en micromedición CONSERVACIÓN DE AGUA Y ENERGÍA. $ 06/06/ :45 13

14 El subsistema integral de medición se conceptualiza a partir de la definición de las estaciones de medición. Medidor (selección de tipo y tamaño). Definición de Estación de Medición Energía Eléctrica (VAC, energía regulada, protecciones). Obras Complementarias (respetar especificaciones de medidor, obras de protección y mantenimiento). Lectura y Control (asegurar integridad de datos, monitoreo y automatización). 06/06/ :45 14

15 La selección de medidores en términos de costo beneficio- debe considerar el costo total de la estación de medición incluyedo el mantenimiento. Desempeño % EVALUACIÓN DEL MEDIDOR CONSIDERANDO SU MANTENIMIENTO PERIÓDICO, CASO MEDIDOR DE VELOCIDAD TIPO TURBINA. Ejemplo, Periodo máximo 1.3 años, condiciones ideales de Instalación de medidor 4 q=14 lps Volumen no cuatificado Instalación Medidor Mantenimiento Cambio, medidor Tiempo 06/06/ :45 15

16 Macromedidores de flujo en sector hidráulico. Medidores Permanentes Electrónicos Mecánicos Presión diferencial Electromagnéticos. Ultrasónicos (t en t, Doppler). Compuestos- combinados. Turbinas. Propelas. Tubo Pitot. Placa de orificio. 06/06/ :45 16

17 Medidor electromagnético Detalle de bobinas 06/06/ :45 17

18 Principio de operación de medidor electromagnético 06/06/ :45 18

19 DESEMPEÑO DE MEDIDORES ELECTROMAGNÉTICOS SEGÚN TAMAÑO DE BOBINAS Medidor que las bobinas cubren toda la sección del turbo Medidor que las bobinas cubren una banda de la sección del tubo No aplica para facturación de agua. No aplica para agua con contenido de sólidos. 06/06/ :45 19

20 *= = Codo; válvulas compuerta, mariposa, globo, esfera, bomba vertical. *= Bombas vertical o * 2DN Carrete A localizado aguas arriba del medidor Medidor MEDIDOR ELECTROMAGNÉTICO DE SECCIÓN COMPLETA. *= = Codo; válvulas compuerta, mariposa, globo, esfera, bomba vertical. MEDIDOR ELECTROMAGNÉTICO BOBINAS * 3DN Carrete A localizado aguas arriba del medidor *= 10DN: Bombas vertical o centrífuga. 06/06/ :45 20

21 Medidor compuesto REGISTRO DE FLUJO BAJO PUNTO DE PRUEBA 2 NPT REGISTRO DE FLUJO ALTO CÁMARA DE MEDICIÓN ESTÁNDAR M25/35 UNIDAD DE MEDICIÓN ESTÁNDAR SERIE TURBO 06/06/ :45 21

22 CALIBRACIÓN: ALTO-BAJO PUNTO DE DRENADO ESTÁNDAR ¾ VÁLVULA ELÁSTICA DE CARGA MONTAJE SUMADOR 06/06/ :45 22

23 Principio de operación medidor compuesto (gastos altos y bajos) 06/06/ :45 23

24 Principio de operación medidor compuesto Gastos Bajos 06/06/ :45 24

25 MEDIDORES ULTRASÓNICOS TECNOLOGÍA TIEMPO EN TRÁNSITO 06/06/ :45 25

26 Teoría de operación. Sensor Aguas arriba Vel.flujo = T T 2 1 Flujo Sensor Aguas Abajo El medidor cuenta con un par de sensores, al menos, diametralmente opuestos. Con referencia al plano horizontal, existe un defasamiento entre ambos sensores. Los sensores son bidireccionales, envían y reciben la señal sónica. La diferencia de tiempo entre ambas señales es proporcional a la velocidad del fluído. 06/06/ :45 26 A B

27 Componentes Básicos Elemento Primario (Sensores) Cables de Sensores Elemento Secundario (Unidad de Despliegue y Procesamiento) Comunicación de datos a PC 06/06/ :45 27

28 Método en V Instalación de Sensores Método V Sensor Cable C 4-20 ma DC Método Z Método en Z Sensor Cable C 4-20 ma DC Método en W Método W Sensor Cable Medidor con sensores instalados en método en V. C 4-20 ma DC 06/06/ :45 28

29 MEDIDORES ULTRASÓNICOS TECNOLOGÍA EFECTO DOPPLER 06/06/ :45 29

30 Teoría de operación. f D f s vt 1 cos v c donde fs = Frecuencia transmitida fd. = Frecuencia recibida Vt = Velocidad de la partícula Vc = Velocidad sónica O = Ángulo de transmisión fd fs Flujo El medidor cuenta con un sensor bidireccional sónico de efecto Doppler. El sensor doppler envía una señal sónica con una frecuencia y velocidad específicas. Las señales chocan con las partículas en suspensión o con las burbujas de aire. El sensor recibe la señal sónica con una frecuencia diferente. La diferencia de frecuencias es proporcional a la velocidad del fluido. 06/06/ :45 30

31 Medidor Ultrasónico Compuesto Sensor de nivel ultrasónico Sensor Ultrasónico De Velocidad Sensor Ultrasónico De Velocidad 06/06/ :45 31

32 ESTRUCTURA DE MICROMEDICIÓN. 3 A 12 MECÁNICOS VOL/VEL VELOCIDAD COMPUESTOS TURBINA ELECTRÓNICOS ELECTROMAGNÉTICOS ULTRASÓNICOS ½ A 2 VELOCIDAD VOLUMÉTRICOS CHORRO ÚNICO CHORRO MÚLTIPLE DISCO PISTÓN 06/06/ :45 32

33 Medidores portátiles auditores - aforadores. Electrónicos Electromagnéticos de inserción. Ultrasónicos (t en t, Doppler) sensores secos. Medidores Aforadores o auditores Mecánicos Combinados. Turbinas- propelas de inserción. Presión diferencial Tubo Pitot. 06/06/ :45 33

34 Parámetros en la selección de macromedidores No. Tipo de medidor. Error típico DT aguas arriba DT aguas abajo 1 Medidor electromagnético bridado. 0.50% NA NA 2 Medidor electromagnético de inserción. 2.00% Ultrasónico tiempo en tránsito. 1.00% Ultrasónico efecto doppler. 5.00% NA NA Tipo de agua Crudaresidual Crudaresidual Crudaresidual Crudaresidual 5 Medidor de turbina. 2.00% 5 5 Cruda 6 Medidor de propela. 5.00% 10 5 Cruda 7 Medidor compuesto- combinado. 2.00% 5 5 Cruda 8 Medidor de inserción mecánico. 2.00% 10 5 Cruda 9 Tubo pitot. 5.00% 10 5 Cruda DT: Longitud de tubería en número de diámetros nominal. NA NA NA Calidad de Agua Requiere sólidos en suspensión Baja cantidad de sólidos en suspensión Baja cantidad de sólidos en suspensión Baja cantidad de sólidos en suspensión Baja cantidad de sólidos en suspensión Baja cantidad de sólidos en suspensión 06/06/ :45 34

35 Medidor electromagnético. Error de precisión típico 0.25%. Diámetros de tubería recta aguas arriba y aguas abajo: 3-2. Tipo de agua: cruda, agua residual. Medidor electromagnético de inserción. Error de precisión típico 2.00%. Diámetros de tubería recta aguas arriba y aguas abajo: Tipo de agua: cruda, agua residual. Medidor ultrasónico tiempo en tránsito. Error de precisión típico 1.00%. Diámetros de tubería recta aguas arriba y aguas abajo: 5-5. Tipo de agua: cruda, agua residual. 06/06/ :45 35

36 Medidor ultrasónico efecto doppler. Error de precisión típico 5.00%. Diámetros de tubería recta aguas arriba y aguas abajo: NA. Tipo de agua: Agua residual o cruda con turbulencia. Medidor de turbina. Error de precisión típico 1.50%. Diámetros de tubería recta aguas arriba y aguas abajo: 5-5. Tipo de agua: Agua cruda. Medidor compuesto. Error de precisión típico 1.50%. Diámetros de tubería recta aguas arriba y aguas abajo: 5-5. Tipo de agua: Agua cruda. 06/06/ :45 36

37 Medidor de inserción mecánico- electrónico. Error de precisión típico 2.00%. Diámetros de tubería recta aguas arriba y aguas abajo: Tipo de agua: Agua cruda. Tubo pitot.. Error de precisión típico 5.00%. Diámetros de tubería recta aguas arriba y aguas abajo: Tipo de agua: Agua cruda. 06/06/ :45 37

38 Fuente: Marsh Mc Birney- Profiling data log 2 sensor- May /06/ :45 38

39 Fuente: Marsh Mc Birney- Profiling data log 2 sensor- May /06/ :45 39

40 Fuente: Marsh Mc Birney- Profiling data log 2 sensor- May /06/ :45 40

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42 PREGUNTAS Ing. Juan Acosta Álvarez Tel Cel /06/ :45 42