Gestión de la presión y control de fugas en redes distribuidoras municipales

Transcripción

1 BERMAD Válvulas de control resenta: Introducción: Gestión de la presión y control de fugas en redes distribuidoras municipales Los principales aspectos que abarcan las pérdidas operacionales en cualquier sistema de abastecimiento de Agua otable se distinguen aquellas : aumento de presiones en horarios de bajo consumo (condición estática), con altos gastos nocturnos y reiteradas roturas. Los sistemas de agua se diseñan para suministrar una presión mínima en los periodos de mayor demanda Flujo en una típica red distribuidora municipal CAUDAL m3/h 1 : 3 : 5 : 7 : 9 : 11 : 13 : 15 : 17 : 19 : 21 : 23 : iempo - 24 Horas En los sistemas municipales, la presión en los periods de menor demanda es mayor que la necesaria El área sombreada representa las horas y los niveles en que la presión es mayor que la necesaria 1

2 resión en el punto crítico con válvulas reductoras de presión (RV) fijas SECRALOG GRAH printed a t 12:2 on 15/3/99 Las fugas a trav és de un sistema de abastecimiento de agua aumentanen forma directamente proporcional a la presión. Muchas plantas de abastecimiento municipales se construyeron hace muchos años, y están experimentando altos porcentajes de fugas (hasta el 7%). El resultado: 4 derroche de agua y derroche de energía = DERROCHE DE DINERO : 4/3/99 : /3/99 : 8/3/99 : 1 /3/99 1 2: 14/3 /99 14: 1/ 3/99 La solución Reducir las fugas gestionando la presión. El diseño óptimo de una red requiere el ajuste constante de la presión definida al menor nivel posible. La solución La presión en el punto crítico es la mínima requerida. El área sombreada representa las horas y el nivel en que disminuyen las fugas. La herramienta: Sistema de control activo de la presión Opción A: Sistema reductor de presión y compensador de caudal Controlador BE C o SCADA La herramienta: Sistema de control activo de la presión Opción B: Válvula reductora de presión (RV) con sensor a distancia en el punto crítico Controlador BE C o SCADA ransductor de caudal analógico/digital ransductor de presión analógico ransductor de presión analógico a distancia Válvula con control digital Modelo Válvula con control digital Modelo

3 La herramienta: Sistema de control activo de la presión Opción C: Válvula reductora de presión (RV) hidráulica con ajuste automático al punto definido Controlador BE C o SCADA ALGIL - ilot Switch Función de tiempo (conector / desconector) Instalación y cableado según la normai-8 Alimentación a batería ransductor de presión analógico a distancia Válvula con control digital Modelo RADCOM - Sentinel y Sentinel lus Registrador de datos (Sen. lus) Función de tiempo Función de caudal Función de tiempo y caudal (Sen. lus) Instalación y cableado según la normai-8 Alimentación a batería por 5 años RADCOM - egasus Registrador de datos Función de tiempo Función de caudal Función de tiempo y caudal Operación analógica Instalación y cableado según la normai-8 Alimentación a batería por 5 años ECHNOLOG - Modulo one Registrador de datos Función de tiempo Función de caudal Función de tiempo y caudal Operación analógica (coeficiente predeterminado) Generación de presión neumática incorporada Instalación y cableado según la normai-8 Alimentación a batería por 7 años Radcom Controladores de presión Comparación técnica Bermad BE 11/12 algil ilot Switch Senitel Senitel lus Est. de factibilidad potencial Capacidad de comunicaion RV hidraulica Mayor valor por defecto Alimentacion Funcion de Funcion de a bateria tiempo caudal Funcion de tiempo y caudal registrador de datos - ~ ~ / /+ + egasus +/ echnolog Modulo One

4 Controladores de presión Comparación de precios El resultado Radcom USD Bermad BE 11/12 algil ilot Switch recio de lista estimativo 1, 7 Senitel 1,9 Senitel lus 2,85 egasus, Incógnitas a considerar: Existenciade electricidad Zanjas Alambres y cables Instalación nueva o reemplazo Comunicaciones disponibles resión en el punto crítico con el sistema RV SECRALOG GRAH printed a t 12 :2 o n 15 /3 / echnolog Modulo One 2,95 : 4/ 3/99 : / 3/99 : 8/ 3/99 : 1/ 3/99 12: 14/ 3/99 14: 1/ 3/99 resión aguas abajo Jerarquía de sistemas de control RV en función del caudal - Economías proyectadas Instalación: Se instaló una válvula reductora de presión de salida fluctuante BERMAD en una cámara ya existente, sustituyendo una RV de salida fija Costos: Válvula Materiales Mano de obra otal Datos antes de la instalación ( a ) : Datos después de la instalación ( to ): Economías: Ahorro por día: Ml otal ahorrado en un año: MI Ahorro: Recuperación: 2, ,59.15 Caudal máx. prom. Caudal mín. prom (l/seg) (l/seg) Caudal máx. promcaudal mín. prom (l/seg) (l/seg) Caudal total (Ml) Caudal total (Ml) 4/MI 13, p.a..197 años M Hydro-Save Sistemade control/scada RU RU M NIVEL 3 Sistema de gestión de energía NIVEL 2 Estrategia de automatización computarizada Control en el punto definido Control manual a distancia Control de nivel NIVEL 1 Control local Auto/Manual Control alámbrico SCADA Configuration La sectorización permite medir el agua que se pierde. Centro principal Controlador de comunicaciones Centro secundario La sectorización de la red secundaria de distribución permite controlar las presiones en las líneas de distribución y obtener: 1. ahorro en fugas, 2. información sobre la cantidad de agua que se no se cobra 3. programa de reparación de fugas 4

5 La sectorización hace más redituable la reparaci ón de tuber ías con fugas. La sectorización incluye la instalación: 1. medidores de flujo en la entrada de cada sector 2. identificación de los micromedidores comprendidos en el sector 3. La diferencia entre el agua que ingresa y el agua que se mide como consumo son las pérdidas comerciales de agua, que incluye fugas, submedición y tomas clandestinas. La reparaci ón de fugas en sectores con control de presi ón presenta ventaja: 1. radicionalmente estas reparaciones provocan un incremento en las presiones de la red, al manejarse caudales menores (porque se repararon fugas) las pérdidas por fricción disminuyen y las presiones aumentan. 2. Este incremento de presión puede producir nuevas fallas en las tuberías y además incrementa las pérdidas que se presentan por los orificios menores. 3. Al reparar fugas en sectores con control de presión estos problemas se evitan, resultando en un ahorro significativo de agua y en una mejor conservación de las tuberías que componen la red. La sectorización permite llevar a cabo actividades de planeación con facilidad. 1. Simular el comportamiento hidráulico de las redes de cada sector, el empleo adecuado de estos modelos permite utilizarlos para planeación. 2. La construcción de un nuevo complejo habitacional, incluyendo la demanda de agua de éste. 3. Requerimientos de infraestructura para satisfacer la nueva demanda. 4. Simular fallas en el suministro o catástrofes naturales, haciendo posible prevenir estos problemas o minimizar sus consecuencias adversas. 5. Simular la calidad del agua dentro de la red, esto permite simular por ejemplo el decaimiento de la concentración de cloro en el agua de la red La sectorización hace el sistema de distribución más flexible. Flexibilidad 1. Al sectorizar la red secundaria de agua potable se independiza la red primaria de la secundaria. 2. ermite incrementar la presión en la red primaria sin aumentar la presión de la secundaria y por lo tanto sin afectar la cantidad de agua que se pierde por fuga. 3. osible transportar mayores cantidades de agua a trav és de toda la ciudad con la misma infraestructura hidráulica. laneación. Ahorro de agua. 1. Es posible medir la cantidad de agua que se pierde por fugas en cada sector. 2. Es posible controlar la presión en la red de distribución y con esto disminuir la pérdida de agua por fugas pequeñas. 1. riorizar las reparaciones de fugas dándole más importancia a las que se realizan en sectores con mayores fugas. 2. royectar la infraestructura requerida para satisfacer las nuevas demandas del crecimiento de la red. 3. royectar infraestructuras para prevención de catástrofes. Se puede prevenir para falta de agua y para controlar la calidad del agua. 5

6 Ahorro directo Ahorro en el consumo de energía Ahorro por la reducción de fugas de agua Ahorro por postergar inversiones en recursos hídricos adicionales Ahorro por postergar inversiones gracias al aumento de la vida útil de los equipos Ahorro en gastos de mantenimiento BERMAD Válvulas de control resenta: Control de resiones en sistemas de abastecimiento. Experiencia en Mexico El SISEMA: Sector Libertad Antes Cobertura de Agua otable de la Ciudad de Culiacan resión nocturna aguas abajo de la válvula 8 gr/cm² Caudal erdido 1 m³/h roblema de presión de servicio insuficiente durante el día Gerencia de Operacion y Mantto. Sistema Urbano Sector Libertad Despues Comparacion resión nocturna aguas abajo de la válvula 5 gr/cm² Caudal erdido 7.5 m³/h resión diurna aguas abajo de la válvula 1 kg/cm² Recuperación de caudales conseguido 2.5 m³/h m³/h ERDIDAS 2.5m³/h AHORRO 7.5m³/h ERDIDAS 14.7% sobre el volumen suministrado 4 3 roblema de presión de servicio durante el día solucionado

7 Numero de Fugas en Sistema Instalacion de las valvulas de control FUGAS EN LA RED DEL CENRO FUGAS EN LA RED DEL CENRO CANIDAD CANIDAD ENERO ENERO FEBR FEBR MARZO MARZO 9 9 ABRIL ABRIL MAYO MAYO JUNIO JUNIO JULIO JULIO AGOS AGOS SE SE OC OC MESES 2 MESES 2 NOV NOV DIC DIC ENERO ENERO FEBR FEBR MARZO MARZO ABRIL ABRIL Reduccion de tiempos de bombeo, 18, 1, 14, 1, 1, 8,, 4,, 35, 3, 25,, 15, REDUCCION EN LOS HORARIOS DE BOMBEO DE 4 OZOS Ene Feb Mar Abr RODUCCIÓN 2 RODUCCIÓN 3 ANERIORMENE: 7 HORAS/EQUIO/MES ACUALMENE: 8 HORAS/EQUIO/MES royecto Agua de Hermosillo Sector Hidrometrico Nuevo Hermosillo N-II 1.17 tomas domiciliarias.791 habitantes 1, 5, Ene Feb Mar CONSUMO KWH 2 CONSUMO KWH 3 ablas comparativas de resultados resiones en la red (m.c.a.) Gasto suministrado (L..S) resiones Sin Valvula Con Valvula Gasto Sin Valvula Con Valvula Blvd Capomo y Carr.Colorada Blvd Capomo y Gavilan Max Min. Max Min Blvd Capomo y Carr. Colorada Max Min rom Calle Estafiate Max Min

8 Conclusiones y Beneficios Se instalo reductora de presion posicionadora en sector mencionado que sobrepasaba los limites normales de presion en la red. Se registraron 27 fugas en la linea de alimentacion al sector antes de instalacion de la valvula Con la instalacion y operación de la valvula se redujeron las fugas en un 1% El volumen de agua suministrado en el mes anterior a la instalacion de la valvula fue de 9.25m3 Un mes despues de instalada la valvula el volumen de 3.375m3 Se obtiene una reduccion de volumen de agua suministrado al sector de un 47%menos, brindando un servicio eficiente. Registradores de presión: Antes... Gráfica de presión oledo y Albacete (Antes ) Registradores de presión: Después... Gráfica de presión oledo y Albacete (Después) Mts de columna de agua Mts de columna de agua rograma de Recuperación de Agua 3-Junio -3 rograma de Recuperación de Agua 11-Agosto -3 Reuniones de seguimiento del problema de presión en Reunió n La colonia iletas. Med. Olivos Anterior 1 1 Inicio de medición de los Olivos Fin de medición :4:41 13:43:41 14:22:41 15:1:41 15:4:42 1:19:42 1:58:42 17:37:41 18:1:41 18:55:41 19:34:41 :13:41 :52:41 21:31:41 22:1:41 22:49:41 23:28:42 :7:42 :45:42 1:24:42 2:3:42 2:42:42 3:21:42 4::42 4:39:42 5:17:42 5:5:42 :35:42 7:14:41 7:53:41 8:32:41 9:11:42 9:5:42 1:29:42 11:8:42 11:47:42 12:2:42 LOG ILE MID LOS OLIVOS SAR: 15-Ago-2 13:4:41 END: 1-Ago-2 13:3:42 INERVAL: minute Datos estadísticos 1 tomados de entre las 12: de la noche Función LS y las 5: de la mañana. Aunque la medición de todo el Mínimo 37.5 MC-2 se realizó el día 15 de Agosto a las 13:4:41 Máximo 49.4 hasta el día 1 de Agosto a las 13:3:42 Moda 4.8 ara realizar esta medición se tuvo que hacer cierres a Mediana 4.9 otras colonias, ya que el suministro primero pasa por 4.9 esta colonia y luego a las demás. Las colonias que cerramos el suministro durante 5 hrs. fueron: Las Americas, Lomas de la iscina, La iscina CM, Los Laureles, Los Limones y Sta. Rita de los Naranjos 8

9 SOLO BERMAD LO UEDE HACER OSIBLE Roturas y erdidas Cuestion de reirse! JA- JA- JA -JA!!! 9