Nuevos Ensayos de Verificación de Medidores de Agua. Abed Morales Laboratorio de Volumen y Densidad

Transcripción

1 Nuevos Ensayos de Verificación de Medidores de Agua Abed Morales Laboratorio de Volumen y Densidad

2 La Escasez de Agua Mundial «Una de cada tres personas vive en un país con escasez de agua entre moderada y alta, y es posible que para el 2030 la escasez afecte a casi la mitad de la población mundial, ya que la demanda podría superar en un 40% a la oferta El cambio climático y las necesidades de la población, que sigue creciendo y prosperando, significan que debemos trabajar juntos para proteger y administrar este recurso frágil y limitado.» Mensaje del Secretario General de la ONU en el Día Mundial del Agua, 22 de marzo de

3 Distribución del Agua y su medición Camión cisterna, medición? Red de tuberías, medición por medio del medidor de agua 3

4 Medición del consumo de agua en una vivienda Se puede ver afectada por: Medidor de agua Instalación del medidor (tubería, aire, etc.) 4

5 Control Metrológico: Aprobación de modelo (desde 1988) Verificación Inicial Verificaciones periódicas (planes de las EPS) Verificaciones extraordinarias (Contrastadoras/Organismos de inspección) 5

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11 REQUISITOS METROLOGICOS 5.1 Características Metrológicas Designación del medidor y caudal permanente (Q 3 ) 11

12 Características metrológicas 12

13 5.1 Características Metrológicas Alcance de medición 13

14 5.2 Error máximo permisible Error relativo (ε) El error relativo es expresado como porcentaje y es igual a: Vi V V a a 100 donde: Vi es el volumen indicado; V a es el volumen real Alcance del flujo inferior del EMP El error máximo permisible, positivo o negativo, en los volúmenes suministrados a caudales que se encuentran entre el caudal mínimo (Q1) y el caudal de transición (Q2) (excluido) es 5 % para agua con una temperatura dentro de las CNF Alcance del flujo superior del EMP El error máximo permisible, positivo o negativo, en los volúmenes suministrados a caudales que se encuentran entre el caudal de transición (Q2) (incluido) y el caudal de sobrecarga (Q4) es igual a: 2 % para agua con una temperatura 30 C; 3 % para agua con una temperatura > 30 C 14

15 5.2.6 Flujo invertido El fabricante debe especificar si el medidor está diseñado para medir el flujo invertido. Si es así, el volumen del flujo invertido debe restarse al volumen indicado o se debe registrar por separado. El mismo EMP debe aplicarse al flujo directo e invertido. Los medidores de agua que no están diseñados para medir el flujo invertido, deben evitarlo o ser capaces de soportar un flujo invertido accidental sin ningún deterioro o cambio en las propiedades metrológicas para el flujo directo. 15

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17 Clases de temperatura del medidor Los medidores deben clasificarse por alcance de temperatura de agua, seleccionado por el fabricante de acuerdo con la Tabla. Se debe medir la temperatura del agua en la entrada del medidor. 17

18 Presión del agua admisible Se debe medir la presión del agua aguas arriba de la entrada del medidor para la evaluación de PMA y aguas abajo de la salida del medidor para la evaluación de PmA. La presión mínima admisible, PmA, debe ser igual a 30 kpa (0,3 bar). Los medidores forman clases de presión máxima admisible correspondientes a los diferentes valores de PMA seleccionados por el fabricante, tal como se muestra en la Tabla 18

19 Sensibilidad a la irregularidad en los campos de velocidad Aguas arriba (U) (tabla 7 de la NMP 005:2011) Aguas abajo (D) (tabla 8 de la NMP 005:2011) 19

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21 Ensayos de Aprobación de modelo Capítulo aplicable de esta Ensayo parte de ISO Presión estática 6 2 Error de indicación Temperatura del agua Presión del agua Inversión de flujo Pérdida de presión 7 7Irregularidad en los campos de velocidad Durabilidad de flujo discontinuo a, b Durabilidad de flujo continuo con Q3 b 8.1 asólo para medidores con Q 3 16 m 3 /h, y medidores de combinación. bse vuelven a medir los errores de indicación después de este ensayo. 21

22 Sección de Ensayo 22

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24 Ensayos de Errores de indicación 1. entre Q 1 y 1,1 Q 1 2. entre 0,5 (Q 1 + Q 2 ) y 0,55 (Q 1 + Q 2 ) 3. entre Q 2 y 1,1 Q 2 4. entre 0,33 (Q 2 + Q 3 ) y 0,37 (Q 2 + Q 3 ) 5. entre 0,67 (Q 2 + Q 3 ) y 0,74 (Q 2 + Q 3 ) 6. entre 0,9 Q 3 y Q 3 7. entre 0,95 Q 4 y Q 4 24

25 CAUDALES DE DISEÑO DE LOS MEDIDORES DE AGUA SEGÚN NMP 005:2011 Q3/Q1 Q2/Q1 Q3/Q1 Q2/Q1 Q3/Q1 Q2/Q1 Q3/Q1 Q2/Q1 Q3/Q1 Q2/Q1 Q3/Q1 Q2/Q , , , ,6 80 1,6 63 1,6 Q3 Q4 Q1 Q2 Q1 Q2 Q1 Q2 Q1 Q2 Q1 Q2 Q1 Q2 1,6 2,0 0,008 0,013 0,010 0,016 0,013 0,020 0,016 0,026 0,020 0,032 0,025 0,041 2,5 3,125 0,013 0,020 0,016 0,025 0,020 0,032 0,025 0,040 0,031 0,050 0,040 0,063 4,0 5,0 0,020 0,032 0,025 0,040 0,032 0,051 0,040 0,064 0,050 0,080 0,063 0,102 6,3 7,9 0,032 0,050 0,039 0,063 0,050 0,081 0,063 0,101 0,079 0,126 0,100 0,160 10,0 12,5 0,050 0,080 0,063 0,100 0,080 0,128 0,100 0,160 0,125 0,200 0,159 0,254 16,0 20,0 0,080 0,128 0,100 0,160 0,128 0,205 0,160 0,256 0,200 0,320 0,254 0,406 25

26 Ensayos de temperatura del agua A Q 2 manteniendo la temperatura de la entrada en (10 ± 5) C y a TMA, (0/-5) C. El error de indicación (del medidor) no debe exceder el EMP aplicable. 26

27 Ensayos de presión interna agua A Q 2 manteniendo la presión de la entrada en 100 kpa (1 bar) ± 5 % y luego a la PMA (+0/-10 )%. El error de indicación (del medidor) no debe exceder el EMP aplicable. 27

28 Medidores diseñados para flujo invertido Se debe ensayar por lo menos un medidor a los siguientes caudales invertidos: entre Q 1 y 1,1 Q 1 ; entre Q 2 y 1,1 Q 2 ; entre 0,9 Q 3 y Q 3. El error de indicación (del medidor) no debe exceder el EMP aplicable. También se debe ensayar un medidor (en flujo invertido) para determinar la irregularidad en los campos de velocidad, de acuerdo con las disposiciones de

29 Medidores no diseñados para flujo invertido El medidor debe ser sometido a un flujo invertido de 0,9 Q 3 a Q 3 durante 1 min. Luego, se deben medir los errores del medidor a los siguientes caudales directos: entre Q 1 y 1,1 Q 1 ; entre Q 2 y 1,1 Q 2 ; entre 0,9 Q 3 y Q 3. Los errores de indicación no deben exceder el EMP aplicable. 29

30 Medidores que evitan el flujo invertido El medidor debe ser sometido a la PMA en la dirección del flujo invertido durante por lo menos 1 min. Luego, se deben medir los errores del medidor a los siguientes caudales directos: entre Q1 y 1,1 Q1; entre Q2 y 1,1 Q2; entre 0,9 Q3 y Q3. 30

31 Ensayos de irregularidad en los campos de velocidad Dispositivos perturbadores del tipo 1 y 2 para crear campos de velocidad rotacional a la izquierda y a la derecha, respectivamente. La perturbación del flujo es de un tipo que generalmente se encuentra aguas abajo de dos codos de 90 directamente conectados en ángulos rectos. Un dispositivo perturbador del tipo 3 crea un perfil de velocidad asimétrico que generalmente se encuentra aguas abajo de una unión de tubería sobresaliente o una válvula de compuerta no completamente abierta. Determinar el error de indicación del medidor a un caudal entre 0,9 Q 3 y Q 3, para cada una de las condiciones de instalación especificadas en la Figura. 31

32 Ensayos de irregularidad en los campos de velocidad Dispositivos perturbadores del tipo 1 Dispositivos perturbadores del tipo 2 Dispositivos perturbadores del tipo 3 32

33 33

34 Resultados de los ensayos Q3 Caudal permanente 2,5 x 1,25 = 3,125 Caudal de sobrecarga Q4 Q3/Q1 Relación (R) 100 = Q1 Caudal mínimo 0,025 x Q2/Q1 Relacion entre Q2 y Q1 1,6 Q2 Caudal transitorio 0,040 = 34

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36 Resultados de los ensayos VARIACION DE LOS ERRORES CON LA TEMPERATURA DN Q3 Error (%) 10 C 30 C Modelo 1 Chorro Unico 15 mm 2,5 m3/h 40 L/h 1,1 1,0 32 L/h 1,2 1,6 DN Q3 Error (%) 10 C 50 C Modelo 2 Chorro Unico 15 mm 2,5 m3/h 50 L/h 1,4 0,5 40 L/h 0,2 0,7 DN Q3 Error (%) 10 C 50 C Modelo 3 Chorro Unico 15 mm 2,5 m3/h 50 L/h 0,9 0,4 40 L/h 1,7 0,4 DN Q3 Error (%) 10 C 50 C Modelo 4 Chorro Unico 15 mm 2,5 m3/h 40 L/h 1,3 4,0 DN Q3 Error (%) 10 C 50 C Modelo 5 Chorro Multiple 15 mm 2,5 m3/h 40 L/h 0,0 1,2 32 L/h 0,5 2,5 DN Q3 Error (%) 10 C 50 C Modelo 6 Chorro Multiple 15 mm 2,5 m3/h 50 L/h 1,2 3,4 40 L/h 1,4 4,2 36

37 Resultados de los ensayos VARIACION DE LOS ERRORES CON LA PRESION DN Q3 Error (%) 1 bar 10 bar Modelo 1 Chorro Unico 15 mm 2,5 m3/h 40 L/h 0,9 1,3 32 L/h 1,0 1,5 DN Q3 Error (%) 1 bar 10 bar Modelo 2 Chorro Unico 15 mm 2,5 m3/h 50 L/h 1,4 4,4 40 L/h 1,5 5,4 DN Q3 Error (%) 1 bar 10 bar Modelo 3 Chorro Unico 15 mm 2,5 m3/h 50 L/h 0,5 0,2 40 L/h 0,6 0,6 DN Q3 Error (%) 1 bar 10 bar Modelo 4 Chorro Unico 15 mm 2,5 m3/h 40 L/h 1,3 2,9 37

38 Resultados de los ensayos VARIACION DE LOS ERRORES CON LA TEMPERATURA Y PRESION Modelo 1 Modelo 2 Modelo 3 Modelo 4 Modelo 5 Modelo 6 DN Q3 Error (%) 10 C 30 C 1 bar 10 bar Chorro Unico 15 mm 2,5 m3/h 40 L/h 1,1 1,0 0,9 1,3 32 L/h 1,2 1,6 1,0 1,5 DN Q3 Error (%) 10 C 50 C 1 bar 10 bar Chorro Unico 15 mm 2,5 m3/h 50 L/h 1,4 0,5 1,4 4,4 40 L/h 0,2 0,7 1,5 5,4 DN Q3 Error (%) 10 C 50 C 1 bar 10 bar Chorro Unico 15 mm 2,5 m3/h 50 L/h 0,9 0,4 0,5 0,2 40 L/h 1,7 0,4 0,6 0,6 DN Q3 Error (%) 10 C 50 C 1 bar 10 bar Chorro Unico 15 mm 2,5 m3/h 40 L/h 1,3 4,0 1,3 2,9 DN Q3 Error (%) 10 C 50 C Chorro Multiple 15 mm 2,5 m3/h 40 L/h 0,0 1,2 32 L/h 0,5 2,5 DN Q3 Error (%) 10 C 50 C Chorro Multiple 15 mm 2,5 m3/h 50 L/h 1,2 3,4 40 L/h 1,4 4,2 38

39 Resultados de los ensayos VARIACION DE LOS ERRORES CON LA INVERSION DE FLUJO Todos los medidores evaluados hasta la fecha en el SNM han sido del tipo No Diseñados para Flujo Inverso No se ha percibido hasta la fecha una diferencia significativa en el resultado de error al realizar el ensayo de inversión de flujo 39

40 Resultados de los ensayos VARIACION DE LOS ERRORES CON LA IRREGULARIDAD EN LOS CAMPOS DE VELOCIDAD Todos los medidores evaluados hasta la fecha en el SNM han sido del tipo U0/D0 No se ha percibido hasta la fecha una diferencia significativa en el resultado de error al realizar el ensayo de irregularidad en los campos de velocidad con los perturbadores tipo 1, 2 y 3 40

41 Muchas Gracias Ing. Abed Morales Q. Especialista 1 Laboratorios de Volumen, Densidad y Flujo Servicio Nacional de Metrología INDECOPI - Sede Central Tel.: (51-1) anexo