Soluções para ANRRicardo Popov
SOLUÇÕES PARA ÁGUA NÃO REGISTRADA
Volume de Entrada ao sistema
Consumo faturado Consumo autorizado
Água faturada exportada
Água RegistradaConsumo faturado medido
Consumo faturado não medido
Água não faturada
Consumo autorizado não faturado
Consumo não faturado medido
Consumo não faturado não medido
Água não registrada
Perdas Aparentes
Consumo não autorizado
Imprecisões e erros de gestão de dados de medição
Perdas Reais
Vazamentos nas tubulações de adução e distribuição
Vazamentos e transbordamentos em tanques de armazenamentoVazamentos em conexões de serviço até o ponto do medidor do cliente
Perdas reais por ano
inevitáveis
Nível econômico de perdas reais
Perdas reais potencialmente
recuperáveis
SOLUÇÕES PARA ÁGUA NÃO REGISTRADA
Por que há vazamentos?
Aonde acontecem ?
Quanto se perde ?
Como melhorar as atuações para reduzir as perdas de água ?
Como manter uma estratégia sustentável ?
SOLUÇÕES PARA ÁGUA NÃO REGISTRADA
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Redes altamente ramificadas
Volu
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ma
Con
sum
os fa
tura
dos
Água Não RegistradaVazamentos (60 – 70 % do ANR)
Precisamos de um PLANO!!
ANR
SOLUÇÕES PARA ÁGUA NÃO REGISTRADA
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Estratégia amplamente utilizadaControle das vazões para medir e priorizar a busca das fugas
Cálculos prévios muito complexosAlto investimento para modificar a infraestrutura e fechar os setores
Válvulas de fronteira permanentemente fechadas (problemas de pressão e baixa
margem de fornecimento em caso de emergência)
Problemas de estanquidade nos setores que além de tudo são extremamente
grandes
CONTROLE DE VAZAMENTOS EM SETORES ESTÁTICOS
Identificação de vazamentos por meio de softwares complexos que precisam de informação dos gestores da rede.
Muita informação necessáriaEssa informação é confiável ?Investimento muito elevado
em software?Muita informação
proporcionada não relativa a procura de vazamentos
Com quem estamos compartilhando nossa
informação?
MONITORAMENTO DE REDES MEDIANTE
DADOS
A inspeção começa no extremo e se estende pelo restante.
Procura acústica dos vazamentos.
Controle das leituras dos contadores para identificar
volumes não contabilizados.Ineficiente,
por onde começo a buscar?
AMOTRAGEM REGULAR
Reação a vazamentos visíveis
Somente são reparados os vazamentos visíveisAvisos dos clientes e
pessoal do gerenciamento de águasÉ o primeiro passo para
melhorar mas…não é suficiente
CONTROLE PASSIVO
PODEMOS FAZÊ-LO MAIS SIMPLES !!
Quais opções temos…
CONTROLE DE VAZAMENTOS NAS REDES DE ABASTECIMENTO
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A partir das características da Rede de Abastecimento se propõe um Plano de Atuações.
Análise prévia da zona
- Adequação de Pressões
- Microsetorização Dinâmica
- Busca por Vazamentos
O sistema AQUALOGY
CONTROLE DE VAZAMENTO EM REDES DE ABASTECIMENTO
ADEQUAÇÃO DE PRESSÕES NA DEMANDA
• A proporção de ocorrências de perdas, de rompimento das tubulações, e de consumo de água por vazamento aumenta proporcionalmente com a pressão
• Quanto mais estável é a pressão maior é a vida útil das instalações e equipamentos, e mais constante é o fornecimento aos clientes
Introdução
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ADEQUAÇÃO DE PRESSÕES NA DEMANDA
• Análise global de pressões
• Estudo de cotas piezométricas
• Caracterização dos pontos críticos de pressão
• Definição dos limites dos subsetores
• Localização de válvulas reguladoras de pressão
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Se trata de um dispositivo mecânico caracterizado por sua simplicidade e robustez que atuasobre válvulas de borboleta novas ou existentes em qualquer tipo de rede. A simplicidade do seufuncionamento lhe confere uma grande versatilidade e uma ampla gama de aplicações:setorização, regulação de pressões, controle de depósitos, limpeza de hidrantes, etc…
O Atuador Automático. O que é ?ADEQUAÇÃO DE PRESSÕES NA DEMANDA
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É a ferramenta principal para materializar tanto os planos deREGULAGEM de PRESSÕES como deMICROSETORIZAÇÃO DINÂMICA.
A característica que transforma o atuador AQUALOGY emum produto tão competitivo é que a energia necessária paramobilizar a válvula provem da pressão da própria rede deabastecimento de água, pelo qual não é necessário ofornecimento externo de energia.
O Atuador Automático. CaracterísticasADEQUAÇÃO DE PRESSÕES NA DEMANDA
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• O atuador é válido para qualquer diâmetro de válvula.
• Instalação sem necessidade de interrupção do serviço.
• Mantêm sua operação submergida.
• Equipamento muito econômico.
• Manutenção muito baixa.
• Instalação flexível e adaptável a qualquer espaço disponível. Pode ser instalada nainfraestrutura existente (poços de registro), pelo qual no se requerem custosos ecomplexos investimentos em obra civil.
• Construído com material anticorrosivo idôneo para ambientes agressivos.
• Tecnologias em Desenvolvimento: Modulação de pressões com Picoturbina ePLC, Industrialização…
• Referências: Mais de 500 atuadores na Espanha, EEUU, Chile,…
Os atuadores automáticos de regulação de pressões em
válvulas de borboleta estão desenhados para liberar fluido
quando a pressão interna da rede supere o limite estabelecido
(setpointde pressão) e também restringir a passagem de água
pela válvula com o objetivo de manter a pressão a montante.
• Disponível para 1 setpoint único, duplo setpoint, setpoint
variável e de sustentação.
• Compatível com operação remota.
Atuador Automático de Regulagem de PressõesADEQUAÇÃO DE PRESSÕES NA DEMANDA
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2 setpoints 1 setpoint
Atuador Automático de Regulagem de PressõesADEQUAÇÃO DE PRESSÕES NA DEMANDA
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• Modelagem e cálculos prévios muito complexos
• Alto investimento para modificar a infraestrutura. Supõe um alto custo ampliar diâmetros e fechar os setores
• Corre-se o risco de que se modifique o regime de pressões que afetem o fornecimento normal da rede
• Problemas para garantir a estanquidade nos setores
• Problemas de qualidade da água (pontas secas)
Problemática da Setorização TradicionalMICROSETORIZAÇÃO DINÂMICA
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A Microsetorização Dinâmica permite, com um custo muito baixo, o cálculo e controle das vazões mínimas noturnas em setores pequenos sem modificar as condições normais de distribuição
Fechamentoprogressivo das
válvulas de fronteira
Aberturaprogressiva das
válvulas de fronteira
Entrada de Água
01:00 a.m.
05:00 a.m.
Válvula
Válvula
Válvula
Caudalímetro
Registro da vazão mínima noturna
Envio de sinal para supervisório
MICROSETORIZAÇÃO DINÂMICA
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• Durante os intervalos de baixo consumo, o objetivo do gestor é isolar cada Microsetor, usando mecanismos de abertura e fechamento, forçando uma única entrada.
• Durante o dia, as válvulas permanecem completamente abertas garantindo a pressão e qualidade do serviço. Aquelas válvulas selecionadas fecharão automaticamente pela noite de modo que a vazão de entrada resultante se comparará com a de referência.
Vazamento DetectadoVazamento Reparado
MICROSETORIZAÇÃO DINÂMICA
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O tamanho ideal de um Microsetor deve ser projetado de maneira que permita uma rápida identificação dos vazamentos recentes através da vazão mínima noturna.
Tempo de localização inferior a 2 ou 3 dias
Tamanho padrão do Microsetor ± 5 km de rede
VAZ
AM
ENTO
de
6 m
m
Economia por rápida detecção 3956 m3 por vazamento
MICROSETORIZAÇÃO DINÂMICA
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É a ferramenta chave na microsetorização dinâmica,permitindo o fechamento e a abertura automáticas dossetores da rede.
• Micorsetorização dinâmica• Operação de válvulas• Controle de extravasamento em depósitos• Purga de fundos de rede• Controle do golpe de aríete• Sistema de emergência BackUp para eventos
catastróficos como terremotos
Disponível com controle remoto com qualquer softwarercomercial. Permite a abertura/fechamento de válvulasevitando o risco derivado de localizações com difícilacesso.
MICROSECTORIZAÇÃO DINÂMICAAtuador Automático de Abertura e Fechamento
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• iMeter é um dispositivo M2M (machine to machine)projetado especificamente para a leitura automáticado medidor de vazão de água através da rede GPRS.
• Foi convertido em solução sólida e eficaz para aleitura remota de medidor de vazão.
• Este equipamento surge da soma de dois conceitos: arentabilidade GPRS e o consumo de energiaextremamente baixo. iMeter funciona com baterias eé resistente a golpes, água e pó.
• iMeter é particularmente adequado para:
• Medidores de vazão isolados ou de difícil acesso.
• Grandes consumidores que exigem um controlediário.
MICROSETORIZAÇÃO DINÂMICAiMETER
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MICROSETORIZAÇÃO DINÂMICASOFTWARE DE GESTÃO
20
Mur
cia,
ESP
ANH
A
(Red
e Al
tam
ente
R
amifi
cada
)
Investimento de 315.000 €
0,7 € /m³ preço de água
Período de retorno do investimento de 0,7 anos
MICROSETORIZAÇÃO DINÂMICA
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4.000.000
4.500.000
5.000.000
5.500.000
6.000.000
6.500.000
81,00
81,50
82,00
82,50
83,00
83,50
84,00
84,50
85,00
85,50
jul/09 jan/10 ago/10 fev/11 set/11 abr/12 out/12 mai/13 nov/13
RTH
(%)
Avaliação ANR e RTH EMUASA 2009 - 2013
Rend (%) ANR INTERANu
MICROSETORIZAÇÃO DINÂMICA
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Uma vez que o alarme é acionado em um Microsetor é o momento de localizar o vazamento nele.
• Os sistemas acústicos estão especialmente indicados para realizar as primeiras averiguações na rede de abastecimento já que proporcionam uma alta porcentagem de êxito na detecção de vazamentos de maneira rápida.
• Os sistemas baseados em gases traçadores (Helio) mostram melhores rendimentos que os acústicos já que não possuem limitações derivadas do princípio físico de propagação do som.
Se sugere uma combinação de ambas técnicas para levar até o fim as buscas com êxito.
Princípios do Hélio
• É inofensivo e não altera as propriedades organolépticas da água evitando queixas de consumidores.
• Sua concentração na atmosfera é de 5.20 ppm permitindo o processo de difusão assim como uma fácil detecção.
• O processo de dessorção dura cinco ou seis dias, tempo suficiente para detectar todos os vazamentos em um Microsetor.
LOCALIZAÇÃO DE VAZAMENTOSIntrodução
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¡¡ !!VAZAMENTO DETECTADO
Concentração não usual de gás
detectado
Aspiração de ar contido no terreno para análise
Dessorção do GásO Hélio sai da tubulação impregnando o terreno
O gás traçador se dissolve e flui como parte do líquido dentro da tubulação.
Injeção de Hélio dentro da tubulação.
LOCALIZAÇÃO DE VAZAMENTOSTecnologia iDROLOC
• Apto para qualquer diâmetro de tubulação, material e condição de pressão (em serviço, sem impedir o fornecimento, e fora de serviço, vazias, desconectadas ou recentemente instaladas)
• Sem contato com a tubulação, somente é necessário conhecer o traçado aproximado da tubulação.
• Especialmente apropriado para avaliar o estado das tubulações e das ramais, já que é capaz de trabalhar com concentrações muito baixas de Hélio
• Manipulação completamente automatizada, oferecendo alta mobilidade e de fácil uso por um único operário. Caracterizado por uma proporção espetacular entre o rendimento e o preço.
• Sem necessidade de qualquer modificação nem alteração sobre as características das redes habituais (vazão ou pressão) (SAHARA ou SMART BALL necessitam válvulas fechadas).
LOCALIZAÇÃO DE VAZAMENTOSTecnologia iDROLOC. VANTAGENS
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LOCALIZAÇÃO DE VAZAMENTOTecnologia iDROLOC. Injeção. Tubulações em serviço
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Apropriado tanto para tubulações novas ou para as que estão fora de serviço.
Vantagens
Podem realizar provas de pressão e localização de vazamento conjuntamente.
Rápido de implementar, sensível e muito preciso.
Não é necessário forçar o consumo de água.
LOCALIZAÇÃO DE VAZAMENTOSTecnologia iDROLOC. Injeção. Tubulações vazias
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12 VAZAMENTOS com um total de 15 m³/h de perdas (custo de água = 0,70 €/m3); Economia de 70 k€ ao
anoLocalização Vazão
Trilho Torre
Caminho Albadel Nº 9 1 m3/h
Caminho Albadel – Trem
Rodovia El Palmar 7 m3/h
Caminho SalaBosque Nº 59 1 m3/h
Caminho SalaBosque Nº 172
Caminho SalaBosque – Gruas 0,7 m3/h
Rua Barranquete 1,1 m3/h
Caminho SalaBosque Nº188 2 m3/h
Caminho Torresalinas 0,05 m3/h
Caminho SalaBosque Nº 41
Caminho SalaBosque Nº 11
LOCALIZAÇÃO DE VAZAMENTOSTecnologia iDROLOC. C2 Murcia 10 km. Ø600
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LOCALIZAÇÃO DE VAZAMENTOSTecnologia iDROLOC. Trabalhos Realizados
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LOCALIZAÇÃO DE VAZAMENTOSTecnologia iDROLOC. Trabalhos Realizados
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LOCALIZAÇÃO DE VAZAMENTOSTecnologia iDROLOC. Trabalhos Realizados
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LOCALIZAÇÃO DE VAZAMENTOSTecnologia iDROLOC. Trabalhos Realizados
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LOCALIZAÇÃO DE VAZAMENTOSTecnologia iDROLOC. Trabalhos Realizados
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ANRCases Práticos
Barcelona
• Setorização permanente da rede de distribuição
• Monitoramento continuo da vazão noturna dos setores
• Aplicação de planos de ação de acordo com o situação da rede
Cartagena(Espanha)
• Setorização permanaente da rede de distribuição
• Aplicações SECTEL e SAED, gerenciamento da Informaçãoem tempo real
Cartagena (Colombia)
•Substituição e instalação de novas redes de distribuição•Implantação de um sistema de operação contínua telemática da rede da cidade•Zoneamento da rede de distribuição
Murcia(Espanha)
• Setorização das redes de distribuição em 99 setores e 165 Zonas Dinâmicas para calculo da vazão mínima noturna e regularização de pressão
• Projeto e implantação de um sistema dinâmico para o controle de vazamentos em tubulações de distribuição
Orán(Argelia)
• Desenvolvimento de um plano de negócios
• Reengenharia de processos comerciais
• Setorização e controle ativo dos vazamentos
Saltillo(México)
• Renovação parcial da rede de distribuição
• Melhorar a administração e reorganização do processo
• Aplicação de modernos sistemas de informação geográficos (GIS)
Principais magnitudes
•Cidade: Murcia•Longitude da rede de distribuição : 2.121 Km•Eficiência da rede: 83%
Estratégia aplicada
• Setorização de rede de distribuição em 99 setores e 165Setores Dinâmicos para cálculo de vazão mínima noturno
• Implantação de um sistema dinâmico para o controle devazamentos em tubulações de distribuição
• Controle da pressão mediante implantação do atuadorhidráulico auto-alimentado
• Gerenciamento de ativos: aplicação da política derenovação das redes
• Gestão do parque dos hidrômetros, uso de válvulasUFR, implantação da leitura remota do hidrômetros
Produtos utilizadosImplementação do sistemas de controle remoto: instalaçãode 220 estações remotas. 7700 sinais de abastecimentoAtuador hidráulico auto alimentado: 178 instalaçõesSECTEL e SAED: para a análise de sinais de controle remotoGOT Idroloc e Tele leitura dos hidrômetros
Gerenciamento Global de ANR em Murcia
Ano 1990 Ano 2011
• Eficiência da rede: 57%
• ANR: 51,6 m³/Km.dia
• 0,62 m³/ligação.dia
• Eficiência da rede: 83%
• ANR: 7,58 m³/Km.dia
• 0,20 m³/ligação.dia
• 40 milhões de m³ recuperados
0102030405060708090
0102030405060708090
ANR
(m3/K
m.d)
Efic
ienc
iada
rede
Evol. de eficiência na rede em Águas da Murcia
Magnitudes principais
• Cidade : Barcelona e zona metropolitana• Comprimento da rede do distribuição: 4.550 km
Estratégia aplicada• Setorização permanente da rede de distribuição• Controle ativo de detecção de vazamentos• Monitoramento contínuo da vazão mínima noturno pelo
setor• Aplicação de planos de ação de acordo com o status da
rede• Compromissos e objetivos de água recuperada• Regulamento de pressão pela noite• Plano de melhora da rede de distribuição • Análise e controle de grandes consumidores
Produtos utilizados
SISEC. Sistema de informação de setoresERED, ferramenta de estatística para estimativa da demanda por setoresSIGAB. Sistema de rede de informação geográfica da AB.SAP AB PM: facilidades de gerenciamento técnico e obras na rede
Gerenciamento Global de ANR em Barcelona
Ano 2000 Ano 2010
Eficiência da rede: 76%
ANR (m³/Km dia): 38,09
ANR (m³/ligações.dia): 0,89
Eficiência da rede: 81,8%
ANR (m³/Km dia): 22,34
ANR(m³/ligações.dia): 0,49
Principais magnitudes
• Cidade: Cartagena das Índias - Colômbia• Longitude da rede de distribuição: 700 km• Continuidade: 24/7.
Estratégia aplicada
•Padronização de critérios e reengenharia de processos de negócios (leitura, faturamento, cortes, re-ligações, eliminação de consumo irregulares e fraude)•Substituição e instalação de novas redes de distribuição•Implantação de um sistema de operação contínua por controle remoto das redes•Setorização da rede de distribuição, controle e gestão das pressões, controle ativo dos vazamentos
Produtos utilizados
SISEC. Sistema de informação de setoresERED, Ferramenta de estatística para estimativa da demanda por setoresSAP AB PM: facilidades de gerenciamento técnico e obras na rede
Gerenciamento global de ANR em Cartagena (Colômbia)
Ano 1995 Ano 2000
84.855 usuários
ANR: 50,62%
Volume registrado: 99.960 m³/dia
216.720 usuários
ANR: 36,99%
Volume Registrado:+20,5%
Principais magnitudes
• Cidade: Cartagena• Longitude de distribuição de rede: 2.062,64 Km
Estratégia aplicada
•Divisão em 5 áreas principais•Integração de dados de cada um dos setores•Aplicação de gestão de SECTEL e SAED em tempo real detodos os parâmetros da rede•Redução no tempo de resposta a avarias•Controle ativo de fugas•Adequação de pressões com atuadores hidráulicosautoalimentados
Produtos utilizados
Digitalização de mapeamento existente usando o aplicativo de GISAGUASetorização de rede usando a tecnologia Agbar. Introdução de SECTEL eSAEDBusca inteligente para vazamentos, SECTELAtuadores hidráulicos autoalimentados
Gerenciamento global de ANR em Cartagena (Espanha)
Ano 2006 Ano 2010
ANR: 23%
ANR: 0.84 m³/ligação.dia
10,6 m³/km.dia
ANR: 11%
ANR: 0.44 m³/ligação.dia
6,64 m³/km.dia
Principais magnitudes
•Cidade: Saltillo, zona urbana•Longitude da rede de distribuição : 2.271 Km •Água fornecida: 122.603 m³/dia para as 726.131 pessoas
Estratégia aplicada
• Padronização de critérios e procedimentos comerciais: leitura, fatoração, gestão de cortes e re-ligações
• Renovação da rede• Melhora da administração e reorganização de finanças• Aplicação de modernos sistemas de informação:
sistemas geográficas da informação (GIS), • Controle remoto • Setorização dos sistemas de rede
Produtos utilizadosCONTEC, GesdocalObrasgest, Fragest, AlmagestoAS / 400 comercialMP 97 (Finanças)GISAGUA versão 3.2
Gerenciamiento global da ANR em Saltillo (México)
Ano 2001 Ano 2010
650.000 usuáriosANR : 57 %
726.131 usuários ANR : 35 %
Principais magnitudes
• Cidade: Oram e 26 municípios a d'Oran Wilaya• Longitude da rede de distribuição: 1.500 Km• Continuidade: 12 h/dia
Estratégia aplicada
• Desenvolvimento de um plano do negócio 2008-2013
• Padronização de critérios e reengenharia deprocessos comerciais
• Setorização e controle ativo do vazamento.• Implantação do projeto de controle remoto da rede
de distribuição
Produtos utilizadosImplantação de AQUACisIntrodução de um sistema de gerenciamento de controle remoto de 269 instalações Implantação CONTEC, Gerenciador de ordens de trabalho de água e esgoto
Gerenciamento global da ANR em Oram (Argélia)
Ano 2008 Ano 2011
0 habitantes com continuidade : 24/7
ANR: 64 %
1 milhão habitantes com continuidade: 24/7
ANR 51 %
Ricardo PopovGerente de Meio [email protected]
Alameda Xingu, 350 – Cj 2104 Edifício ITOWER – AlphavilleBarueri / SP – CEP 06455-911Tel: . + 55 11 2344 3333