Estudio Tecnico Economico Para El Mejoramiento de Aislamiento Contra El Nivel de Ruido en Las Cen

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ESTUDIO TECNICO ECONOMICO PARA EL MEJORAMIENTO DE AISLAMIENTO CONTRA EL NIVEL DE RUIDO EN LAS CENTRALES EGASA CAPITULO I INTRODUCCION 1.1 Antecedentes La Política ambiental para el sector eléctrico en el Perú, rige a partir de junio de 1994, al publicarse el D.S. N° 029-94-EM “Reglamento de Protección Ambiental en las Actividades Eléctricas”, cuyo objetivo es normar la interrelación de las actividades eléctricas en los sistemas de generación, transmisión y distribución, con el medio ambiente bajo el concepto de desarrollo sostenible. Según reportes de Monitoreo Ambiental para los años 2006 y 2007, el parámetro ambiental de ruido en algunos casos sobrepasa los limites permisibles, por tanto el presente estudio esta orientado a determinar los niveles existentes de ruido en los diferentes ambientes de las centrales de EGASA, y proponer las medidas necesarias para la disminución de los niveles de ruido. Con dicho fin se procedió a recabar la información de los Monitoreos Ambientales para el periodo 2006 y 2007, procesar dicha información y obtener parámetros representativos de los niveles de ruido para dicho periodo. Adicionalmente se han realizado mediciones de nivel de ruido en las centrales EGASA, en los momentos en que las mismas estaban trabajando a su máxima potencia, obteniéndose también los parámetros característicos de nivel de ruido. Se ha tomado información respecto a las zonas colindantes a las fuentes de emisión, con toma de datos respecto a dimensiones y acabados de cada ambiente. A la fecha solo ha sido posible la toma de datos e información de las Centrales Hidráulicas Charcani, en vista que la Central Térmica de Mollendo opera en forma eventual y se espera su puesta en operación en fecha futura a ser

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ESTUDIO TECNICO PARA AISLAMIENTO DE RUIDO

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ESTUDIO TECNICO ECONOMICO PARA EL MEJORAMIENTO DE AISLAMIENTO CONTRA EL NIVEL DE RUIDO EN LAS CENTRALES EGASA

ESTUDIO TECNICO ECONOMICO PARA EL MEJORAMIENTO DE AISLAMIENTO CONTRA EL NIVEL DE RUIDO EN LAS CENTRALES EGASA

CAPITULO I

INTRODUCCION

1.1 Antecedentes

La Poltica ambiental para el sector elctrico en el Per, rige a partir de junio de 1994, al publicarse el D.S. N 029-94-EM Reglamento de Proteccin Ambiental en las Actividades Elctricas, cuyo objetivo es normar la interrelacin de las actividades elctricas en los sistemas de generacin, transmisin y distribucin, con el medio ambiente bajo el concepto de desarrollo sostenible.

Segn reportes de Monitoreo Ambiental para los aos 2006 y 2007, el parmetro ambiental de ruido en algunos casos sobrepasa los limites permisibles, por tanto el presente estudio esta orientado a determinar los niveles existentes de ruido en los diferentes ambientes de las centrales de EGASA, y proponer las medidas necesarias para la disminucin de los niveles de ruido.

Con dicho fin se procedi a recabar la informacin de los Monitoreos Ambientales para el periodo 2006 y 2007, procesar dicha informacin y obtener parmetros representativos de los niveles de ruido para dicho periodo. Adicionalmente se han realizado mediciones de nivel de ruido en las centrales EGASA, en los momentos en que las mismas estaban trabajando a su mxima potencia, obtenindose tambin los parmetros caractersticos de nivel de ruido.

Se ha tomado informacin respecto a las zonas colindantes a las fuentes de emisin, con toma de datos respecto a dimensiones y acabados de cada ambiente.

A la fecha solo ha sido posible la toma de datos e informacin de las Centrales Hidrulicas Charcani, en vista que la Central Trmica de Mollendo opera en forma eventual y se espera su puesta en operacin en fecha futura a ser conformada por EGASA. As mismo no se ha realizado trabajos en la Central Trmica de Chilina, en razn de que los grupos generadores en la actualidad se encuentran en mantenimiento.

1.2 Descripcin General de las Centrales Hidrulicas de generacin Elctrica de EGASA

Para la operacin de las centrales hidroelctricas se capta el agua de la Represa Aguada Blanca, la cual tiene una capacidad aproximada de 42 millones de metros cbicos, la misma que es alimentada por los ros Sumbay y Blanco. Aguas abajo del embalse Aguada Blanca est ubicada la toma para el uso del caudal del Ro Chili, destinado a la produccin de energa elctrica, el abastecimiento de agua potable de la ciudad de Arequipa y los requerimientos para la agricultura de Arequipa.

1.2.1 Ubicacin de las Centrales HidroelctricasTodas las centrales Hidroelctricas de EGASA, se encuentran ubicadas en la provincia y departamento de Arequipa, en las riberas del ro Chili, las coordenadas y altitud sobre el nivel del mar a la que se encuentra cada central se muestran en el Cuadro N 1 Ubicacin de Centrales Hidroelctricas.

Cuadro N 1 Ubicacin de Centrales HidroelctricasCentralAltitud (msnm)UTM Zona 19DistritoProvinciaDepartamento

EsteNorte

Charcani I25772303308193471CaymaArequipaArequipa

Charcani II25002299178193157CaymaArequipaArequipa

Charcani III25552311538193898CaymaArequipaArequipa

Charcani IV27001351858196836CaymaArequipaArequipa

Charcani V29631386638200447Selva AlegreArequipaArequipa

Charcani VI26572338678195520CaymaArequipaArequipa

1.2.2 Central Hidroelctrica Charcani V

La central hidroelctrica Charcani V, es la primera del sistema de centrales hidrulicas y recibe agua de la represa de Aguada Blanca. Tiene un caudal de diseo de 24 m3/s y una potencia instalada de 139,90 MW.

Esta central esta conformada por 05 niveles. La instalacin se encuentra ubicada dentro del cerro denominado Volcancillo o Hijo del Misti. Tiene una cmara de vlvulas ubicada a 3590 msnm. El tnel de entrada tiene un dimetro de 3,10 m. La tubera forzada tiene un dimetro de 2,6 m el cual de manera secuencial va disminuyendo de acuerdo al diseo de la central.

La longitud del tnel es de 10 Km., con un gradiente de 4/1000. Dicha instalacin cuenta con una vlvula mariposa, un sistema de puesta a tierra, sistema hidrulico de mando, tableros elctricos de control, mando y proteccin en corriente alterna y corriente continua.

1.2.3 Central Hidroelctrica Charcani IV

Aguas abajo de la central Charcani V, se halla la central Charcani IV, la cual esta diseada para un caudal de 15 m3/s y una potencia instalada de 16,20 MW. Su estructura de captacin esta constituida por un barraje de concreto cubierto con piedra labrada asentada de manera adoquinada.

La bocatoma tiene un canal de limpieza con dos compuertas, existen cuatro rejillas para la retencin de elementos de suspensin y a un costado un canal de limpieza y su compuerta, el cruce del ro se efecta mediante un acueducto de concreto armado sostenido por prtico tambin de concreto armado. El canal de limpieza cuenta con 8 compuertas para evacuar material colmatado directamente al ro. La cmara de carga es una estructura de concreto armado con tres compuertas que se encuentran en el punto de inicio de las respectivas tuberas de presin, rejilla metlica para la retencin de materiales en suspensin y canaleta de limpieza con su respectiva compuerta, en uno de los extremos se ubica la estructura de rebose que evacua las aguas a un canal rectangular, luego sigue un tnel para finalmente concluir en la estructura denominada Salto Sky, que evacua las aguas al ro.

1.2.4 Central Hidroelctrica Charcani VI

Esta central se encuentra aguas abajo de la Central Charcani IV y esta diseada para un caudal de 15 m3/s y una potencia instalada de 8,96 MW. La estructura de captacin tiene un barraje de concreto con muro de encauzamiento en su extremo. El desarenador que se inicia a partir del extremo final del canal de aguas turbinadas de Charcani IV, esta constituido por una sola nave. El tnel de conduccin excavado en roca, consiste de un canal trapezoidal que llega al lugar denominado pulmn donde se tiene una tubera de ventilacin y tambin una estructura de rebose.

La sala de maquina alberga a la nica turbina. Las aguas turbinadas descargan a un canal que evacua las aguas al ro Chili.

1.2.5 Central Hidroelctrica Charcani III

Se halla aguas abajo de la Charcani VI y tiene un caudal de diseo de 10 m3/s y una potencia instalada de 4,56 MW. Su estructura de captacin esta constituida por un barraje de piedra acomodada a manera de adoquinado, la bocatoma tiene dos compuertas de madera, una compuerta limpia y 3 compuertas de regulacin antes del ingreso del agua al canal. El canal de derivacin esta cubierto y empalma a un desarenador; esta estructura tiene 3 canales de limpieza con sus respectivas compuertas, luego el canal contina por un costado de la carretera hasta ingresar a un tnel excavado en roca, para llegar al lugar donde se ubica la cmara de carga.

La cmara de carga es una estructura de piedra y mortero de cal y canto con una compuerta de ingreso antes de la tubera de presin y otra para el canal de demasa. Las aguas turbinadas de la central se evacuan al canal de la Central Charcani I.

1.2.6 Central Hidroelctrica Charcani I

La central Charcani I tiene un caudal de diseo de 7,6 m3/s y una potencia instalada de 1,76 MW. Su estructura de captacin esta constituida por un barraje de mampostera de piedra con dos compuertas de madera de limpia y una de compuerta de control. El canal de derivacin, de forma rectangular empalma con el canal de descarga de la CH Charcani III.

Las aguas turbinadas de la central evacuan directamente a la central hidrulica Charcani II.

1.2.7 Central Hidroelctrica Charcani II

Esta central tiene un caudal de diseo de 6 m3/s y una potencia instalada de 0,79 MW. Su estructura de captacin esta constituida por un barraje de piedra y aglutinamiento de cal y canto que parten las aguas de Charcani I. La bocatoma tiene una compuerta antes y otra lateral para eliminar el material depositado directamente al ro.

El desarenador y cmara de carga es una sola estructura de piedra y aglutinamiento de cal y canto, con una compuerta antes del ingreso de la tubera de presin y otra compuerta lateral para el canal de limpia con rejilla metlica.

Las aguas turbinadas de la central se evacuan al canal de Zamacola que abastece a usuarios de riego y a SEDAPAR (Planta de Tratamiento de Agua de la Tomilla).

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CAPITULO II

MEDICION DE RUIDO

Con la finalidad de tomar la informacin correspondiente a las caractersticas tcnicas de cada central, as como de las fuentes generadoras de ruido se elaboraron Fichas tcnicas de Toma de Datos y Medicin, las mismas que se presentan en el Anexo al final del presente capitulo.

As mismo anexo al presente capitulo se presenta las mediciones realizadas en cada central para la medicin del nivel de ruido.

2.1 C.H. Charcani I

2.1.1 Identificacin de las Fuentes Emisoras

Esta central es la mas antigua y data de 1905. Consta de dos turbinas Francis de eje horizontal, su caudal es de 7.6 m3/s, con una potencia instalada de 1.47 MW, actualmente se encuentra en reserva por estar en funcionamiento la Mini Central de Charcani I. La central tiene una cada neta de 26.85 m y se encuentra a 2527.17 msnm. Cuenta con dos generadores fabricados por Siemens Schuckert Wark, con una potencia nominal de 1000 y 472 kW respectivamente, para una tensin nominal de 5250 V. Ambos generadores operan con factor de potencia de 0.8 y velocidad de rotacin de 600 rpm.La Mini Central Charcani I, consta de dos turbinas tipo Pelton de eje horizontal, su caudal es de 10 m3/s, con una potencia instalada de 1.729 MW, los generadores transformadores son marca ELECTRO MECANICA SUIZA S.A., con una potencia nominal de 1100 kW cada uno y operan con factor de potencia de 0.9 y velocidad de rotacin de 450 rpm.2.1.2 Ubicacin de las fuentes emisoras

La C.H. Charcani I, esta constituida por un ambiente principal denominado Sala de generacin, donde se localizan los dos grupos generadores y un ambiente secundario aledao a la Sala de Maquinas denominado Sala de Control. Estos dos ambientes han sido identificados como Zonas Criticas.El croquis de ubicacin de las fuentes emisoras, as como las colindancias de las zonas crticas se presentan en el diagrama adjunto.

2.1.3 Puntos de MedicinSe localizaron cinco puntos de medicin, tres de ellos en la Sala de generacin, uno en la Sala de Control y uno en la zona exterior adyacente a la sala de control, su ubicacin se muestra en el diagrama adjunto.

2.1.4 Caractersticas de OperacinLas fuentes emisoras de ruido, normalmente trabajan las 24 horas del da en forma ininterrumpida y a su mxima capacidad.

Los ruidos de fondo que se perciben en la central son los provenientes de la salida de aguas turbinazas, hacia el canal que se encuentra adyacente y frente a la central, as mismo se tiene como ruido de fondo el ruido de la cada de agua de demasas provenientes de la cmara de carga, dicha cada se da mediante un canal ubicado hacia la parte izquierda de la central. Tambin como ruido de fondo se considera el que es provocado por el propio ro Chili, ubicado tambin al frente de la central.

2.1.5 Caractersticas del Sonmetro Utilizado y tipo de medicinPara las mediciones se ha utilizado el siguiente sonmetro:

Marca: EXTECH

Modelo: Sound Level Meter 407762

Serie: 970102590

Rango: 30 dB a 130 dBMicrfono: 0.5 Electret Micrfono Condensador con protector de vientoEl sonmetro utilizado es del tipo analgico y cuenta con Data Logger con capacidad de almacenamiento de 128000 lecturas.La calibracin del instrumento se realizo por comparacin de lecturas, con un sonmetro calibrado de propiedad del Programa Acadmico de Fsica de la Universidad Nacional de San Agustn.

El sonmetro cuenta con interface a computadora, y para la coleccin de datos se utilizo el programa RECMETER y una PC porttil.

Considerando que en el traslado de los equipos de sonmetro y PC, se podan producir ruidos se opto por la opcin de medicin semicontinua.

2.1.6 Personal que realizo la medicin:

Las mediciones estuvieron a cargo del siguiente personal:

Ing. Juan Carlos Arce ChirinosCIP 76951

Bach. Ing. Civil Roberto Morales

2.1.7 Fecha y Hora de la medicinLas mediciones se efectuaron el da 23/Ene/2008, entre las 9.00 h y las 10.15 h.

2.1.8 Eventualidades

No se reportaron eventualidades durante la medicin, y los grupos estuvieron trabajando a su mxima potencia.

2.1.9 Valor de las medicionesSiendo el caso de una medicin semicontinua, se aplican las siguientes formulas para el clculo del nivel de emisin en la zona de ubicacin de las fuentes sonoras:

Valor Promedio = Ni / nDonde Ni = Nivel de observacin i

N = Numero de Observaciones

Nivel Equivalente para las observaciones en cada punto

Neq = 10 log 1/m m 10 ^ (N /10)

Donde m = Numero total de observaciones

N = Nivel observado

Correccin por presencia de valores extremos

Ce = 0.9023

Donde = desviacin estndar para los puntos de medicinPromedio corregido

Promedio Corregido = Promedio + Ce

Nivel de emisin es igual al mayor valor de los promedios corregidos y nivel equivalente.Conforme a los datos recolectados se tienen los siguientes valores:

2.1.10 Cumplimiento con el Limite Mximo PermitidoConforme a los valores establecidos se concluye que en la Sala de generacin se producen ruidos por encima del valor mximo permisible.

2.2 C.H. Charcani II

2.2.1 Identificacin de las Fuentes Emisoras

Esta centra data de 1912 y posee tres grupos de turbinas marca J.M. VOITH, tipo Francis de eje horizontal de doble descarga cada una, su caudal de diseo total es de 6 m3/s, con una potencia instalada de 0.79 MW, la cada es de 18.70 m.

2.2.2 Ubicacin de las fuentes emisoras

La C.H. Charcani II, esta constituida por un solo ambiente principal denominado Sala de Maquinas, donde se localizan los tres grupos generadores y un ambiente secundario aledao a la Sala de Maquinas denominado Sala de Control. Estos dos ambientes han sido identificados como Zonas Criticas.

El croquis de ubicacin de las fuentes emisoras, as como las colindancias de las zonas crticas se presentan en el diagrama adjunto.

2.2.3 Puntos de MedicinSe localizaron cinco puntos de medicin, tres de ellos en la Sala de generacin, uno en la Sala de Control y uno en la zona exterior adyacente a la sala de control, su ubicacin se muestra en el diagrama adjunto.

2.2.4 Caractersticas de Operacin

Las fuentes emisoras de ruido, normalmente trabajan las 24 horas del da en forma ininterrumpida y a su mxima capacidad.

Los ruidos de fondo que se perciben en la central son los provenientes de la salida de aguas turbinazas, hacia el canal que se encuentra adyacente y lado izquierdo de la central, as mismo se tiene como ruido de fondo el ruido de la cada de agua de demasas provenientes de la cmara de carga, dicha cada se da mediante un canal ubicado hacia la parte frontal de la central. Tambin como ruido de fondo se considera el que es provocado por el propio ro Chili, ubicado tambin al frente de la central.

2.2.5 Caractersticas del Sonmetro Utilizado y tipo de medicinPara las mediciones se ha utilizado el siguiente sonmetro:

Marca: EXTECH

Modelo: Sound Level Meter 407762

Serie: 970102590

Rango: 30 dB a 130 dBMicrfono: 0.5 Electret Micrfono Condensador con protector de vientoEl sonmetro utilizado es del tipo analgico y cuenta con Data Logger con capacidad de almacenamiento de 128000 lecturas.

La calibracin del instrumento se realizo por comparacin de lecturas, con un sonmetro calibrado de propiedad del Programa Acadmico de Fsica de la Universidad Nacional de San Agustn.

El sonmetro cuenta con interface a computadora, y para la coleccin de datos se utilizo el programa RECMETER y una PC porttil.

Considerando que en el traslado de los equipos de sonmetro y PC, se podan producir ruidos se opto por la opcin de medicin semicontinua.

2.2.6 Personal que realizo la medicin:

Las mediciones estuvieron a cargo del siguiente personal:

Ing. Juan Carlos Arce ChirinosCIP 76951

Bach. Ing. Civil Roberto Morales

2.2.7 Fecha y Hora de la medicinLas mediciones se efectuaron el da 23/Ene/2008, entre las 10.35 h y las 11.30 h.

2.2.8 Eventualidades

Durante las mediciones de los puntos 1 a 3, el grupo de generacin dos estaba en mantenimiento, durante las mediciones de los puntos 4 al 7 todos los grupos estuvieron trabajando a su mxima potencia.

2.2.9 Valor de las mediciones

Siendo el caso de una medicin semicontinua, se aplican las siguientes formulas para el clculo del nivel de emisin en la zona de ubicacin de las fuentes sonoras:

Valor Promedio = Ni / n

Donde Ni = Nivel de observacin i

N = Numero de Observaciones

Nivel Equivalente para las observaciones en cada punto

Neq = 10 log 1/m m 10 ^ (N /10)

Donde m = Numero total de observaciones

N = Nivel observado

Correccin por presencia de valores extremos

Ce = 0.9023

Donde = desviacin estndar para los puntos de medicinPromedio corregido

Promedio Corregido = Promedio + Ce

Nivel de emisin es igual al mayor valor de los promedios corregidos y nivel equivalente.

Conforme a los datos recolectados se tienen los siguientes valores:

2.2.10 Cumplimiento con el Limite Mximo Permitido

Conforme a los valores establecidos se concluye que en la Sala de generacin y exteriores se producen ruidos por encima del valor mximo permisible.

2.3 C.H. Charcani III

2.3.1 Identificacin de las Fuentes Emisoras

Esta central data de 1938. Consta de dos turbinas Francis Doble eje horizontal, una de marca J.M. VOITH y la segunda marca ESCHER WYSS, sus velocidades de rotacin son de 620 rpm.

El caudal de diseo total es de 10 m3/s con una potencia instalada de 4.56 MW. La cada de esta central es de 57.50 m. Esta central fue repotenciada en el ao 1998 con dos generadores ABB asincronomos con potencias nominales de 2240 y 2320 kW respectivamente para una tensin nominal de 5250 V. Cuenta con supervisin a distancia desde el Centro de Control en Chilina.

2.3.2 Ubicacin de las fuentes emisoras

La C.H. Charcani III, esta constituida por un solo ambiente principal denominado Sala de Maquinas, donde se localizan los dos grupos generadores y un ambiente secundario aledao a la Sala de Maquinas denominado Sala de Control. Estos dos ambientes han sido identificados como Zonas Criticas.

El croquis de ubicacin de las fuentes emisoras, as como las colindancias de las zonas crticas se presentan en el diagrama adjunto.

2.3.3 Puntos de MedicinSe localizaron nueve puntos de medicin, seis de ellos en la Sala de generacin, dos en la Sala de Control y uno en la zona exterior adyacente a la puerta de salida de la central, su ubicacin se muestra en el diagrama adjunto.

2.3.4 Caractersticas de Operacin

Las fuentes emisoras de ruido, normalmente trabajan las 24 horas del da en forma ininterrumpida y a su mxima capacidad.

Los ruidos de fondo que se perciben en la central son los provenientes de la salida de aguas turbinazas, hacia el canal que se encuentra frente a la central. Tambin como ruido de fondo se considera el que es provocado por el propio ro Chili, ubicado tambin al frente de la central.

2.3.5 Caractersticas del Sonmetro Utilizado y tipo de medicinPara las mediciones se ha utilizado el siguiente sonmetro:

Marca: EXTECH

Modelo: Sound Level Meter 407762

Serie: 970102590

Rango: 30 dB a 130 dBMicrfono: 0.5 Electret Micrfono Condensador con protector de vientoEl sonmetro utilizado es del tipo analgico y cuenta con Data Logger con capacidad de almacenamiento de 128000 lecturas.

La calibracin del instrumento se realizo por comparacin de lecturas, con un sonmetro calibrado de propiedad del Programa Acadmico de Fsica de la Universidad Nacional de San Agustn.

El sonmetro cuenta con interface a computadora, y para la coleccin de datos se utilizo el programa RECMETER y una PC porttil.

Considerando que en el traslado de los equipos de sonmetro y PC, se podan producir ruidos se opto por la opcin de medicin semicontinua.

2.3.6 Personal que realizo la medicin:

Las mediciones estuvieron a cargo del siguiente personal:

Ing. Juan Carlos Arce ChirinosCIP 76951

Bach. Ing. Civil Roberto Morales

2.3.7 Fecha y Hora de la medicinLas mediciones se efectuaron el da 23/Ene/2008, entre las 13.00 h y las 14.30 h.

2.3.8 Eventualidades

Durante las mediciones no se tuvieron eventualidades y todos los grupos estuvieron trabajando a su mxima potencia.

2.3.9 Valor de las mediciones

Siendo el caso de una medicin semicontinua, se aplican las siguientes formulas para el clculo del nivel de emisin en la zona de ubicacin de las fuentes sonoras:

Valor Promedio = Ni / n

Donde Ni = Nivel de observacin i

N = Numero de Observaciones

Nivel Equivalente para las observaciones en cada punto

Neq = 10 log 1/m m 10 ^ (N /10)

Donde m = Numero total de observaciones

N = Nivel observado

Correccin por presencia de valores extremos

Ce = 0.9023

Donde = desviacin estndar para los puntos de medicinPromedio corregido

Promedio Corregido = Promedio + Ce

Nivel de emisin es igual al mayor valor de los promedios corregidos y nivel equivalente.

Conforme a los datos recolectados se tienen los siguientes valores:

2.3.10 Cumplimiento con el Limite Mximo Permitido

Conforme a los valores establecidos se concluye que en la Sala de generacin se producen ruidos por encima del valor mximo permisible.

2.4 C.H. Charcani IV

2.4.1 Identificacin de las Fuentes Emisoras

Esta central fue instalada entre 1959 y 1970. Consta de tres grupos de turbinas Francis de eje horizontal fabricadas por CHARMILLES y tiene una potencia instalada de 14400 kW con un caudal nominal de 15 m3/s. La cada neta de esta central es de 117.35 m.

Esta central fue repotenciada en el ao 1993 con tres generadores marca BBC y con una potencia nominal de 4800 kW cada uno, para una tensin nominal de 5250 +5% V, y un factor de potencia de 0.8 y una velocidad de 720 rpm.

2.4.2 Ubicacin de las fuentes emisoras

La C.H. Charcani IV, esta constituida por un solo ambiente principal denominado Sala de Maquinas, donde se localizan los tres grupos generadores y un ambiente secundario aledao a la Sala de Maquinas denominado Sala de Control. Estos dos ambientes han sido identificados como Zonas Criticas.

El croquis de ubicacin de las fuentes emisoras, as como las colindancias de las zonas crticas se presentan en el diagrama adjunto.

2.4.3 Puntos de MedicinSe localizaron nueve puntos de medicin, siete de ellos en la Sala de generacin, uno en la Sala de Control y uno en la zona exterior adyacente a la puerta de salida de la central, su ubicacin se muestra en el diagrama adjunto.

2.4.4 Caractersticas de Operacin

Las fuentes emisoras de ruido, normalmente trabajan las 24 horas del da en forma ininterrumpida y a su mxima capacidad.

Los ruidos de fondo que se perciben en la central son los provenientes de la salida de aguas turbinadas, hacia el canal que se encuentra en la parte posterior de la central. Tambin como ruido de fondo se considera el que es provocado por el propio ro Chili, ubicado tambin en la parte posterior de la central.

2.4.5 Caractersticas del Sonmetro Utilizado y tipo de medicinPara las mediciones se ha utilizado el siguiente sonmetro:

Marca: EXTECH

Modelo: Sound Level Meter 407762

Serie: 970102590

Rango: 30 dB a 130 dBMicrfono: 0.5 Electret Micrfono Condensador con protector de vientoEl sonmetro utilizado es del tipo analgico y cuenta con Data Logger con capacidad de almacenamiento de 128000 lecturas.

La calibracin del instrumento se realizo por comparacin de lecturas, con un sonmetro calibrado de propiedad del Programa Acadmico de Fsica de la Universidad Nacional de San Agustn.

El sonmetro cuenta con interface a computadora, y para la coleccin de datos se utilizo el programa RECMETER y una PC porttil.

Considerando que en el traslado de los equipos de sonmetro y PC, se podan producir ruidos se opto por la opcin de medicin semicontinua.

2.4.6 Personal que realizo la medicin:

Las mediciones estuvieron a cargo del siguiente personal:

Ing. Juan Carlos Arce ChirinosCIP 76951

Bach. Ing. Civil Roberto Morales

2.4.7 Fecha y Hora de la medicinLas mediciones se efectuaron el da 23/Ene/2008, entre las 16.20 h y las 18.00 h.

2.4.8 Eventualidades

Durante las mediciones el grupo dos estuvo en mantenimiento y los otros grupos estuvieron trabajando a su mxima potencia.

2.4.9 Valor de las mediciones

Siendo el caso de una medicin semicontinua, se aplican las siguientes formulas para el clculo del nivel de emisin en la zona de ubicacin de las fuentes sonoras:

Valor Promedio = Ni / n

Donde Ni = Nivel de observacin i

N = Numero de Observaciones

Nivel Equivalente para las observaciones en cada punto

Neq = 10 log 1/m m 10 ^ (N /10)

Donde m = Numero total de observaciones

N = Nivel observado

Correccin por presencia de valores extremos

Ce = 0.9023

Donde = desviacin estndar para los puntos de medicinPromedio corregido

Promedio Corregido = Promedio + Ce

Nivel de emisin es igual al mayor valor de los promedios corregidos y nivel equivalente.

Conforme a los datos recolectados se tienen los siguientes valores:

2.4.10 Cumplimiento con el Limite Mximo Permitido

Conforme a los valores establecidos se concluye que en la Sala de generacin se producen ruidos por encima del valor mximo permisible.

2.5 C.H. Charcani V

2.5.1 Identificacin de las Fuentes Emisoras

Esta central fue puesta en servicio en 1989, es una de las mas modernas del Sistema Hidrulico de EGASA, consta de tres grupos de turbinas Pelton de eje vertical fabricadas por NEYRPIC y tiene una potencia instalada de 51290 kW por cada grupo.

El caudal de diseo de esta Central Hidroelctrica es de 24.9 m3/s y su cada neta es de 706.4 m.

Cuenta con tres generadores marca Alsthom Atlantic, tipo RYV 366.153 y con una potencia de 57000 KVA cada uno, para una tensin nominal de 13800 V y operan con un factor de potencia de 0.85.

2.5.2 Ubicacin de las fuentes emisoras

La C.H. Charcani V, esta constituida por un edifico de varios niveles, enclavado en una caverna dentro del cerro denominado Volcancillo. En el primer nivel se localiza la Sala de Tableros, en tanto en los niveles inferiores se localizan los grupos generadores y sistemas especiales. La Sala de Control se localiza fuera del rea del edificio en caverna, por lo que la misma no esta afecta a los ruidos propios de la generacin. Por lo tanto se identifico como zona critica el primer nivel o Sala de Tableros.

El croquis de ubicacin de las fuentes emisoras, as como las colindancias de las zonas crticas se presentan en el diagrama adjunto.

2.5.3 Puntos de MedicinSe localizaron diez puntos de medicin, nueve de ellos en la Sala de Sala de Tableros y uno en la zona exterior adyacente a la puerta de salida de la central, su ubicacin se muestra en el diagrama adjunto.

2.5.4 Caractersticas de Operacin

Las fuentes emisoras de ruido, normalmente trabajan solo 12 horas del da en forma ininterrumpida y a su mxima capacidad, en el resto del da normalmente trabaja nicamente un solo grupo.Por su ubicacin en caverna y construccin moderna en la central no se perciben ruidos de fondo.

2.5.5 Caractersticas del Sonmetro Utilizado y tipo de medicinPara las mediciones se ha utilizado el siguiente sonmetro:

Marca: EXTECH

Modelo: Sound Level Meter 407762

Serie: 970102590

Rango: 30 dB a 130 dBMicrfono: 0.5 Electret Micrfono Condensador con protector de vientoEl sonmetro utilizado es del tipo analgico y cuenta con Data Logger con capacidad de almacenamiento de 128000 lecturas.

La calibracin del instrumento se realizo por comparacin de lecturas, con un sonmetro calibrado de propiedad del Programa Acadmico de Fsica de la Universidad Nacional de San Agustn.

El sonmetro cuenta con interface a computadora, y para la coleccin de datos se utilizo el programa RECMETER y una PC porttil.

Considerando que en el traslado de los equipos de sonmetro y PC, se podan producir ruidos se opto por la opcin de medicin semicontinua.

2.5.6 Personal que realizo la medicin:

Las mediciones estuvieron a cargo del siguiente personal:

Ing. Juan Carlos Arce ChirinosCIP 76951

Bach. Ing. Civil Roberto Morales

2.5.7 Fecha y Hora de la medicinLas mediciones se efectuaron el da 23/Ene/2008, entre las 18.35 h y las 21.15 h.

2.5.8 Eventualidades

Durante las mediciones no se reportaron eventualidades y los grupos estuvieron trabajando a su mxima potencia.

2.5.9 Valor de las mediciones

Siendo el caso de una medicin semicontinua, se aplican las siguientes formulas para el clculo del nivel de emisin en la zona de ubicacin de las fuentes sonoras:

Valor Promedio = Ni / n

Donde Ni = Nivel de observacin i

N = Numero de Observaciones

Nivel Equivalente para las observaciones en cada punto

Neq = 10 log 1/m m 10 ^ (N /10)

Donde m = Numero total de observaciones

N = Nivel observado

Correccin por presencia de valores extremos

Ce = 0.9023

Donde = desviacin estndar para los puntos de medicinPromedio corregido

Promedio Corregido = Promedio + Ce

Nivel de emisin es igual al mayor valor de los promedios corregidos y nivel equivalente.

Conforme a los datos recolectados se tienen los siguientes valores:

2.5.10 Cumplimiento con el Limite Mximo Permitido

Conforme a los valores establecidos se concluye que en la Sala de Tableros y exterior de la central no se producen ruidos por encima del valor mximo permisible.

2.6 C.H. Charcani VI

2.6.1 Identificacin de las Fuentes Emisoras

Esta central fue puesta en servicio en 1976. Consta de una turbina Francis de eje horizontal marca CHARMILLES, su caudal de diseo es de 15 m3/s con una potencia instalada de 8.96 MW. La cada de esta central es de 69 m.

Cuenta con un generador fabricado por BBC, con una potencia nominal de 8960 kW para una tensin nominal de 5250 V. Este generador opera con un factor de potencia de 0.8 y velocidad de rotacin de 514 rpm. La frecuencia de diseo es de 60 Hz. Esta central fue modernizada en el ao 1995 cambiando sus reguladores de velocidad a sistemas electrnicos.

2.6.2 Ubicacin de las fuentes emisoras

La C.H. Charcani VI, esta constituida por un solo ambiente principal denominado Sala de Maquinas, donde se localizan los tres grupos generadores y un ambiente secundario aledao a la Sala de Maquinas denominado Sala de Control. Estos dos ambientes han sido identificados como Zonas Criticas.

El croquis de ubicacin de las fuentes emisoras, as como las colindancias de las zonas crticas se presentan en el diagrama adjunto.2.6.3 Puntos de MedicinSe localizaron siete puntos de medicin, cuatro de ellos en la Sala de Maquinas, dos en la Sala de Control y uno en la zona exterior adyacente a la puerta de salida de la central, su ubicacin se muestra en el diagrama adjunto.

2.6.4 Caractersticas de Operacin

Las fuentes emisoras de ruido, normalmente trabajan las 24 horas del da en forma ininterrumpida y a su mxima capacidad.

Los ruidos de fondo que se perciben en la central son los provenientes de la salida de aguas turbinadas, hacia el canal que se encuentra en la parte posterior de la central. Tambin como ruido de fondo se considera el que es provocado por el propio ro Chili, ubicado tambin en la parte posterior de la central.2.6.5 Caractersticas del Sonmetro Utilizado y tipo de medicinPara las mediciones se ha utilizado el siguiente sonmetro:

Marca: EXTECH

Modelo: Sound Level Meter 407762

Serie: 970102590

Rango: 30 dB a 130 dBMicrfono: 0.5 Electret Micrfono Condensador con protector de vientoEl sonmetro utilizado es del tipo analgico y cuenta con Data Logger con capacidad de almacenamiento de 128000 lecturas.

La calibracin del instrumento se realizo por comparacin de lecturas, con un sonmetro calibrado de propiedad del Programa Acadmico de Fsica de la Universidad Nacional de San Agustn.

El sonmetro cuenta con interface a computadora, y para la coleccin de datos se utilizo el programa RECMETER y una PC porttil.

Considerando que en el traslado de los equipos de sonmetro y PC, se podan producir ruidos se opto por la opcin de medicin semicontinua.

2.6.6 Personal que realizo la medicin:

Las mediciones estuvieron a cargo del siguiente personal:

Ing. Juan Carlos Arce ChirinosCIP 76951

Bach. Ing. Civil Roberto Morales

2.6.7 Fecha y Hora de la medicinLas mediciones se efectuaron el da 23/Ene/2008, entre las 14.40 h y las 16.15 h.

2.6.8 Eventualidades

Durante las mediciones no se reportaron eventualidades y el grupo estuvo trabajando a su mxima potencia.

2.6.9 Valor de las mediciones

Siendo el caso de una medicin semicontinua, se aplican las siguientes formulas para el clculo del nivel de emisin en la zona de ubicacin de las fuentes sonoras:

Valor Promedio = Ni / n

Donde Ni = Nivel de observacin i

N = Numero de Observaciones

Nivel Equivalente para las observaciones en cada punto

Neq = 10 log 1/m m 10 ^ (N /10)

Donde m = Numero total de observaciones

N = Nivel observado

Correccin por presencia de valores extremos

Ce = 0.9023

Donde = desviacin estndar para los puntos de medicinPromedio corregido

Promedio Corregido = Promedio + Ce

Nivel de emisin es igual al mayor valor de los promedios corregidos y nivel equivalente.

Conforme a los datos recolectados se tienen los siguientes valores:

2.6.10 Cumplimiento con el Limite Mximo Permitido

Conforme a los valores establecidos se concluye que en la Sala de Maquinas de la central se producen ruidos por encima del valor mximo permisible.

ESTUDIO TECNICO ECONOMICO PARA EL MEJORAMIENTO DE AISLAMIENTO CONTRA EL NIVEL DE RUIDO EN LAS CENTRALES EGASA

CAPITULO III

PROPUESTA PARA LA REDUCCION DEL NIVEL DE RUIDO

3.1 Comparacin de Niveles de Ruido Obtenidos con Niveles de Monitoreo Ambiental.

Se ha revisado, ordenado y resumido la informacin correspondiente a los monitoreos ambientales del periodo Enero 2006 a Diciembre 2007, con el fin de tener un parmetro de comparacin, con los resultados obtenidos de la presente medicin para cada central de EGASA. Los cuadros de la informacin recopilada del Monitoreo Ambiental se presentan al final del presente capitulo.

3.1.1 C.H. Charcani I

Los valores del monitoreo ambiental se resumen en:

Conforme a los valores obtenidos de la medicin efectuada, se reafirma que en la Sala de Maquinas existen valores de nivel de ruido que sobrepasan los limites mximos permitidos. En tanto en la Sala de Control y exteriores los niveles de ruido estn por debajo de dichos limites. Por lo que se requiere en el presente caso reducir el nivel de ruido solo en la Sala de Maquinas.

3.1.2 C.H. Charcani II

Los valores del monitoreo ambiental se resumen en:

Conforme a los valores obtenidos de la medicin efectuada, se reafirma que en la Sala de Maquinas existen valores de nivel de ruido que sobrepasan los limites mximos permitidos. En tanto en la Sala de Control los niveles de ruido estn por debajo de dichos limites. En el exterior tambin los niveles de ruido sobrepasan los valores limites, pero se debe tener en cuenta que en el sector se tiene como ruido de fondo el producido por el paso del ro Chili. Por lo que se requiere en el presente caso reducir el nivel de ruido solo en la Sala de Maquinas.

3.1.3 C.H. Charcani IIILos valores del monitoreo ambiental se resumen en:

Conforme a los valores obtenidos de la medicin efectuada, se reafirma que en la Sala de Maquinas existen valores de nivel de ruido que sobrepasan los limites mximos permitidos. En tanto en la Sala de Control y exteriores los niveles de ruido estn por debajo de dichos limites. Por lo que se requiere en el presente caso reducir el nivel de ruido solo en la Sala de Maquinas.

3.1.4 C.H. Charcani IV

Los valores del monitoreo ambiental se resumen en:

Conforme a los valores obtenidos de la medicin efectuada, se reafirma que en la Sala de Maquinas existen valores de nivel de ruido que sobrepasan los limites mximos permitidos. En tanto en la Sala de Control y exteriores los niveles de ruido estn por debajo de dichos limites. Por lo que se requiere en el presente caso reducir el nivel de ruido solo en la Sala de Maquinas.

3.1.5 C.H. Charcani V

Los valores del monitoreo ambiental se resumen en:

Conforme a los valores obtenidos de la medicin efectuada, se tiene que en la Sala de Tableros y exteriores no existen valores de nivel de ruido que sobrepasen los lmites mximos permitidos. De los valores obtenidos por el Monitoreo Ambiental se tiene que si se estaran sobrepasando dichos niveles en las zonas adyacentes a los grupos generadores. Cabe precisar que en forma puntual se tomaron registros en cada nivel en las zonas adyacentes a las escaleras, encontrndose valores que sobrepasan los limites mximos permitidos, sin embargo seria necesario realizar nuevas lecturas en zonas adyacentes a los generadores y bombas hidrulicas. Con base a la informacin recopilada se concluye que no se requiere intervencin alguna en la Sala de Tableros y zonas exteriores de la C.H. Charcani V.

3.1.6 C.H. Charcani VI

Los valores del monitoreo ambiental se resumen en:

Conforme a los valores obtenidos de la medicin efectuada, se reafirma que en la Sala de Maquinas existen valores de nivel de ruido que sobrepasan los limites mximos permitidos. En tanto en la Sala de Control y exteriores los niveles de ruido estn por debajo de dichos limites. Por lo que se requiere en el presente caso reducir el nivel de ruido solo en la Sala de Maquinas.

3.2 Alternativas para la reduccin de ruido

Con el fin de proponer alternativas de solucin para reducir los niveles de ruido, es necesario tener presente el concepto de la propagacin de ruido.Cuando un sonido se propaga en un medio y encuentra un obstculo, pueden ocurrir varios fenmenos:

Reflexin: La energa que incide en el obstculo es devuelta al medio de propagacin. Si la superficie del elemento es lisa, se produce una reflexin especular, esto es, el Angulo del sonido reflejado es el mismo que el sonido incidente.

Si la superficie del elemento es irregular, el sonido se refleja en mltiples direcciones, producindose una distribucin homognea del campo sonoro (este fenmeno tambin se denomina difusin).

Difraccin: Este fenmeno de distorsin se produce cuando el valor de la longitud de onda del sonido incidente es de dimensiones similares a la abertura en un obstculo, regenerndose el campo sonoro incidente.

Absorcin: La energa que incide en el obstculo no es devuelta al medio de transmisin, sino que se transforma en calor. La cantidad de energa absorbida depender de la naturaleza del material.

Transmisin: La energa incidente traspasa el obstculo, volviendo al medio de transmisin.

En la mayora de las situaciones estos fenmenos ocurren simultneamente, pero en funcin del tipo de material sobre el que incide el sonido, las proporciones de energa reflejada, absorbida y transmitida sern diferentes.

En nuestro caso el sonido o ruido se produce principalmente por las maquinas o turbinas y generadores, las cuales estn sujetas a vibraciones. Cuando una maquina vibra, se transmite parte de la energa al aire (transformndose en ruido areo) y el resto a la estructura sobre la que descansa.

El ruido areo incide en las paredes, pisos y coberturas existentes, los mismos que no tienen una superficie lisa, y por tanto se presenta el fenmeno de reflexin, y de all que en las salas de maquinas los valores registrados de nivel de ruido sean casi iguales en toda el rea del ambiente, ya que la distribucin del sonido es homognea.

As mismo este ruido areo es absorbido en parte por los mismos elementos sobre los que incide, y una parte es transmitida a los ambientes vecinos, en nuestro caso la absorcin del sonido y la transmisin del mismo a ambientes vecinos es efectiva, ya que los valores de nivel de ruido en las Salas de Control es menor a los niveles de ruido en las Salas de Maquinas.

Lo anterior nos lleva entonces a la conclusin que es necesario fundamentalmente reducir el fenmeno de reflexin, y por ende aumentar la absorcin de los elementos existentes con el fin de disminuir la propagacin del sonido en los ambientes crticos como son las salas de maquinas.

En cuanto al sonido producido por las vibraciones, las soluciones estn encaminadas a disminuir la propagacin de las mismas, lo cual se puede realizar con el uso de amortiguadores como elementos de soporte de las maquinarias y evitar de esta forma el contacto rgido de la maquina con las estructuras y por tanto la transmisin de vibraciones. Tambin es posible utilizar bloques de inercia para el apoyo de las maquinas y estos deben ser montados sobre amortiguadores, ya que al aumentar la masa del conjunto se reducir el movimiento de las maquinas disminuyendo la transmisin de vibraciones a otros elementos conectados a dicha maquina.

Con el fin de precisar la cantidad de ruido que es necesario disminuir en cada zona critica, se ha elaborado los cuadros siguientes, que muestran las diferencias entre los valores de emisin encontrados y los permisibles, tanto para las salas de maquinas como para las salas de control, y tambin cuanto de ruido es atenuado entre ambas salas.

3.2.1 Alternativas en la Fuente Emisora

Como se indico en el tem anterior las medidas por aplicar en la fuente emisora estn relacionadas al uso de amortiguadores que aslen los equipos y maquinarias de la estructura principal, sin embargo tcnicamente, esta medida no es recomendable ya que seria necesario el cambio de todas las estructuras de soporte de los equipos, para incorporar los amortiguadores, con la consiguiente parada de los equipos, desmontaje de equipos, demolicin de las estructuras de soporte actual, diseo de nuevos soportes con amortiguadores y montaje de los equipos, se estima en tiempo que cada operacin demandara como mnimo 90 das en cada central, lo cual hace que la medida sea tcnicamente no recomendable.

Tambin es posible colocar barreras antirruido alrededor de los equipos, sin embargo esta medida tampoco es recomendable dado el hecho que los equipos requieren constante inspeccin visual por parte de los operadores, y que las barreras podran ocultar algunos ruidos del equipo y no alertar a los operadores para la para de dicho equipo.

3.2.2 Alternativas en los ambientes de la fuente emisora

Como se indico y se aprecia en los cuadros anteriores, se requiere disminuir en nivel de ruido en el orden de 1,2 a 9,6 dBA, en los ambientes nombrados como Salas de Maquina. Es decir se requiere que el grado de reflexin disminuya y se aumente el grado de absorcin de los elementos que componen el ambiente.Por regla general se tiene que:

Coeficiente de absorcin + Coeficiente de reflexin = 1

Conforme a los materiales de construccin existentes en el medio, las lanas de fibra de vidrio y los paneles perforados son los medios mas adecuados para aumentar el grado o coeficiente de absorcin de un elemento.

De acuerdo a los coeficientes de absorcin de los materiales y tablas para el clculo de resonadores perforados, que se presentan al final del presente capitulo, se ha establecido los siguientes valores:

Aislamiento acstico 1 Rw 5 dBA: Relleno de fibra de vidrio de 2.5 cm y panel perforado de 6 mm (p = 10%)

Aislamiento acstico 2 Rw 15 dBA: Relleno de fibra de vidrio de 7.5 cm y panel perforado de 6 mm (p = 10%)

3.2.3 Alternativas segn Central

Las alternativas para la reduccin de ruidos se deben efectuar en base al revestimiento de las paredes segn el siguiente cuadro:

CENTRALAISLAMIENTO

Charcani ITipo 1

Charcani IITipo 2

Charcani IIITipo 1

Charcani IVTipo 2

Charcani VITipo 2

Los detalles constructivos se presentan en diagrama adjunto.

3.3 Costo y Tiempo de Implementacin de Medidas

Los costos y tiempos de implementacin de medidas se presentan en cuadro adjunto.

3.4 Anlisis de las Medidas Propuestas

Como se indico las medidas propuestas tienden a reducir el nivel de ruido en las Salas de Maquinas, bajo el principio de dotar a las paredes de mayos grado de absorcin de ruido, y por ende menor grado de reflexin del sonido.

La medida es tcnicamente factible de ser implementada sin requerimiento de paralizacin de las operaciones de generacin, lo cual constituye la principal ventaja frente a soluciones o medidas aplicadas sobre las fuentes de emisin de ruidos o como son los propios equipos.Los tiempos de ejecucin de los trabajos tambin son bastante cortos, lo que representa una ventaja ya que las perturbaciones a los procesos de generacin sern mnimas, considerando que todos los materiales e insumos requeridos se pueden trabajar fuera de las centrales y solo montar en las mismas en tiempo reducido.

Finalmente el costo estimado para cada central tambin es reducido, teniendo en cuenta las ventajas que se obtendrn al reducir los niveles de ruido.

3.5 Conclusiones y Recomendaciones

Se ha encontrado que los niveles de ruido en las Salas de Maquinas, sobrepasan los limites mximos permitidos, en las C.H. Charcani I, II, III, IV y VI.

Los niveles de ruido en las Salas de Control de todas las C.H. Charcani y en sus exteriores, no sobrepasan los niveles mximos permitidos.

Las medidas para atenuaron de ruidos aplicadas a las fuentes emisoras, tcnicamente no son factibles.

Las medidas para atenuacin de ruido aplicadas a los ambientes donde se encuentran los equipos generadores de ruido son tcnica y econmicamente factibles de aplicarse

Se recomienda elaborar el correspondiente Expediente Tcnico, segn las medidas recomendadas.