Manual de O. y M Agua

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MUNICIPALIDAD DISTRITAL DE SAN MARCOS

OBRA: MEJORAMIENTO DE LAS REDES DE AGUA POTABLE EN EL CASERIO DE CARMEN ROSA C.P. DE LA MERCED DE GAUCHO, DISTRITO DE SAN MARCOS - HUARI - ANCASH

MANUAL DE OPERACIN Y MANTENIMIENTO

DE LAS REDES AGUA POTABLE

1. ASPECTOS GENERALES

En este Manual se presenta la concepcin del sistema de distribucin de agua

potable y de la estructura bsica, as como los procedimientos y recomendaciones

para que la Junta de Servicios de saneamiento (JASS), organice las actividades

de Operacin y Mantenimiento de las Redes de Distribucin de Agua del Sistema

propuesto.

Para simplificar la redaccin de este Manual, se emplear la terminologa

Operacin de Redes comprendiendo que se refiere al concepto general

anteriormente mencionado.

En el captulo 2 se presenta las definiciones, conceptos, caractersticas y dems

datos tcnicos que presentan soporte a la ejecucin de la Operacin de Redes.

En el captulo 3 se expone la descripcin de la organizacin propuesta.

En el captulo 4 se describen los procedimientos generales para la operacin de

redes, para situaciones normales y de emergencia.

En el captulo 5 se muestra un listado de materiales de apoyo, necesarios para la

ejecucin de los servicios de operacin.

Las presentes recomendaciones deben ser complementadas con las

instrucciones de los proveedores de los equipos y herramientas utilizados por el

equipo de Operacin, as como los cursos de capacitacin que se brinden a sus

integrantes, los que debern ser peridicos. Toda esta informacin formar parte

integral del presente manual.

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Este Manual deber ser utilizado por todo el personal asignado a las actividades

de Operacin de Redes, correspondindole la atribucin de proponer en cualquier

momento modificaciones, actualizaciones tcnicas o sugerencias prcticas para

optimizar su contenido.

2. RED DE DISTRIBUCIN

1.2.1. DEFINICIN

Es la unidad del sistema de abastecimiento de agua que conduce agua hasta las

conexiones domiciliarias. Est conformada por un conjunto de tuberas de

dimetros variables, vlvulas y accesorios.

Las redes pueden clasificarse en: redes principales o secundarias.

Las redes principales, denominadas tambin troncales o matrices, son tuberas de

mayor dimetro, responsables por el abastecimiento de las redes secundarias.

Las redes secundarias, de menor dimetro, son las que abastecen a las

conexiones domiciliarias.

1.2.2. TIPO DE RED

El tipo de red utilizado en la ciudad el de mallas la red de distribucin

est compuesta por diferentes tipos de tuberas y dimetros tal como se muestra

en el siguiente tem.

Asimismo, de las conexiones domiciliarias existentes, se optimizarn colocando

micro medidores.

1.2.3. COMPONENTES, MATERIALES Y FUNCIONES

A continuacin se presenta un cuadro, donde se muestra los diferentes tipos de

accesorios integrantes del sistema de agua:

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COMPONENTE MATERIAL FUNCIONES Tubera HD, PVC, AC Distribucin del agua.

Vlvula de Compuerta HD Permitir el paso del flujo, detenerlo, regularlo o limitarlo.

Vlvula de Purga HD Ejecutar el vaciado de la red

Grifo contra incendios FF Suministrar agua durante siniestros.

1.2.4. SECTORIZACIN

Es la segmentacin de la red de distribucin en unidades menores, con el objetivo

de hacerla ms flexible y operable a travs de la implantacin de sectores de

abastecimiento, distritos y micro zonas de maniobra.

1.2.5. PRESIONES MXIMA Y MNIMA

Para la operacin de una red distribuidora de agua es recomendable que la

presin mxima sea de 30 mca, y la mnima de 10 mca.

En estos lmites, an son admitidas variaciones cuando se presentan situaciones

particulares y donde el rea afectada es pequea.

1.2.6. RESTRICCIN EN EL ABASTECIMIENTO

Es una distribucin de agua, eventualmente, efectuada en forma intermitente, por

ejemplo en el caso de produccin deficiente, se necesita establecer un

criterio equitativo de abastecimiento sectorial.

Abastecer en forma racionada es establecer cuotas iguales de restriccin en

trminos de suministro de agua para sectores pre-establecidos.

En trminos operacionales este proceso requiere mayor mano de obra, siendo

perjudicial para el sistema hidrulico.

1.2.7. VARIABLES HIDRULICAS INVOLUCRADAS

Para la correcta y adecuada operacin de las unidades de todo sistema de

distribucin de agua potable se debe tener informacin oportuna y correcta, de

como mnimo, tres variables hidrulicas: caudal, presin y nivel en reservorios.

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La medicin del caudal permite evaluar el comportamiento del sistema en funcin

de su configuracin fsica y en funcin de las demandas de agua.

La presin es la variable que posibilita identificar el adecuado funcionamiento del

sistema proyectado.

La medicin del nivel permite que se efecten operaciones de rutina en los

reservorios, as como conocer los volmenes de consumo de la red.

3. ORGANIZACIN DEL EQUIPO DE OPERACIN

La operacin o maniobra del sistema de abastecimiento de agua que incluye lneas,

reservorios y redes, es un servicio de gran responsabilidad en cuanto

al abastecimiento, as como para la seguridad de los componentes, por tener un

carcter continuo debern cubrirse las 24 horas del da mediante tres turnos de ocho

horas con el personal necesario y suficiente para atender la operacin del sistema.

Como an el sistema de abastecimiento, no se encuentra en condiciones ideales de

operacin, es necesario ejecutar la operacin con atencin y sumo cuidado.

Se pueden considerar dos tipos de operacin de rutina: operacin principal y

operacin secundaria.

OPERACIN PRINCIPAL

Son las acciones y maniobras de rutina que se refieren bsicamente a las lneas de

conduccin, que por sus caractersticas requieren un mayor esfuerzo y atencin.

OPERACIN SECUNDARIA

Son las acciones y maniobras en las redes de distribucin y reservorios donde, para

abastecer o interrumpir el servicio, es necesario que entre otros se abran, cierren o

regulen determinadas vlvulas.

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3.1. FUNCIONES Y CARACTERSTICAS BSICAS

2.1.1 Operacin de la Red de Distribucin

a) Encargado Operario de vlvulas

b) Funciones Bsicas

Ejecutar las maniobras especificadas.

Consultar los planos de redes y reservorios.

Realizar las medidas y controles establecidos.

Operar con seguridad las vlvulas y otros accesorios de las redes y

reservorios.

Investigar la falta de agua local o general.

Lectura de presiones en redes primarias, conexiones domiciliarias y

grifos contra incendio.

Purgado de redes.

3.2. DIMENSIONAMIENTO DE PERSONAL

Para garantizar la confiabilidad de la operacin y disminuir el

nmero de intervenciones no programadas, es necesario adecuar

convenientemente los recursos humanos disponibles en las tareas de

operacin de las lneas, reservorios y redes de agua.

Se propone por el tamao del sistema que:

Dos operadores se encarguen de la operacin de la lnea de

conduccin, esto debido a la longitud de la misma.

Dos operadores se encarguen de la operacin de los

reservorios, lnea de aduccin y redes de distribucin.

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Los operadores debern contar con una unidad mvil apropiada para su

rutina de trabajo, por las distancias a recorrer y por la cantidad de reservorios

a operar.

Todo el personal deber estar a cargo de un Ingeniero Sanitario, que ser el

responsable de la programacin y ejecucin de las actividades; como se dijo

anteriormente, el servicio deber cubrirse las 24 horas del da, los 365 das

del ao, en turnos o jornadas de 8 horas para los trabajadores, debiendo

considerar el descanso semanal de acuerdo a la legislacin laboral vigente.

3.3. CONTROL OPERACIONAL

La Junta Administradora de los Servicios de Saneamiento (JASS), de

Virahuanca deber contar con un formato para reportes operacionales de su

personal, que deber servir para registrar los datos que proporcionen

informacin sobre el comportamiento de las lneas y estructuras y de bases

estadsticas necesarias para ajustar la eficiencia y eficacia de las acciones

operacionales, as como evaluar, optimizar los tiempos y costos de los

mismos necesarios para estandarizar procedimientos.

4. PROCEDIMIENTOS OPERATIVOS:

Los objetivos de la operacin del Sistema, una vez establecida, comprendern las

pautas siguientes:

Satisfacer la demanda dentro de los lmites de los recursos disponibles.

Dejar que los niveles de los reservorios flucten durante el da en respuesta a

la variacin de la demanda, asegurando que cada da los reservorios

comiencen llenos.

Mantener llenas las tuberas troncales, con presiones sobre las atmosfricas

en todas partes.

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Disponer, en lo posible, de una conexin para alimentar cada reservorio

elevado desde la red troncal y abastecer a las redes de distribucin locales de

los mismos.

Efectuar el racionamiento, si lo hubiera, mediante un programa de cierres

parciales de las vlvulas de control de los sectores.

Controlar automticamente los elementos del sistema desde un punto local,

las vlvulas de entrada a los reservorios (por nivel y/o presin) y las cmaras

de bombeo (por presin o nivel).

Disponer para uso eventual, en emergencia, del control manual local de todos

los elementos del sistema.

Monitorear el nivel de servicio en cuanto a presin y calidad de agua

(inclusive residuo de cloro) en cada sector.

Efectuar un programa continuo de mantenimiento preventivo dejando

constancia escrita del mismo.

Facilitar la intervencin de personal de mantenimiento para realizar el manejo

manual de elementos del Sistema en caso hubiera falla.

DETERMINACIN DE LA PRODUCCIN DE AGUA

Al principio de cada semana se realizar un pronstico de la demanda de agua para

la quincena entrante. Tambin se efectuar, para el mismo perodo, un estimado de

la produccin diaria de agua disponible y una programacin de las operaciones

de mantenimiento del sistema que podran afectar la produccin o entrega de agua.

Cada tres meses se efectuar un pronstico mediante un plazo (6 meses) para

comparar la produccin disponible y la demanda. Dichos pronsticos servirn para la

planificacin a mediano plazo y para la determinacin de la probable necesidad de

racionamiento.

Diariamente se preparar un Plan de Operacin del sistema para el da siguiente. El

plan regir sobre los caudales y presiones requeridos y se basar en un banco de

datos que se acumularn de la operacin del sistema. Se ajustar de acuerdo a los

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acontecimientos de eventualidades conocidas tales como el tiempo, fallas de

elementos del sistema y avisos del sector elctrico sobre la disponibilidad del

servicio. Los datos a emplearse en la produccin del plan incluirn los siguientes:

DEMANDA Registros automticos del da anterior al da del ejercicio sobre:

o Produccin de las plantas de tratamiento; o Caudales en la red y en las entradas a los sectores; o Presiones en la red; o Niveles en los reservorios.

Registros automticos del mismo da de la semana anterior al da del ejercicio sobre: o Suministro o Registros horarios de caudal o Anlisis estadstico de la variacin de caudales. o Disponibilidad desde la planta de tratamiento.

DETERMINACIN DE OTROS PARMETROS DEL SERVICIO El Plan de Operacin ser destinado a la operacin general del sistema. En s el

plan no podr garantizar la solucin de problemas locales respecto a la calidad de

servicio en el sistema. De vez en cuando ser necesario considerar ajustes a los

parmetros predeterminados como, por ejemplo las tasas de dosificacin de cloro.

Dichos ajustes eventuales se basarn en los siguientes datos:

Registros de mediciones de presin en grifos contra incendio y en conexiones

domiciliarias.

Quejas recibidas de los consumidores.

Registros automticos de mediciones de cloro residual en los puntos donde

se realicen.

Registros de mediciones de cloro residual en conexiones domiciliarias.

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EL RACIONAMIENTO En el caso de que el pronstico trimestral seale que la demanda no ser cubierta,

se determinar el grado de racionamiento necesario. El esquema de racionamiento

habr sido determinado y acordado anteriormente, fijando, entre otros asuntos, el

mtodo y la distribucin del racionamiento. El propsito del Plan de Racionamiento

ser la entrega de volmenes de agua, de acuerdo a un patrn de distribucin

debidamente acordado.

En general, el mtodo propuesto para lograr el propsito ser el cierre parcial de las

vlvulas de control en los sectores, de manera de reducir la presin 24 horas al da,

en una cantidad que, por clculo/estimado inicial o, posteriormente por la

experiencia, permita que los volmenes de agua diarias se suministren. Donde un

sector sea alimentado desde un reservorio, el racionamiento se efectuar mediante

restriccin de presin o de horas de suministro, de acuerdo a las caractersticas del

rea.

En cada sector habr un lmite de presin de entrada bajo el cual no ser posible

efectuar una distribucin adecuada de agua y presin. En caso se requiera reducir

ms el consumo, el perodo de abastecimiento con presin reducida tendr que ser

modificado mediante cortes diarios de servicio.

El programa de restricciones del servicio se comunicar al pblico mediante

publicidad oportuna.

Inicialmente, el manejo de las vlvulas de control de los sectores se realizar

manualmente de acuerdo al Plan. Esto permitir realizar ajustes al patrn de

racionamiento de encontrarse alguna anomala. Posteriormente ser posible

automatizar el plan de racionamiento para evitar errores y liberar personal para llevar

a cabo funciones de monitoreo.

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Sin embargo, la distribucin adecuada de agua dentro de cada sector depender de

la manipulacin de vlvulas para evitar que las presiones varen mucho.

Tal manipulacin implica una labor fuerte que no sera factible efectuar con mucha

frecuencia. Por lo tanto, ser necesario contemplar perodos de racionamiento de

larga duracin.

La primera vez que se efecte el racionamiento ser necesario llevar a cabo una

prueba para determinar que vlvulas tienen que cerrarse y en qu proporcin. En

cada sector, el proceso involucrar la lectura de presin en grifos contra incendio,

mientras se cierran vlvulas.

Este trabajo podr facilitarse con un plan provisional determinado luego de la

construccin y calibracin de un modelo con todas las tuberas del sector.

Luego de efectuar los cierres parciales de acuerdo al plan provisional, se efectuarn

ajustes para corregir algunas presiones altas o bajas. Los resultados de las pruebas

se registrarn para facilitar el ejercicio siguiente.

A continuacin se presentan los procedimientos generales para la operacin de las

redes de agua.

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4.1. ACTIVIDADES PARA CLORACIN Y DESINFECCIN DE REDES

4.1.1 Objetivo

Permitir que redes nuevas o tramos nuevos de lneas sean operados con

seguridad, as como reponer para el servicio, redes donde existi

contaminacin.

4.1.2 Descripcin de las Etapas a) Operacin (Redes Nuevas): Ejecutar el lavado de la red con inyeccin de agua, que ser

descargada al final de la red con el retiro del tapn.

Abrir el registro de la red donde se aplicar una solucin de

compuesto clorado que contenga 50 p.p.m. de cloro libre a

travs de una vlvula corporation instalada en la red.

Con el registro abierto y la aplicacin de la solucin clorada,

el agua fluir llenando toda la tubera, la cual tendr las vlvulas

cerradas y los tapones colocados.

Cerrar la vlvula corporation que sirvi para el llenado de la tubera.

Dejar la red llena en contacto con el cloro inyectado, por un perodo

de tiempo de 24 horas.

Abrir las vlvulas de purga y prever el retiro de los tapones.

Abrir nuevamente la vlvula para eliminar toda el agua con contenido

elevado de cloro.

Verificar la calidad del agua para habilitar la red.

b) Redes en Funcionamiento que sufrieron Contaminacin. Aislar las redes donde hubo contaminacin, cerrando vlvulas.

Alertar a los consumidores en cuanto a la utilizacin de agua.

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Vaciar todas las cisternas y tanques elevados de los domicilios y

ejecutar las desinfecciones.

Solicitar la presencia de tcnicos de Control de Calidad para

hacer un seguimiento de los servicios.

Proceder de acuerdo a lo propuesto en el tem a).

4.2. ACTIVIDADES OPERATIVAS DE LAS VLVULAS EN LAS REDES DE

DISTRIBUCIN

4.2.1 Funcionamiento Normal El funcionamiento normal de la red de distribucin, estar conformado por

un sistema de distribucin, abastecido por los reservorios..

Las presiones en la red matriz variarn entre 10 y 30 mts de columna de

agua, en el momento de mximo consumo horario. Las vlvulas

proyectadas trabajarn completamente abiertas, operndose slo en

casos de emergencia (reparaciones, incendios, cortes de servicio

programados).

4.2.2 Funcionamiento en Condiciones no Normales del Sistema

Los problemas a presentarse, estaran relacionados con la ruptura de las

tuberas matrices.

De acuerdo a la situacin de emergencia, se aislaran las tuberas

matrices, con el cierre de las vlvulas respectivas, adicionalmente al cierre

de estas vlvulas, segn sea el caso, debern abrirse las vlvulas de

emergencia correspondientes, para continuar con el abastecimiento a

otros circuitos.

El cierre repentino de las vlvulas puede causar sobre presiones en la

tubera. El grado de sobre presin es afectado por variables velocidad

de flujo, longitud de tubera sin conexiones aguas arriba de la vlvula y

velocidad de cierre siendo esta ltima la ms crtica.

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Dentro de los sistemas de distribucin el cierre de vlvulas normalmente

no produce sobre presiones capaces de colapsar la tubera, debido, entre

otros aspectos, a las siguientes razones:

Las vlvulas son manuales y no pueden cerrarse muy rpidamente.

La tubera es de dimetro pequeo y con capacidad de aceptar

presiones mayores que aquellas normalmente experimentadas.

Frecuentemente existen conexiones, aguas arriba de las vlvulas, a

travs de las cuales la onda de presin se puede disipar.

En otras situaciones el cierre de las vlvulas podr dar lugar a sobre

presiones crticas dependiendo de la velocidad de cierre.

La elevacin de presin es independiente del dimetro del tubo pero la

velocidad de cierre disminuye a mayor tamao de vlvula. Se puede

concluir que es poco probable, aunque posible, que el cierre manual de

vlvulas en el sistema de distribucin pueda producir sobre presiones

dainas a la red.

Sin embargo, queda la posibilidad, especialmente para vlvulas tipo

compuerta ubicadas sobre tubos de asbesto-cemento u otro tubo donde el

margen de presin disponible es menor que el obtenido con fierro o acero.

En estas situaciones se recomienda efectuar el cierre lentamente, con

atencin especial al cierre final.

Por otro lado, la velocidad de cierre de las vlvulas motorizadas debe

restringirse para que las sobre presiones sean aceptables. El siguiente

cuadro muestra una relacin de las velocidades mximas de cierre para

los tipos y dimetros de vlvulas que podran ser manuales y/o

motorizadas para las obras propuestas.

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VELOCIDADES MXIMAS DE CIERRE PERMITIDAS DE VLVULAS

MOTORIZADAS

Dimetro mm

Tiempos de cierre mnimos para tipos de vlvula (segundos) Compuerta Mariposa Globo

simple Globo

anticavitante Bola

150 390 70 70 70 14

0 200 390 70 70 70 140 300 430 90 90 80 180 400 460 110 105 95 200 >700 480 120 110 110 230

Para evitar que se cierren las vlvulas en tiempos ms cortos que los

indicados en el cuadro, las especificaciones incorporarn los lmites

correspondientes. No obstante, es importante que en la prctica no se

realice ninguna operacin que pueda resultar en un cierre ms abrupto de

las vlvulas.

5. MATERIAL DE APOYO

A continuacin se presenta una lista de materiales necesarios, los cuales debern

estar disponibles para que la operacin sea ejecutada de acuerdo a una tcnica

apropiada.

DESCRIPCIOOOOONON

UNIDAD CANTIDAD 1. VESTUARIO Y EQUIPOS DE PROTECCION

- Calzado de seguridad - Guantes de cuero, puo corto - Casco - Saco impermeable con capucha - Overol - Chalecos fosforescentes

Par Par Und Und Und Und

(por cada empleado

) 1 1 1 2 1 1

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2. HERRAMIENTAS MANUALES

- Comba de 1,5 kg - Alicate universal - Barreta de acero 1 x 1.50 m - Varilla para sondeo - Llave Stilson 12 - Gancho para levantar tapa - Pico - Llave de vlvula - Llave de vlvula con brazos (cruceta) - Dados Fo Fo N 2, 3, 4, 5, 6, 8

Und Und Und Und Und Und Und Und Und Jueg

o

(por

Equipo)

1 1 1 1 1 1 1 2 3 1

3. UTENSILIOS

- Caja de herramientas - Candado master

Und Und

(por

Equipo) 1 1

4. APARATOS

- Wincha (50 m) - Manmetros de los siguientes rangos:

0-30 psi 0-60 psi 0-150 psi 0-300 psi

Und

Und Und Und Und

(por

Equipo) 1

2 2 2 2

5. EQUIPOS Y ACCESORIOS

- Unidad mvil - Equipo porttil de comunicacin

Und Und

(Total)

1 1

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