01/10/2009

Prueba de Mínimos Nocturnos Optimización del Sector Operacional I – Control de Pérdidas

Proceso 1 – Optimización del Gestión Operacional – PMRI.

Proceso 1 – Optimización del Gestión Operacional – PMRI.

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Prueba de Mínimos Nocturnos Optimización del Sector Operacional I – Control de Pérdidas

1. Antecedentes Generales Dentro de las medidas que fueron contempladas en el proceso de Fortalecimiento Institucional del Programa de Medidas de Rápido Impacto para el presente año 2009, se tienen las relacionadas con el Programa de Reducción de Pérdidas. Para tal efecto, en la Matriz del Proceso 1 se programó diferentes pruebas, entre las cuales tenemos la Prueba de Mínimos Nocturnos en un sector de la ciudad, la cual consiste en medir el caudal y presión en horas de mínimo consumo, considerado desde la 01:00 hasta las 03:00 horas. El objetivo es determinar el caudal de consumo que se produce en el intervalo de tiempo descrito y asociar éste, con el caudal de pérdida de agua que se estaría produciendo por efecto de fugas no visibles en la red de distribución y/o desperdicios en las conexiones domiciliarias. La prueba de mínimos nocturnos fue realizada el 06 de Octubre del 2009, pero para su desarrollo, se realizaron trabajos previos de campo y gabinete conjuntamente con el personal operativo de la EPS. En el presente resumen técnico, pasaremos a explicar cada una de éstas etapas, los resultados obtenidos, conclusiones y recomendaciones respectivas. Finalmente, se resalta que la prueba fue desarrollada con la finalidad de presentar la metodología y capacitar al personal de la EPS y en segunda instancia, para obtener los resultados para su análisis, discusión y conclusión respectiva.

2. Trabajos de Gabinete 2.1. Selección del Sector Operacional

Para tal fin, los criterios que se consideraron para la selección del Sector fue que tenga el mayor índice de confiablidad en catastro técnico y primordialmente, aquel sector que se encuentre en proceso de Optimización Operacional, por tanto, se determinó que el sector apropiado era el Sector de Zaragoza. De otra parte, debido a las condiciones en las cuales se encuentra el sistema de válvulas del sector y para dar inicio a las pruebas relacionadas al control de pérdidas, se acordó a nivel del equipo técnico que se escogiera un sub-sector del sector 1, garantizando obviamente que se encuentre aislado y hermetizado.

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Por consiguiente, el sector elegido fue el Sector 1-1 que comprende fundamentalmente la Av. Alonso de Alvarado y tiene como límites el Jr. Junín y el barranco que separa con el Sector de Doñe.

2.2. Propuesta de Sectorización Para la sectorización se consideró que el sub-sector tenga un solo punto de ingreso el cual deba estar debidamente identificado y además de ello, que en todos sus extremos se encuentre aislado y/o hermetizado. Con el respaldo de los planos esquinero levantados en el proceso de actualización catastral, se hizo un primer bosquejo de la Sectorización, el cual, definitivamente debería ser replanteado en campo.

2.3. Elaboración de Planos de Sectorización y Planillas de Inspección Para dar inicio a las acciones de campo, se elaboró una planilla de inspección la cual nos permitiría conocer el estado de las conexiones en campo (estado físico y de instalación de los medidores), con el objetivo de relacionarla con la base de datos de la EPS (Información Catastral y Consumos). Asimismo, con los planos de campo de la red de distribución y lotización, se hizo el replanteo en campo y se elaboró el primer plano actualizado del sector 1-1, con el cual, se determinaron las manzanas y sectores a inspeccionar. Es importante resaltar que se encontraron inconsistencias en el catastro operacional, las cuales fueron superadas

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y actualizadas en la base de datos de la EPS, para mayor explicación y detalle, se indicará el procedimiento realizado en el ítem 3.1 y 3.2.

3. Trabajos de Campo 3.1. Verificación de la Red de Distribución

El procedimiento seguido para la verificación de la red de distribución con el objetivo de conseguir una zona sectorizada y hermetizada, fue la siguiente:

a. Verificación en campo de los esquineros y planos efectuando el replanteo respectivo. Este trabajo consiste en cerciorarse que la información de los planos es verídica en función a las condiciones reales de operación, para ello, se efectúan el movimiento de válvulas, verificando la disponibilidad de agua y presión en las conexiones adyacentes.

Asimismo, en caso de existir dudas o incongruencias en el proceso de replanteo, se realizan calicatas para determinar exactamente como se encuentra instalada la red de distribución. En caso que se deban ejecutar trabajos que estén relacionados con la

instalación de válvulas, eliminación y/o empalmes de tramos tubería, se debe proceder a su ejecución según lo planificado en el trabajo de gabinete.

b. Una vez cerrado todos los puntos el sub-sector, se verifica su hermeticidad y aislamiento del sector. El procedimiento consiste en cerrar el ingreso de agua al sector y verificar que la red de distribución se quede completamente sin agua, esto es posible con el monitoreo y registro de presiones. Asimismo, ningún usuario se debe ver afectado con la sectorización, es decir, que las presiones de servicio disminuyan y/o se queden sin servicio.

c. Durante el proceso, se trabaja ingresando la información en el plano, tanto a nivel de presiones de servicio (como se va dejando el servicio) y la operación de válvulas (número de vueltas abiertas/número de vueltas cerradas).

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Durante el desarrollo del trabajo, se detectó lo siguiente: a. Inconsistencia de la información de catastro técnico, ya que para

cerciorarse con precisión sobre el estado de los empalmes, se hicieron piques en campo, encontrándose diferente información a la descrita en los planos esquineros.

b. Actualización catastral de los esquineros en función de los piques realizados en campo.

c. Constatación de conexiones en los tramos límites del sub-sector, que están conectados de otro punto de la red no necesariamente coincidente en función de su frentera de lote con el sector. Para tal efecto, se hicieron las verificaciones in-situ al momento de efectuar los cierres de las válvulas límites y darnos cuenta que existían viviendas de las siguientes cuadras que se quedaban sin servicio, lo cual explicaba que sus conexiones eran extendidas desde otro punto de la red de distribución. Todo ello fue actualizado en su respectivo plano.

d. Inserción y separación de grupos de conexiones (viviendas) que aparentemente contaban con el servicio de agua del sub-sector en cuestión y visto en campo no resultaba ser así. Esto fue debidamente identificado en los planos levantados.

Al final del trabajo, el resultado fue el siguiente:

Con éste plano a nivel operacional y comercial, se tuvo definido el aislamiento y hermetización Sector 1-1 y con ello, listo para iniciar la prueba de mínimos nocturnos y las demás pruebas consideradas dentro de la MPPI-2009.

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3.2. Inspección de Conexiones Con el objetivo de conocer el estado de las conexiones en campo, en coordinación con el proceso 2 (Comercial) se inicio el trabajo de inspección de conexiones para conocer el estado físico de cada una de ellas, en las que se resalta, las condiciones de instalación de forma integral y estado físico del medidor. Esta actividad tiene los siguientes objetivos:

Lograr una base de datos que relacione la base de datos del Sistema Comercial y el estado físico de las conexiones en campo.

Llevar esta información a una base de datos y relacionarla planimétricamente en un GIS, de forma tal, se obtenga planos temáticos que permitan tomar decisiones para optimizar el servicio de agua.

Efectuar las pruebas de campo que han sido consideradas dentro del Programa de Control de Pérdidas (Mínimos nocturnos, Balance Hídrico, Prueba de Pasos), ya que sin ésta información no sería factible ninguna de ellas.

Al final del proceso de verificación, se constató que existen 415 conexiones entre activas, cortadas y factibles en el sub-sector 1-1.

4. Preparación y Prueba de Campo 4.1. Reunión de Equipo de Trabajo

Para dar inicio a las pruebas de campo, se sostuvo previamente una reunión de trabajo, la cual estuvo orientada de capacitar al personal en pruebas de ésta naturaleza y establecer las coordinaciones para que la misma tenga éxito. En la capacitación se explicó la metodología de trabajo, la cual se describe a continuación:

Hermetización del Sector. Para ello, en campo se efectuó la hermetización del sector con el cierre de las válvulas que fueron replanteadas en campo. Este paso es el primero que debe desarrollarse para este tipo de pruebas.

Una vez sectorizado se establece el período de la prueba, el cual por lo general comprende desde la 1:00 hasta las 3:00 horas.

En el punto de ingreso del sub-sector, se instalará un medidor de caudal (medidor de ultrasonido) conjuntamente con un

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medidor de presión (data logger), entre ambos se efectuará una medición en tiempo extendido para luego efectuar el análisis correspondiente.

Asimismo, en distintos puntos del sistema se instalará medidores de presión los cuales serán los que verificarán la operación y comportamiento de la red de distribución. En este caso, se instaló un data logger de presión en el punto más lejano de la red y verificaciones de presión con manómetros en puntos intermedios.

Durante el proceso de la prueba, se verificará el comportamiento de los parámetros operacionales, vale decir, caudal, presión y nivel de reservorio. Estos parámetros luego serán verificados en gabinete luego de la descarga de información.

4.2. Prueba de Mínimos Nocturnos

La prueba se realizó el día 6 de Octubre en el período de 01:00 hr. a 03:00 hrs., para la cual previamente en horas de la mañana se hizo el cierre o sub-sectorización del sector seleccionado. Con el cierre efectuado, y verificando que todos cuenten con servicio de agua, éste quedo de forma definitiva para el abastecimiento de agua de forma diaria. Asimismo en horas de la mañana, se ejecutó la excavación de zanjas para alcanzar la tubería alimentadora del sector 1-1, la cual es una tubería de 4” en PVC que contiene una válvula de control, la misma que tanto en operación diaria y para efectos de la prueba se encuentra 100% aperturada. Se dispuso tener un mínimo caudal de agua para ser utilizado para la prueba nocturna, el cual sería habilitado únicamente para el sector sometido a prueba. Las características de infraestructura son las siguientes:

• Reservorio de abastecimiento : R2 • Línea de Aducción (*) : 200 mm. de PVC • Punto de ingreso (Tubería) : 100 mm. de AC. • Elemento de control : Válvula de 4” • Red de Distribución : 2,067.79 metros.

(*) El agua que conduciría la línea de aducción de Ø200 mm de PVC (Ø8”), fue integramente utilizada para el sector 1-1. Para poder cumplir ello, se hicieron los cierres de las válvulas que conducen el agua hacia el sector 1-2, 1-3 y 4, evitando así distorciones en caudal y presión.

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Con todos las variables de prueba controladas, se procedió a conducir el agua hacia el sector de prueba y efectuando las mediciones de presión y caudal se hicieron los controles respectivos. Se tuvo mucho cuidado en evitar roturas de las tuberías ya que debido a la hermetizción de las válvulas, las presiones alcanzaron valores cercanos a 50 mca.

5. Resultados Los resultados obtenidos de la prueba de mínimos nocturnos muestran lo siguiente: a. A medida que el agua hacía su ingreso al sector, se observó el incremento

progresivo de la presión de agua, llegando alcanzar la presión manométrica de 45.2 mca en el punto de ingreso del sector y en el punto más bajo de 36.2 mca. (Ver gráfica)

b. Se tuvo la precaución de cortar el agua a un importante cliente (Conexión de Ø1”), ya que la prueba está enfocada a determinar cuál es el caudal que se pierde cuando no están siendo utilizadas las conexiones de agua.

c. El caudal que registró el medidor de ultrasonido fue variable, el cual se encuentra en función de la presión de servicio. En el punto más elevado de presión (45.2 mca.) se registró un caudal neto de 5.66 l/s. (Ver gráfica).

d. Con la instalación de dos registradores de presión, se constató la existencia de una pérdida de carga de presión a consecuencia del gasto o descarga de agua al interior de la red de distribución. (Ver gráfica).

e. Para evitar roturas de la red de distribución, se tuvo que aperturar una de las válvulas que abastecía al sector 1-3 y así generar el alivio a la zona en prueba. Consecuentemente se produjo la disminución de la presión y obviamente el caudal, dando por terminado la prueba de mínimos nocturnos.

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6. Análisis de los Resultados a. El registro de caudal de agua obtenido permite deducir que existe un gasto

de agua, el cual se debería a fugas no visibles, consumos nocturnos ó desperdicios de agua efecto de un inadecuado control o cierre de los distintos puntos de uso de agua en los domicilios1.

b. Efectuando el análisis para los distintos valores de presión que se han presentado y éstos asociados a los caudales o gastos de agua, se tiene que, la proporción de caudal de pérdida de agua es directamente proporcional al incremento de presión, tal como se aprecia en las siguientes gráficas, las cuales nos muestran que cuanto más presión se genere en la red, el caudal de desperdicio de agua tanto por kilómetro de red y/o por conexión se incrementa.

1 Para esta prueba no se ha efectuado el cierre de las llaves de paso de las conexiones, únicamente se hizo el cierre en la conexión del Colegio Annie Sopper (Ø1”)

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Para el presente caso, asumiendo una presión de servicio de 20 mca. y con una continuidad de servicio de 24 horas, en éste sector se produciría un gasto de agua sin ser contabilizado a razón de 258 m3/día aproximadamente, el cual como ya hemos indicado, estaría asociado a pérdidas físicas y no físicas.

7. Recomendaciones a. Esta prueba de mínimos nocturnos fue realizada con fines de capacitación

pero aplicados a una realidad. Para ajustar los valores obtenidos, se hace necesario que para la siguiente prueba, además de hermetizar el sector tal cual se ha efectuado, se cierren las conexiones domiciliarias minutos antes de la prueba y luego ser habilitas. Este trabajo necesita obligadamente la participación conjunta y masiva del personal de las áreas de la gerencia operacional y comercial.

b. Bajo la misma modalidad de trabajo y tomando en cuenta la anterior recomendación, se debe hacer réplica en los demás sectores del sistema. Esto permitirá identificar cuáles son los sectores mas potenciales en desperdicios o pérdidas y priorizar en ellos las acciones que sean necesarias.

c. Continuar con el proceso de sub-sectorización, el cual permitirá que la operación de la red de distribución sea más sencilla y organizada.

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8. Anexo Fotográfico

Verificación de Esquineros (replanteo) Punto de Ingreso de Sector 1-1

Reunión de Coordinación Registro de Presión en Prueba Nocturna

Instalación de Medidor Ultrasonido Medición de Caudales