AVALIAÇÃO DE PERDAS EM SETOR DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA EM CRUZ DE
REBOUÇAS, MUNICÍPIO DE IGARASSU, ESTADO DE PERNAMBUCO
Francisco de Assis Soares de Araújo1; Suzana Maria Gico Lima Montenegro2
Resumo: Este trabalho apresenta uma pesquisa feita cujo objetivo foi identificar, qualificar e
quantificar perdas de água no setor remembrado (105/110) da rede de abastecimento de água do
Distrito de Cruz de Rebouças, Município de Igarassu – PE. Esse setor é alimentado por poço
artesiano e foi hidraulicamente isolado da rede de abastecimento à qual pertence. O sistema é
operado pela COMPESA – Companhia Pernambucana de Saneamento e foi escolhido como um
estudo de caso visando a identificação de metodologias apropriadas à detecção e quantificação de
perdas em sistemas de abastecimento de água, principais fontes de erro nas estimativas e
dificuldades em geral. Foram instalados dispositivos de medição de vazão, volume e detecção de
vazamentos, e efetuadas consultas aos cadastros técnico e comercial da concessionária. Com os
dados disponíveis foi procedida estimativa de perdas físicas e não físicas. Estimou-se a perda global
em 32,26%. Do total de perdas, estimaram-se 4,65% de perdas físicas, 53,38% de perdas não físicas
e, 41,97% de perdas não classificadas. Finalmente, são formuladas sugestões para que o sistema
opere com taxas mínimas aceitáveis de perda de água, considerando-se os controles administrativo e
operacional integrados e sempre atualizados.
Abstract: This work presents the development of a research program aimed to identify, qualify and
classify water losses in a sector of the water supply network of the district of Cruz de Rebouças,
Igarassu, Pernambuco. This sector is being supplied by a deep well and has been isolated from the
sistem that is belongs. This sistem is operated by COMPESA-Pernambuco Water Supply Company
and has been chosen as a case study looking at to identify apropriated methodologies to the
detection and quantify of losses in water supply network, the mistakes take its source from the
estimatives and difficulties in general. Some equipaments for measure of outflaw, capacity and
detection of leakages have been installed and analising comertial and technical date from the water
supply company records. The global water loss in the studied water suply network sector has been
estimated as 32.26%. The physical water losses have been estimated as 4.65%. The non-physical
water losses correspond to 53.38% of the total water losses, and the remaining 41.97% have been
classified as others. Final sugestions are withdrawn with respect to administrative and operational
control actions aimed at the condition for the operation of the system under minimum water losses
occurance.
Palavras-Chave: perdas em setor de abastecimento de água, detecção de perdas com hidrômetropadrão.
1
Professor da Escola Politécnica de Pernambuco – UPE, Av. Getúlio Vargas, 940/201, Bairro Novo, Olinda-PE, CEP
53.030-010, Fone: 0xx81-3439.1796, Fax: 0xx81-3429.6689, E-mail: [email protected]
2
Professora da Escola de Engenharia–UFPE-CT, Av. Acadêmico Hélio Ramos, s/n, CEP 50740-530, Recife-PE. Fone:
0xx81-3271.8709, E-mail: [email protected]
1
INTRODUÇÃO
As redes de abastecimento de água são dimensionadas com o fim de promover, em condições
satisfatórias, o recebimento da fonte produtora e a distribuição do líquido aos consumidores, com
bons desempenhos técnico-operacional e econômico-financeiro.
Deve-se ainda prever algumas situações decorrentes de fatores adversos que o sistema esteja
submetido, como por exemplo, danos e conseqüências que podem advir das variações de pressão e
de vazão, originando avarias em tubos, conexões e demais singularidades, daí resultando em
vazamentos na rede.
Atualmente, pesquisa detalhada em redes de distribuição de água tem sido uma estratégia
adotada na intenção de se conhecer com profundidade as condicionantes de uma rede de
abastecimento de água.
As empresas de abastecimento de água no Brasil, comumente operam com índices de perdas que
variam entre 30% e 60% em média, apesar de que, existem localidades em que a perda é maior,
como no caso do Sistema de Abastecimento de Água-SAA da cidade de Juazeiro no Estado da
Bahia, onde o índice de perdas em 1998 atingiu 71%, sendo esse um dos motivos pelos quais foi
implantado o Projeto Piloto-PP do Plano Nacional de Combate ao Desperdício de Água-PNCDA
(MIRANDA et al, 1998).
Na Região Metropolitana do Recife – RMR-PE, o volume de água não contabilizado é da ordem
de 50% do volume distribuído. Estas perdas concorrem para a operação deficiente sob o ponto de
vista técnico, instigando a descontinuidade no fornecimento de água, comprometendo as finanças da
empresa de abastecimento de água, bem como seu conceito junto ao público consumidor.
As perdas estão relacionadas a aspectos técnicos - vazamento na rede de distribuição e nos
ramais prediais, bem como a aspectos comerciais - ligações clandestinas, submedições de
medidores, avarias e desvios fraudulentos de hidrômetros.
Este trabalho apresenta o desenvolvimento de uma pesquisa feita com o objetivo de identificar,
qualificar e quantificar perdas em um setor de abastecimento de água do Distrito de Cruz de
Rebouças, Município de Igarassu, PE. O município integra, juntamente com outros treze, a Região
Metropolitana de Recife.
Esse setor é alimentado por poço artesiano e foi hidraulicamente isolado da rede de
abastecimento a qual pertence sendo escolhido como um estudo de caso, visando a identificação e
avaliação de metodologias apropriadas à detecção e quantificação de perdas em sistemas de
abastecimento de água.
Rede de abastecimento de água em Cruz de Rebouças
O trabalho de pesquisa foi feito pela necessidade de se conhecer o índice de perdas de água na
rede de abastecimento de Cruz de Rebouças, tomando-se por referência um setor, hidraulicamente
isolado, podendo servir de modelo para a rede como um todo, e até mesmo para outros sistemas de
idênticas características.
A pesquisa foi feita em dois setores remembrados em um único setor da rede de abastecimento
de água do Distrito de Cruz de Rebouças, Município de Igarassu-PE, e foi desenvolvida através dos
estudos sobre perdas totais e suas classificações.
A rede está dividida em setores comerciais (105, 110 e 115) e abastecida pelos poços (P-2-4) e
(P-2-7), onde se denotava incompatibilidade técnica com os requisitos para a condução da pesquisa,
uma vez que o regime de abastecimento de água na área sofria intermitência. Os dois setores de
abastecimento de água em estudo não atendiam aos requisitos da pesquisa por não dispor de
abastecimento contínuo. Visando a solução deste problema, foram desenvolvidos dois sistemas de
automação para a operação dos poços, de forma a permitir o abastecimento dos setores sem
intermitência.
A pesquisa foi completamente voltada para o setor (105/110), setor este que é conseqüência do
remembramento dos setores (105) e (110), tendo como fonte de produção o poço (P-2-7) que
2
alimenta um reservatório do tipo “apoiado” que abastece o referido setor, isolado fisicamente do
restante da rede. Com isto, foi executada uma série de intervenções na rede de distribuição, no
intento de se conseguir estanqueidade e isolamento entre as áreas de influência de cada fonte de
abastecimento. Após concluídas as ações, foram realizados os devidos testes na rede de distribuição,
onde foi constatado o isolamento hidráulico entre os setores.
Dispositivos instalados e medições
O setor (105/110) é constituído de um poço artesiano como fonte produtora, alimentando um
reservatório do tipo apoiado com abastecimento por gravidade e dotado de funcionamento contínuo.
Foi implantado um sistema de automação para evitar extravasamento do reservatório,
abaixamento excessivo do nível dinâmico do poço e, permitir o abastecimento contínuo.
A pesquisa foi desenvolvida em um período de 10 (dez) meses, através do levantamento das
perdas totais e suas classificações.
Para o monitoramento das pressões foram instalados 10 manômetros registradores de gráficos
em pontos de consumo mais afastados da distribuição e os de cotas mais elevadas, e foram
comparadas as leituras antes e depois das ações físicas de intervenção na rede.
O trabalho de pesquisa no setor teve como principal objetivo à identificação das perdas de água e
suas origens. Daí, havendo a necessidade de quantificá-las através dos medidores de vazão e Data
Logger, bem como classificá-las por meio de hidrômetros-padrão, verificando-se submedição de
micromedidores e subestimativas de consumos não medidos. Geofone foi empregado para detecção
de ligações clandestinas e vazamentos não visíveis, além de consultas a registros de ocorrências na
verificação de outros tipos de perdas
METODOLOGIA
Iniciou-se com a determinação da produção de água do poço, utilizando-se do tubo de Pitot
modelo Cole, desenvolvendo-se trabalhos de campo e cálculo de seus coeficientes e parâmetros,
utilizando-se de equações, tabelas e ábacos.
Em seguida, passou-se a determinar o volume de água distribuído ao setor, pelas leituras do
registrador contínuo tipo Data Logger interligado ao macromedidor instalado na tubulação de saída
do reservatório apoiado.
Os volumes de água consumidos foram determinados consultando-se as folhas de controle da
micromedição no setor e pelas estimativas de consumo dos pontos não medidos.
Conhecidos os volumes de água distribuídos ao setor e consumidos, as perdas totais foram
quantificadas. Essas perdas foram classificadas empregando-se o geofone eletrônico para detecção
de vazamentos não visíveis e ligações clandestinas e, por consultas a documentos com registros de
alterações envolvendo perdas.
Técnicas foram aplicadas com o auxílio de hidrômetros-padrão instalados em série com os
medidores existentes para avaliação de submedições e fraudes nesses medidores. Os hidrômetrospadrão também foram utilizados na subestimativa de consumos não medidos, sendo instalados em
pontos estratégicos para medição desses consumos.
Medição da produção do poço
A capacidade de produção do poço que alimenta o setor foi medida com o emprego do tubo de
Pitot, obedecendo-se a uma seqüência de atividades de campo e aplicação de equações.
Levando-se em consideração os fatores de correção conseqüentes da intervenção na tubulação
quando da utilização do Pitot e acessórios auxiliares como o manômetro “U“ e o galgador, a
capacidade de produção do referido poço, QP, foi calculada pela expressão:
QP = K c . Vc . K d
(1)
3
Sendo:
K c = F v . K a . Ae . K p
(2)
Onde:
Kc - coeficiente ou fator de área (m2)
Vc - velocidade média central (m/s);
Kd - coeficiente de correção da densidade do líquido manométrico.
FV - fator de velocidade;
Ka - coeficiente de correção devido à variação entre diâmetros real e nominal.
Ae - correção da área efetiva devido a introdução do Pitot (m2);
Kp - coeficiente de correção da área devido a projeção do registro de derivação;
Fator de velocidade
O fator de velocidades FV, Equação (3), foi calculado pela média das raízes quadradas dos
valores das deflexões, d, obtidas com o auxílio do gráfico conforme a Figura 1, nas interseções das
linhas horizontais dos raios médios, Rn, com a curva de velocidade, exceto a central, dividida pela
raiz quadrada da deflexão central, dc.
n
∑ d
FV =
1
n
(3)
dc
Coeficiente de correção do diâmetro
O coeficiente de correção do diâmetro foi calculado pela Equação
 Dr 

Ka = 
 Dn 
2
(4)
O diâmetro real interno do tubo de saída do poço, no ponto de interseção onde foi implantado o
Tap, foi calculado com o uso do galgador (calibre).
Coeficiente de correção da área devido à projeção do registro de derivação
O registro de derivação, Tap, devido à sua introdução, provoca redução de área na seção da
tubulação que sai do poço no ponto de inserção, sendo necessária a sua correção através do
coeficiente de área-KP.
Coeficiente de correção da densidade do líquido manométrico
Ao Tubo de Pitot foi interligado um manômetro “U”, com o líquido manométrico formado por
tetracloreto de carbono diluído com benzina adicionado a um corante, com densidade relativa
nominal de 1,60.
O líquido manométrico teve sua densidade corrigida do seu valor nominal para o valor real,
variação esta ocasionada em função da temperatura na oportunidade da medição da produção do
poço.
A densidade real, dr, do líquido manométrico foi calculada pela Equação (5) levando-se em
consideração 06 (seis) medições das relações entre diferentes colunas de água e respectivas colunas
4
do líquido manométrico para cada equilíbrio, no manômetro “U”, sendo ha a coluna de água e, hm,
a coluna do líquido manométrico, conforme o Quadro 3.
n  ha 

∑ 
(5)

1
hm


dr = 1 +
n
O coeficiente de correção da densidade do líquido manométrico foi calculado pela Equação (6),
sendo dn o diâmetro nominal do tubo de saída do poço.
Kd =
dr − 1
dn − 1
(6)
Medição da água destinada ao consumo
Os volumes de água medidos e destinados ao consumo, foram os considerados com base no
monitoramento, possibilitando assim a emissão de relatórios gerados pelas leituras do Data Logger
interligado ao macromedidor eletromagnético instalado no tubo de descida do reservatório apoiado,
no período de janeiro a outubro de 2.000.
Considerando que o macromedidor de vazão é um equipamento que, pelo seu uso contínuo,
tende à fadiga e desgastes dos seus componentes, e ainda pelas condições em que é normalmente
submetido, como variação de temperatura e qualidade da água, provocando muitas vezes corrosão e
encrostamentos, apresenta erros por submedição dando margem às perdas de água.
A submedição do macromedidor instalado no tubo de descida do reservatório, pôde ser estimada,
a princípio, “In Loco” por processo empírico de cubagem, comparando-se leituras do medidor e
respectivas diferenças de volumes no reservatório.
Este índice foi considerado nos cálculos de perdas do volume de água ofertado ao setor
utilizando-se da Equação (7)
IM =
VM
VO
(7)
Medição do consumo de água
A medição do consumo de água do setor (105/110) foi feita analisando-se por faixas e
categorias de consumidores, pelos números de ligações e economias e, considerando as condições
do consumo, ou seja, para pontos de consumo com hidrômetros instalados, estando estes com
medição real ou medição pela média das três últimas leituras, quando o medidor apresentava
alguma irregularidade por ocasião da leitura do mês em curso. Quanto às ligações não medidas, a
concessionária definiu taxas de consumo com valores entre 10 e 30 m3/mês após análise sumária
desses consumos.
Volume total de água perdida e índice de perda total
As Equações (8) e (9) representam, respectivamente, volume das perdas totais, VP, e índice de
perda total, IP, ou seja, são correspondentes a todas as perdas físicas e não físicas que ocorreram no
setor de abastecimento, desde a oferta no reservatório apoiado até o consumo.
VP = V O − (Vm + V E)
IP = V
O
− (V
m
V
O
+ V
(8)
E
) x 100
(9)
5
Sendo:
- Vm (volume micromedido) a soma das leituras dos hidrômetros instalados nos diversos pontos de
consumo do referido setor;
- VE (volume estimado) a soma dos volumes estimados dos pontos de consumo que não dispõem
de medidores (considerado de 10 a 30 m3/mês por ponto de consumo não medido, dependendo da
faixa de consumo presumível).
Determinação das perdas totais
Inicialmente as perdas totais foram quantificadas e, em seguida, qualificadas, utilizando-se de
instrumentos de medição – macro e micromedidores de vazão; registrador contínuo - Data Logger;
instrumentos de detecção - geofone eletrônico; consultas aos arquivos da concessionária
envolvendo alterações com perdas de água – comunicações sobre vazamentos, estouramento e
manutenção da rede com perda de água.
Índices de submedição em micromedidores
O cálculo do índice de submedição da micromedição foi estabelecido com o emprego de
hidrômetros novos, de classes metrológicas B e C, servindo-se como hidrômetros-padrão, dispostos
em série com os hidrômetros existentes nos pontos de consumo.
Foram empregadas condições para o cálculo do índice de submedição, através de uma
amostragem que pudesse representar de maneira o mais real possível a submedição do sistema ou
da rede de abastecimento como um todo, servindo de parâmetro, não só para o referido setor ou a
rede, mas também no dimensionamento de sistemas de abastecimento idênticos.
O índice de perda de submedição, Ism, de micromedidores instalados em pontos de consumo foi
calculado pela Equação (10).
n
I sm
=
∑ (V mP − V m )
1
x100
∑ V mP
(10)
Onde:
- VmP é o volume medido pelo hidrômetro-padrão instalado em série com o existente;
- Vm é o volume medido pelo hidrômetro existente no ponto de consumo.
Medição do índice de subestimativa de consumo não medido
O índice de perda por erros cometidos na estimativa dos volumes de consumos dos “pontos não
medidos”, IsE, foi avaliado instalando-se 10 (dez) hidrômetros classe metrológica B em pontos
especialmente escolhidos (nas proximidades das interligações do tubo da rede com o ramal predial),
sem ônus adicionais para os consumidores envolvidos, sendo monitorados com leituras regulares VmP e comparados com os valores antes estimados - VE. Este índice foi calculado pela equação (11)
a seguir
n
IsE =
∑ (VmP − VE )
1
∑ VmP
x100
(11)
Medição de vazamentos
Foi constituída uma “turma de vazamentos”, que, no período de intervenção na rede, percorreu
toda a malha de distribuição à procura de vazamentos visíveis, localizando e eliminando esses
pontos de vazamento.
Para identificação de vazamentos não visíveis, foi feita uma varredura na rede de distribuição
por técnicos equipados com geofone eletrônico.
6
Medição do volume de água em ligações clandestinas
O volume recuperado foi estimado no período de 10 (dez) meses e o valor foi computado no
índice de subestimativa, IsE, e considerado como consumo estimado corrigido.
Fraudes em pontos de consumo
Para detecção de fraudes em medidores instalados em pontos de consumo, foi feita vistoria ao
acaso em diversos pontos, além de vistoriar os próprios pontos em que foram instalados os
hidrômetros-padrão.
Estimativa do extravasamento no reservatório
Esta estimativa foi conseguida, consultando-se os registros de alterações sobre as perdas por
extravasamento do reservatório que alimenta o setor (105/110).
Outras perdas
Outros tipos de perdas, verificadas no setor de abastecimento no período considerado, poderiam
ser conhecidos consultando-se os históricos de alterações, porém, essas perdas não foram
registradas pela concessionária.
As perdas totais ocorridas no sistema em estudo foram calculadas a cada mês pela diferença
entre os volumes de água ofertado e consumidos e, computadas para todo o período de estudo. Com
isto, a diferença entre as perdas totais e as classificadas, chamada “OUTROS”, foram as perdas que
não puderam ser identificadas
RESULTADOS
Medição da vazão do poço
Foi calculada a vazão do poço através das Equações (1) e (2), cujos termos foram encontrados
conforme o desenvolvimento a seguir.
Fator de velocidade
O Fator de velocidade foi calculado com base no gráfico de velocidades, Figura 1, formado com
o uso do Pitot Cole por ocasião da medição da produção do poço.
O Quadro 1 mostra os diferenciais de pressão di3, correspondentes aos pontos D eqüidistantes.
Rn são os valores dos raios médios dos anéis de igual área em que foi dividida a seção reta do tubo
de saída do poço. Os valores d são os diferenciais de pressão correspondentes aos pontos de
cruzamento das linhas horizontais de Rn com a curva de velocidades no gráfico da Figura 1.
Quadro1: Diferenciais de pressão correspondentes aos respectivos raios médios
D(mm)
0
15
30
45
60
75
90
105
120
135
150
di (cm)
11,4 15,0 16,0 16,3 16,3 16,2 16,0
16,1
15,6
13,8
13,4
Rn(mm) 3,85 12,25 21,97 33,92 51,28 75 98,72 116,08 128,03 137,75 146,15
d (cm)
12,60 14,70 15,60 16,20 16,30 16,2* 16,10 15,80 14,60 13,80 13,50
*Diferencial de pressão central-dc.
3
Diferenciais lidos por ocasião da medição da produção do poço
7
Os diferenciais de pressão d, dos respectivos pontos Rn, foram assinalados no gráfico, conforme a
Figura 1.
Cruz de Rebouças - Poço (P-2-7) EP 068-E-006
Gráfico de Velocidades (m/s)
150
13,50
135
13,80
Diâmetro (mm)
120
15,80
14,60
105
16,10
90
75
dc=16,20
60
16,30
45
30
16,20
14,70
15
12,60
15,60
0
11
12
13
14
15
16
17
Diferenciais-d (cm)
Figura 1: Gráfico de Velocidades formado com o uso do tubo de Pitot
Aplicando-se na Equação (3) os diferenciais de pressão d e dC, o Fator de velocidade encontrado
foi FV=0,96.
Correção do diâmetro
A correção do diâmetro do tubo de saída do poço foi feita medindo-se o diâmetro real com o
galgador (altura do gancho= 25mm). O diâmetro real encontrado foi Dr=154 mm. Conhecendo-se o
diâmetro nominal da canalização, Dn=150 mm, utilizando-se da Equação (4), foi encontrado o
coeficiente de correção do diâmetro Ka =1,054.
Correção de área efetiva
A correção da área devido à introdução do Pitot na tubulação, foi calculada pela diferença entre a
área da seção do tubo, com diâmetro de 150mm e a área do Pitot introduzido, onde foi encontrado
Ae = 0,017188 m2.
Coeficiente de correção da projeção do registro de derivação
Em função do diâmetro nominal do tubo, 150mm, e do comprimento do registro-Tap nele
introduzido (1,0 mm), o coeficiente encontrado foi Kp=0,998.
Coeficiente de área
Aplicando os valores anteriormente calculados na Equação (2), o coeficiente de área encontrado
foi KC=0,01736 m2.
Velocidade central
O Quadro 2 indica as 10 (dez) velocidades conforme as respectivas deflexões manométricas, que
foram medidas no centro geométrico da seção do tubo de saída do poço, no ponto de inserção, com
8
o uso do Pitot, onde as leituras foram efetuadas através do manômetro “U” a cada minuto. Com isto,
a velocidade central média encontrada foi Vc=1,198 m/s, que corresponde à média das velocidades.
Quadro 2:Velocidade central pelo diferencial de pressão
Hora
Deflexão
Velocidade
(mm)
(m/s)
16:15
16,1
1,201
16:16
16,2
1,205
16:17
16,0
1,197
16:18
15,9
1,194
16:19
16,3
1,209
16:20
16,2
1,205
16:21
16,0
1,160
16:22
16,9
1,194
16:23
16,2
1,205
16:24
16,2
1,205
Coeficiente de correção da densidade do líquido manométrico
O Quadro 3 mostra o somatório das relações entre as colunas de água e líquido manométrico
que, aplicada à Equação (5) verifica-se a densidade real, sendo esta aplicada à Equação(6), o
coeficiente encontrado foi Kd=1,02.
Quadro 3: Densidade real, dr, do líquido manométrico
N0
ha
hm
ha/hm
1
0,75
1,10
0,68
2
1,10
1,85
0,59
3
1,70
2,75
0,62
4
2,15
3,50
0,61
5
3,05
5,10
0,60
6
4,40
7,50
0,59
3,69
Σ (ha/hm)
Média (ha/hm)
0,62
dr = 1,62
Produção do poço
Substituindo os valores, anteriormente calculados, na Equação (1), o valor encontrado para a
capacidade de produção do poço foi QP=1.832,82 m3/dia.
Na Figura 2 é apresentado gráfico do comportamento de vazão da curva de produção do poço,
relativo ao período de 01 a 08 de maio de 2000, extraído do Data Logger interligado ao
macromedidor instalado na tubulação de saída do poço.
9
Figura 2: Curva da produção do poço que alimenta o setor (105/110)
Medição da água destinada ao consumo
A Figura 3 apresenta o gráfico do comportamento de vazão medida entre 01 e 08 de abril do
mesmo ano, extraído do registrador contínuo.
Figura 3: Gráfico de vazão ofertada ao setor (105/110)
Após esta operação o medidor foi destinado ao laboratório de hidrômetros da concessionária
para calibragem, oportunidade em que se constatou um índice de macromedição, IM, de 97%. Este
índice foi considerado nos cálculos de perdas do volume de água ofertado ao setor utilizando-se da
Equação (7), ou seja: VO= VM/0,97, onde VO (volume ofertado) é o volume total de água que
passou pelo macromedidor e, VM (volume macromedido), o volume que foi extraído da leitura do
macromedidor instalado na saída do reservatório apoiado que abastece o setor em estudo, com o
auxílio do Data Logger.
Medição do consumo de água
O Quadro 4, a seguir, mostra o acompanhamento da micromedição no setor (105/110),
correspondente ao período de janeiro a outubro de 2000.
Quadro 4: Acompanhamento da micromedição
CRUZ DE REBOUÇAS
ITEM
N0 DE LIGAÇÕES SEM
HIDRÔMETRO
N0 DE LIGAÇÕES COM
HIDRÔMETRO
N0 DE LIGAÇÕES
COM MEDIÇÃO REAL
N0 DE HIDRÔMETROS
INSTALADOS
SETOR (105/110)
ANO- 2000
JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT TOTAL
85
114
100
95
89
77
83
79
67
83
872
1685 1699 1688 1704 1710 1693 1701 1702 1701 1705
16988
1423 1417 1416 1386 1382 1408 1370 1368 1375 1384
13929
12
10
13
28
25
12
16
12
12
8
148
10
VOLUMES (m3)
N0 DE HIDRÔMETROS
SUBSTITUÍDOS
COM HIDRÔMETRO
CONSUMO R EAL
CONSUMO P/MÉDIA*
SOMA - Vm
SEM HIDRÔMETRO
(ESTIMADO)-VE
TOTAL
(com e sem hidrômetro)
32
-
5
6
13
5
5
6
8
4
84
17256 19089 15994 17153 17722 17741 16026 16865 16785 15990 170621
2859 2831 3146 2841 2758 3270 2655 2738 2780 2649 28527
20115 21920 19140 19994 20480 21011 18681 19603 19565 18639 199148
1080 1422 1225 1135 1125 995 1085 1022 1195 972
11256
21195 23342 20365 21129 21605 22006 19766 20625 20760 19611 210404
*Registro de consumo pela média das (03) três últimas leituras
Volume total de água perdida e índice de perda total
O Quadro 5 apresenta os resultados mensais e globais correspondentes aos volumes ofertados,
medidos e estimados bem como os índices de perdas totais. Este Quadro fornece o resumo da
situação em que se encontra o setor quanto às perdas de água, baseado nas submedições de
medidores instalados em pontos de consumo e nas subestimativas de consumos de pontos não
medidos.
Quadro5 : Volumes e Índice de Perda Total no Setor (105/110)
ÍNDICE (%)
VOLUMES DE ÁGUA (m3)
MÊS
VO
Vm
VE
VP
IP
JAN
28865 20115 1080
7670
26,57
FEV
33905 19920 1422 12563
37,05
MAR 30469 22140 1225
7104
23,32
ABR 28634 19994 1135
7505
26,21
MAI
32539 19408 1125 12006
36,90
JUN
39869 23011 995
15863
39,79
JUL
30212 18681 1085 10446
34,58
AGO 29292 19565 1022
8705
29,72
SET
29981 19565 1195
9221
30,76
OUT 29640 18639 972
10029
33,84
TOTAL 313407 201038 11256 101113
32,26
Determinação das perdas totais
O valor das perdas totais no setor em estudo foi avaliado através de cálculos envolvendo os
volumes ofertado e consumido (medido e estimado).
O Quadro 9 apresenta os resultados mensais e globais correspondentes aos volumes ofertados,
medidos e estimados bem como os índices de perdas totais, e ainda, fornece o resumo da situação
em que se encontra o setor quanto às perdas de água, baseado nas submedições de medidores
instalados em pontos de consumo e nas subestimativas de consumos de pontos não medidos.
Índices de submedição em micromedidores
A estimativa foi feita considerando uma amostra de 18 (dezoito) hidrômetros-padrão. Estes
hidrômetros-padrão foram instalados em caixas metálicas especiais implantadas no muro frontal do
imóvel, do lado de fora, para evitar fraudes por by-pass.
11
O Quadro 6 adiante mostra o resultado encontrado para o índice de submedição, Ism, com os
hidrômetros-padrão instalados, ao final de 09 (nove) leituras monitoradas no período de 60
(sessenta) dias, ou seja, uma média de uma leitura semanal.
Medição do índice de subestimativa de consumo não medido
O Quadro 7 mostra o resultado encontrado para o índice de subestimativa, IsE, com os 10 (dez)
hidrômetros-padrão instalados, ao final de 09 (nove) leituras monitoradas no período de 60
(sessenta) dias.
Quadro 6: Índice de submedição em micromedidores
Hidrômetros
Leituras (m3)
0
N
Classe
Vm
VmP
VmP - Vm
1
B
72,30
77,50
5,20
2
B
72,30
87,30
6,30
3
B
121,70
132,82
11,17
4
C
138,80
154,0
15,20
5
C
94,60
99,90
5,30
6
B
91,37
97,40
6,03
7
C
103,00
116,40
13,40
8
C
221,30
259,50
38,20
9
B
88,45
92,50
4,05
10
C
138,30
152,24
13,94
11
B
69,00*
81,50
12,50
12
B
117,40*
122,20
4,80
13
B
92,00*
110,00
18,00
14
B
86,50*
97,50
11,00
15
B
123,00*
138,50
15,50
16
B
78,00*
89,00
11,00
17
B
88,50*
101,00
12,50
18
B
94,00*
110,50
16,50
SOMA
1150,77
1269,56
220,59
Ism = 17,38%
* Hidrômetro com mais de 10 anos
N0 de
Economias
03
04
04
03
04
02
02
04
02
Quadro 7: Índice de subestimativa de consumos não medidos no setor (105/110)
Hidrômetros
Leituras (m3)
N0 de
Economias
N0
Classe
VmP
VE
VmP - VE
1
B
38,60
20,00
18,60
02
2
B
31,40
20,00
11,40
3
B
34,20
20,00
14,20
02
4
B
65,50
40,00
25,50
04
5
B
38,70
20,00
18,70
02
6
B
85,00
60,00
25,00
06
7
B
38,30
20,00
18,30
8
B
77,50
40,00
37,50
04
9
B
36,60
20,00
16,60
02
12
10
B
SOMA
92,50
60,00
538,30
320,00
IsE = 40,55%
32,50
218,30
06
Medição de vazamentos
Os volumes de vazamentos visíveis foram os resultados das estimativas dos volumes perdidos
nos pontos consertados, sendo computados nos meses de março-340 m3, maio-237 m3 e agosto-252
m3, no total de 829 m3.
Para identificação de vazamentos não visíveis, foi feita uma varredura na rede de distribuição
por técnicos equipados com geofone eletrônico, sendo localizado e eliminado 03 (três) pontos de
vazamento na rede, em conseqüência de perfurações, com diâmetro médio de 4 (quatro) mm.
Foi estimada a vazão inicial de vazamento por ponto em 640 m3/mês, mas estando os pontos sob
pressão de 2 kg/cm2, o coeficiente de descarga considerado foi de 0,63, com isto, considerou-se o
volume mensal calculado em 403 m3 para cada ponto de vazamento. Não se sabendo do tempo real
de vazamento, o período considerado foi o da realização da pesquisa, ou seja, 10 (dez) meses, com
volume mensal perdido de 1.209 m3 e total de 12.090 m3.
Medição do volume de água em ligações clandestinas
Foram detectadas 07 (sete) ligações clandestinas, LC, utilizando-se o geofone e, por consultas
aos cadastros técnico e comercial. Das ligações clandestinas detectadas, 02 (duas) foram
regularizadas, 02 (duas) foram desativadas e 03 (três) foram colocadas em evidência, como
consumos não medidos (arbitrada taxa mínima – 10 m3/dia) para posterior regularização.
O volume recuperado foi estimado com base na Equação (11), conforme os seguintes cálculos:
- Volume de água: correspondente ao volume estimado, VE, de 20 m3 (os volumes estimados
para os pontos de consumo não medidos variam de 10 a 30 m3, logo, foi
considerado o valor intermediário);
- Período: 10 (dez) meses;
- Correção: Considerou-se o índice de subestimativa de consumo não medido, incidente no setor
(105/110), ou seja, IsE=40,55%, que conforme os cálculos, tem-se: 40,55=(VmP 20)x100/VmP, logo VmP=33,64 m3/mês, para cada ligação clandestina detectada.
- Volume total mensal: V=33,64x 7=235,50m3.
Fraudes em pontos de consumo
Foram registradas em 07 (sete) pontos de consumo com fraudes dos tipos “by pass”,
retardamento e dano intencionais em hidrômetro, detectados em conseqüência da instalação de
hidrômetros-padrão.
Essas perdas foram computadas para todo o período de estudo com base no volume calculado
para ligação clandestina menos o consumo mínimo estimado, ou seja, V=33,64-10=23,64 m3 a cada
mês por ponto flagrado, perfazendo um total de 7x23,64=165,50 m3/mês.
Estimativa do extravasamento no reservatório
Consultando-se os registros de alterações sobre as perdas por extravasamento do reservatório
que alimenta o setor (105/110), constatou-se que no dia 24/set/2000 ocorreu um extravasamento do
reservatório em conseqüência de problemas na LP (Linha Privada) do sistema de automação que
interliga o poço (P-2-7) e o reservatório apoiado, cujo volume perdido foi contabilizado pela oferta
total no dia, 995,0 m3, e pelo tempo de ocorrência do acidente que teve início às 6:00h
aproximadamente e a equipe da concessionária compareceu ao local às 16:05h (a demora se deu por
ter sido um fim de semana), sendo possível estimar o volume extravasado em 416 m3.
13
Outras perdas
As perdas totais ocorridas no sistema em estudo foram calculadas a cada mês pela diferença
entre os volumes de água ofertado e consumidos e, computadas para todo o período de estudo, 10
(dez) meses. Com isto, a diferença entre as perdas totais e as classificadas, são as chamadas
“OUTROS”, perdas que não puderam ser classificadas.
O Quadro 8 mostra de maneira discriminada os volumes de perdas identificadas pela pesquisa e
os Quadros 9 e 10 apresentam respectivamente, o índice de perdas totais (físicas e não físicas) e, o
resumo dos volumes que se verificaram no período de estudo.
Quadro 8 : Volumes de perdas identificadas no setor (105/110)
N0 DE PONTOS VOLUMES (m3)
TIPOS DE PERDAS
DETECTADOS RECUPERADOS
VAZAMENTOS VISÍVEIS
05
252,00
VAZAMENTOS NÃO VISÍVEIS
01
4.030,00
LIGAÇÕES CLANDESTINAS
07
2.355,00
FRAUDES
07
1.655,00
EXTRAVASAMENTOS
01
416,00
OUTROS*
42.437,00
TOTAL
21
* Correspondentes a perdas não classificadas
51.145,00
Outras
Perdas
Perdas
Não Físicas
Perdas
Físicas
Quadro 9: Resumo das perdas de água no setor (105/110)
Demonstrativo dos Percentuais de Perdas de Água
Vazamentos
4,26%
(Visíveis e Não Visíveis)
Extravasamento
0,15%
Soma
4,41%
Submedição de Hidrômetros
13,82%
Subestimativa
2,53%
(Pontos Não Medidos)
Ligações Clandestinas
0,78%
Fraudes em Medidores
0,54%
Soma
17,67%
Não classificadas
Soma
Total
8,50%
8,50%
30,58%
CONCLUSÕES
Produção do poço
A medição da produção de água do poço, correspondente ao volume mensal de 54.985 m3 foi de
grande importância, considerando que este abastecia apenas o setor (105), cujo consumo médio era
14
de aproximadamente 38% da capacidade total do poço. Com isto resolveu-se remembrar os setores
(105) e (110) em um único, o setor (105/110), cujo volume médio mensal ofertado é de 30.400 m3,
correspondente a 55% da sua capacidade de produção total.
O poço (P-2-7) é uma fonte com produção residual capaz de atender a população atual e se
dispor ao suprimento de outros setores da rede de abastecimento, caso haja necessidade.
Das perdas e índices de submedição e subestimativa
O objetivo do estudo foi conseguido, considerando que as perdas foram identificadas,
quantificadas e qualificadas no seu contexto geral. Os resultados obtidos poderão servir como
parâmetros em trabalhos complementares destinados a própria rede à qual pertence o setor
(105/110) e a outros sistemas de abastecimento de água com as mesmas características.
Na classificação das perdas, usaram-se recursos disponíveis que possibilitaram a localização de
vazamentos não visíveis e ligações clandestinas, sendo assim eficientes na sua utilização. O
monitoramento foi levado a efeito com o emprego de registradores contínuos - Data Logger, de
medidores e por consultas ao pessoal técnico-administrativo e acervo literário.
O que foi conseguido contribui para um melhor desempenho técnico-operacional visando boas
manutenções corretiva e preventiva do sistema como um todo, desde a malha de distribuição à rede
de medidores.
Dos valores de perdas descritos no Quadro 9, verifica-se que às perdas físicas - 4,41%
correspondem a um percentual relativamente baixo. Das perdas não físicas - 17,67%, verifica-se
que os maiores percentuais correspondem a submedição de hidrômetros e subestimativas de
consumos de pontos não medidos, o que foi conseguido, com muito êxito, pois os índices de
submedição- Ism de micromedidores instalados em pontos de consumo e, de subestimativas de
consumos não medidos- IsE, calculados com o auxílio de hidrômetros-padrão, constituíram
parâmetros importantes que foram aplicados ao sistema como um todo.
As perdas que não puderam ser classificadas foram da ordem de 8,50%.
BIBLIOGRAFIA
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REZENDE, T. C. Vazamento na rede distribuidora de água. Em Pauta - Revista DAE, São Paulo, n0
54, Ano 25, pp 68-69, 1964.
15
Quadro 10: Quadro Geral dos Volumes de Água
CRUZ DE REBOUÇAS
SETOR (105/110)
ANO/2000
PONTOS DE
VOLUMES (m3)
CONSUMO
(m3)
OFERTA (m3)
MEDIDOS
NÃO
IM=97%
Ism=17,38% MEDIDOS
VP IP VAZAMENTOS LIGAÇÃO
IsE=40,55%
MÊS
EXTRAVASA
(m3) (%)
OUTROS
CLANDES FRAUDES
MENTO
TINA
NÃO
VM
VO
Vm VPM VE VPE
VISÍVEL
VISÍVEL
1209
235,5
165,5
JAN 27999 28865 20115 24346 1080 1817 7670 26,57
1209
235,5
165,5
FEV 32888 33905 21920 26531 1422 2392 10563 31,16
1209
235,5
165,5
MAR 29555 30469 19140 23166 1225 2061 10104 33,16 340
1209
235,5
165,5
ABR 27775 28634 19994 24200 1135 1909 7505 26,21
1209
235,5
165,5
MAI 31563 32539 20480 24788 1125 1892 10934 33,60 237
1209
235,5
165,5
JUN 28673 29560 21011 25431 995 1674 7554 25,55
1209
235,5
165,5
JUL 29306 30212 18681 22611 1085 1825 10446 34,58
1209
235,5
165,5
AGO 28413 29292 19603 23727 1022 1719 8667 29,59 252
1209
235,5
165,5
416
SET 29082 29981 19565 23681 1195 2010 9221 30,76
1209
235,5
165,5
OUT 28751 29640 18639 22560 972 1635 10029 33,84
TOTAL 294005 303098 199148 241041 11256 18934 92694 30,58 829
12090
2355
1655
416
Legenda:
VP = Volume de água perdido
VPM = Volume de água que passou pelo micromedidor
IP = Índice de perda de água
VPE = Volume de água consumido pelo ponto estimado (não medido)
1092
3372
3292
915
4012
845
4167
1984
2265
3835
25778
16