Resumo

O objetivo deste estudo foi demonstrar a utilização da simulação hidráulica como ferramenta para a determinação dos parâmetros necessários na definição de ações para a redução de perdas reais. O estudo foi dividido em seis fases, sendo: (a) montagem da topologia, (b) carregamento de informações, (c) coleta das medições pressão e vazão em campo, (d) calibração do modelo, (e) avaliação das perdas por trecho de rede, e (f) definição de cenários para o combate às perdas reais. O resultado da simulação hidráulica permitiu a criação de cenários, nos quais pode ser testado o potencial de redução das perdas obtido com a aplicação das ações de combate às perdas reais, que auxiliaram na escolha das ações para combate às perdas, bem como, sua priorização. Também foi possível a quantificação dos materiais e serviços, pois a topologia foi construída sobre a base cadastral da infraestrutura existente.

Introdução

Devido ao fato de o sistema de abastecimento de água ter sido submetido a grandes variações de pressão ao longo do dia, durante à crise hidrica ocorrida no período de 2014 e 2015, surgiu a necessidade de se executar intervensões na malha de distribuição de água para a correção de falhas causadas pela fadiga mecânica nas conexões e em trechos cujo tempo de instalação estava acima dos 40 anos. Estas intervenções situam-se em áreas densamente urbanizadas e com grande movimentação de pessoas e veículos em suas vias públicas.

Nas grandes metrópoles, grandes intervenções físicas na infraestrutura de rede de distribuição de água ou interrupções no abastecimento normal dos clientes, geram transtornos e podem prejudicar a imagem da empresa concessionária. Visando a minimização das intervenções e a maximização de recursos, a utilização da simulação hidráulica foi escolhida para auxiliar na definição dos trechos mais críticos, e quais ações devem ser executadas. (1)“Os modelos de simulação hidráulica são eficazes no fornecimento de informações para a elaboração de um diagnóstico de perdas de água em um sistema de distribuição. […]. As simplificações da realidade efetuadas no modelo, não afetam os resultados críticos. Desta forma, o comportamento do sistema real é reproduzido, o que permite a elaboração do diagnóstico operacional do sistema”. Este conceito foi aplicado neste trabalho cujo resultado orientou a definição e o planejamento de ações para redução de perdas e otimização operacional.

Em uma reunião de análise crítica na, realizada em agosto de 2016, foi apontada a necessidade de escolha de áreas com maior o potencial de vazamentos para direcionar os investimentos de recursos onde haja maior retorno com redução de perdas de água. Após a crise hídrica, que tornou os recursos existentes e o tempo para a combate às perdas se escassos, face a dimensão do crescimento das perdas e das condições operacionais da rede distribuição. Foi sugerido, pela equipe de engenheiros presentes, a utilização da ferramenta de simulação hidráulica para potencializar o direcionamento das empresas de detecção de vazamentos e ainda gerar um diagnóstico operacional da rede existente. Esta sugestão foi aceita pelo corpo gerencial presente e um plano de ação foi esboçado imediatamente.

O crescimento das perdas era alvo em reportagens publicadas nos principais meios de comunicação, e as condições operacionais das redes de distribuição, apresenta problemas estruturais que aumentam a probabilidade de vazamentos e arrebentamentos nas redes de distribuição. O risco de investir esforços e recursos em áreas nas quais os ganhos não atendam as expectativas pode ser minimizado com a utilização desta ferramenta, pois permite verificar os trechos de rede com maior potencial de perdas. Assegurando assim, a agilidade necessária para se definir a área com maior chance de bons resultados e direcionar os recursos.

O risco de investir esforços e recursos em áreas nas quais os ganhos não atendam as expectativas, foi estudado por uma equipe multi-organizacional formada pelos profissionais das Divisões de Engenharia, Operação, Manutenção, Comercial e de Apoio administrativo. As tarefas de obtenção das informações necessárias, foram divididas e cada grupo concentrou-se em sua tarefa. Utilizando o método DELPHI (consenso entre especialistas) os principais fatores do aumento das perdas foram identificados como sendo:

• Grande variação de pressão ao longo dia, no período da crise hídrica;
• Redes antigas com mais de 50 anos de operação;
• Tempo muito longo para pesquisa de vazamento em uma grande extensão de rede;
• Aumento dos vazamentos em função da fadiga mecânica das juntas e arrebentamentos, devido a variação de pressão;
• Necessidade de um gerenciamento de pressão mais efetivo.

O fator de tempo na detecção de vazamentos foi o que se definiu como primeiro passo para a redução das perdas, que é o objeto deste trabalho. Os demais itens seriam tratados após os reparos dos vazamentos detectados e com a melhoria da gestão de pressão. Após a construção da topologia da rede de distribuição no software para simulação hidráulica, inicia-se a fase de calibração da topologia e das demandas, por meio de dados de vazão e pressão medidos e coletados “in-loco” por registradores eletrônicos em pontos definidos na topologia. (1)“A reprodução aproximada da realidade depende diretamente da confiabilidade das informações obtidas em campo. Assim, toda a coleta de dados proveniente de medições ou ensaios, deve ser tratada com o máximo rigor possível, agindo como se estivesse em um grande laboratório”.

Autores: Paulo Rogério Palo e Débora Soares.