4 ESTUDO DE CASO: IMPLANTAÇÃO DE DISTRITOS DE MEDIÇÃO E CONTROLE NO
4.2 IMPLANTAÇÃO DOS DMC'S NO MUNICÍPIO
Os sistemas de abastecimento de água no município são operados pela Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo – Sabesp. Em 2007, a Unidade de Negócio Norte da Sabesp – MN, responsável pela operação dos sistemas de abastecimento de água em 08 municípios da região bragantina, efetuou contratação para prestação de serviços de engenharia para adequação de macromedidores de vazão e implantação de DMC's para controle de perdas, que será foco do estudo de caso em questão.
Inicialmente foram dimensionadas e projetadas as instalações de macromedidores de vazão em áreas de bombeamento “boosters”, válvulas redutoras de pressão (VRP’s) e reservatórios de pequeno porte localizados em bairros isolados, pois devido às questões de topografia do município de Bragança Paulista, por existirem grandes desníveis geométricos dentro do perímetro atendido pelas redes de distribuição de água, há uma grande quantidade de equipamentos de bombeamento e VRP's.
Logo após iniciaram-se os estudos visando a redução de pressão em pontos do sistema de distribuição que possuíam pressões elevadas. Dessa forma, foram projetadas novas VRP’s para possibilitar a redução de pressão nestas áreas, sendo que as mesmas já foram projetadas prevendo a instalação de macromedidores de vazão, possibilitando a redução de pressão e a criação de um novo DMC em cada válvula instalada.
Posteriormente os estudos contemplaram a verificação de novas áreas onde fosse possível a instalação somente de macromedidores, geralmente áreas isoladas ou facilmente isoláveis, para criação de novos DMC's.
A tabela 8 apresenta os 30 DMC’s implantados no município de Bragança Paulista, com as informações sobre a área de cada DMC em Km2, extensão de
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redes em metros, número de ligações em ordem crescente e os valores médios relativos a cada um destes itens.
Tabela 8 - DMC's implantados no município de Bragança Paulista
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A seguir, serão detalhados os passos que foram utilizados para implantação dos DMC's nas novas áreas de VRP’s. Foram considerados os seguintes parâmetros nos estudos realizados:
Área de abrangência da VRP;
Dados característicos da VRP;
Medição de vazão e pressão na entrada da área;
Medição de pressão no ponto crítico;
Dimensionamento da VRP;
Avaliação do retorno do investimento com a instalação da VRP;
Projeto executivo do sistema de redução de pressão.
Os estudos foram iniciados com a delimitação da área onde se pretendia instalar a VRP, sendo então identificada a entrada da área e verificados os locais necessários para se realizar o isolamento da área, prevendo-se, então, a instalação de válvulas de manobra ou o seccionamento das redes, de forma a isolar a área delimitada.
A figura 32 apresenta a delimitação da área de implantação de uma VRP, para redução das pressões e criação de um DMC no bairro CDHU, onde também foi necessária a implantação de uma válvula de manobra para isolamento da área. Observa-se a utilização das curvas de nível, para identificar as cotas do local onde será instalada a VRP e do ponto crítico de abastecimento da região delimitada, ou seja, o ponto mais desfavorável (geralmente o ponto mais alto ou mais distante) onde ocorre a menor pressão manométrica.
Logo após, foram identificados os dados técnicos da área, tais como diâmetro e material da tubulação de entrada, extensão de rede, número de ligações e consumo mensal dos clientes dentro da área delimitada. Também são identificadas as pressões máxima, mínima e média e as vazões máxima, mínima e média.
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Figura 32 - Delimitação da área de abrangência da VRP CDHU
Fonte: Adaptado de Sabesp (2013)
As medições de vazão são realizadas inicialmente com tubo Pitot e logger diferencial de pressão, após a instalação de um ponto de tomada na rede de água, visando obter dados que possibilitem o dimensionamento de um macromedidor adequado, pois estes equipamentos devem funcionar em faixas de trabalho adequadas para que realizem uma medição confiável, portanto é de grande importância dimensionar um medidor que consiga medir as vazões máximas e mínimas no DMC.
São ainda realizadas medições de pressão em diversos pontos internos à área delimitada, de forma a identificar a variação destas pressões após a instalação da VRP. Com relação ao dimensionamento da VRP, também são analisadas as
LOCAL DA VRP
PONTO CRÍTICO
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condições de operação, ou seja, as pressões de montante e jusante, de forma que a redução de pressão não esteja dentro da zona de cavitação da válvula, pois uma redução abrupta pode ocasionar a cavitação da válvula.
Após a instalação da válvula, na fase de pré-operação, o ponto crítico passa a ser monitorado para verificar a redução de pressão ocorrida neste ponto, conforme apresentado na figura 33.
Figura 33 - Instalação de data-logger no ponto crítico VRP CDHU
Fonte: Sabesp (2013)
Realiza-se ainda o estudo da viabilidade econômico financeira, considerando- se que a redução de pressão proporciona uma redução na vazão dos vazamentos, conforme já apresentado anteriormente na metodologia FAVAD, na equação 2, item
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2.5.1 da revisão bibliográfica.
Para o DMC CDHU, os valores apresentados foram calculados com a utilização da equação 2:
Po = 45 mca
Qo = 0,01321 m3/h*ligação (perda de 317 litros/ligação*dia em 2007) P1 = 30 mca
N1 = 1,15 (material PVC e F°F°) n° de ligações = 429
Com a instalação da VRP, tem-se então uma redução das perdas de água de 0,01321 m3/h para 0,00829 m3/h para cada ligação, como há um total de 429 ligações, obtém-se uma redução total de 3,5551 m3/h, ou 2.559,69 m3/mês. Considerando o custo de implantação do sistema redutor de pressão no período, que foi de R$ 86.312,57, e adotando-se um custo médio de produção, na época do estudo, de R$ 1,00/m3, ou seja, uma economia de R$ 2.559,69/mês, obtém-se um retorno do investimento em um período de 34 meses.
O projeto executivo de instalação da montagem hidromecânica da VRP CDHU é apresentado na figura 34, demonstrando a instalação da VRP, macromedidor, válvulas de manobra e demais peças utilizadas na montagem. Nota-se que a VRP é projetada com um “by-pass”, ou seja, uma tubulação alternativa para passagem de água, visando não interferir no abastecimento, caso seja necessário a manutenção da VRP ou do macromedidor. (2)
h
m
Q
Q
P
P
Q
Q
N/
3
00829
,
0
1
45
30
01321
,
0
15 , 1 1 1 0 1 0 1
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Figura 34 - Projeto de instalação hidromecânica VRP CDHU
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Observa-se ainda, que a VRP foi projetada em forma de cavalete, ou seja, a instalação foi projetada de forma que a válvula fique acima do solo, evitando desta forma a construção de caixa subterrânea, facilitando a manutenção, por não se tratar de um espaço confinado, conforme pode ser observado na figura 35.
Figura 35 – Sistema redutor de pressão VRP CDHU instalado
Fonte: Adaptado de Sabesp (2013)