I AVALIAÇÃO DA INFLUÊNCIA DE UM EQUIPAMENTO ELIMINADOR DE AR NA MEDIÇÃO DE CONSUMO DE ÁGUA NUMA REDE DE DISTRIBUIÇÃO

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23º Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental

I-063 - AVALIAÇÃO DA INFLUÊNCIA DE UM EQUIPAMENTO ELIMINADOR DE AR NA MEDIÇÃO DE CONSUMO DE ÁGUA NUMA REDE DE

DISTRIBUIÇÃO

Robert Schiaveto de Souza⁽¹⁾

Engenheiro Civil pela Universidade Federal de Mato Grosso do Sul e Doutor em Hidráulica e Saneamento pela Escola de Engenharia de São Carlos / USP. Professor Adjunto do Departamento de Hidráulica e Transportes do Centro de Ciências Exatas e Tecnologia da Universidade Federal de Mato Grosso do Sul.

Mauro Polizer

Engenheiro Civil pela Escola de Engenharia de Lins e Mestre em Tecnologias Ambientais pela Universidade Federal de Mato Grosso do Sul. Professor Titular do Departamento de Hidráulica e Transportes do Centro de Ciências Exatas e Tecnologia da Universidade Federal de Mato Grosso do Sul.

Manoel Afonso Costa Rondon

Engenheiro Civil e Mestre em Tecnologias Ambientais pela Universidade Federal de Mato Grosso do Sul.

Professor Adjunto do Departamento de Hidráulica e Transportes do Centro de Ciências Exatas e Tecnologia da Universidade Federal de Mato Grosso do Sul.

Luiz Augusto Araujo do Val

Engenheiro Civil pela Universidade Federal de Uberlândia e Mestre em Planejamento de Transportes pelo Instituto Militar de Engenharia - IME. Professor Assistente do Departamento de Hidráulica e Transportes do Centro de Ciências Exatas e Tecnologia da Universidade Federal de Mato Grosso do Sul.

Jorge Gonda

Engenheiro Civil e Mestre em Hidráulica e Saneamento pela Escola de Engenharia de São Carlos - USP.

Professor Titular do Departamento de Hidráulica e Transportes do Centro de Ciências Exatas e Tecnologia da Universidade Federal de Mato Grosso do Sul.

Endereço⁽¹⁾: Universidade Federal de Mato Grosso do Sul - Centro de Ciências Exatas e Tecnologia - Departamento de Hidráulica e Transportes - Cidade Universitária S/N - Caixa Postal 549 - CEP: 79070-900 - Campo Grande - MS - Brasil - Tel: (0xx67) 345-7490 - - Fax: (0xx67) 345-7450 - e-mail:

rssouza@nin.ufms.br.

RESUMO

Este trabalho foi desenvolvido com o objetivo de estudar a influência do dispositivo eliminador de ar Dolphin nas medições do consumo de água, na rede de distribuição de Campo Grande. Foram observados e medidos os efeitos da movimentação do ar na totalização dos volumes fornecidos aos usuários e comparados, através de medições de campo, os consumos registrados nos hidrômetros instalados antes e depois do dispositivo eliminador de ar. A pesquisa realizada para estudar o comportamento do dispositivo eliminador de ar, relativo a sua influência nas medições de consumo de água, em condições de funcionamento na rede de distribuição de Campo Grande, em situações de abastecimento e desabastecimento, através de testes de campo, permite concluir que o emprego do dispositivo não apresentou influência significativa nas medições.

PALAVRAS-CHAVE: Eliminador de ar, consumo de água, Campo Grande.

INTRODUÇÃO

Uma rede de distribuição de água é a parte do sistema de abastecimento formada de tubulações e órgãos acessórios, destinada a colocar água potável à disposição dos consumidores, de forma contínua, em quantidade e pressão recomendadas. A rede deve ser projetada hidraulicamente para as vazões de dimensionamento, verificando-se os limites de pressão fixados.

A presença de ar em canalizações que transportam líquidos, é um fenômeno prognosticável sob o ponto de vista hidráulico. Todavia, a sua quantificação é difícil em decorrência do elevado número de variáveis intervenientes.

A diferença das cotas piezométricas de dois pontos, é a grandeza física responsável pela movimentação da água nos sistemas de distribuição, desde a sua origem no reservatório até os pontos extremos da rede. Quando

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a pressão no interior da tubulação é maior que a atmosférica, a pressão é positiva. Caso contrário, quando os valores são menores, a pressão é negativa. Pressões positivas ao longo de um sistema de distribuição de água significam condições de abastecimento normais. Nessa condição não ocorre entrada de ar. Quando as pressões na rede de distribuição tendem a valores negativos, o ar entra no sistema através dos dispositivos controladores (incluindo reservatórios dos sistemas), ou se utilizando pontos de consumo abertos (torneiras bóia ou de jardim), ocupando espaços deixados pela água. Neste último caso, o ar circula pelo medidor, o que pode ocasionar um acréscimo ou diminuição do volume medido, uma vez que ele marca e desmarca os volumes totalizados, dependendo da orientação do fluxo. Portanto, o ar presente na rede de distribuição de água, após uma interrupção, pode alterar o valor do consumo registrado pelo medidor.

A presença de ar na rede de distribuição de água à população é uma questão há muito tempo referenciada na literatura específica. A Associação Brasileira de Normas Técnicas - ABNT, tem recomendado a instalação de ventosas em pontos estratégicos nas adutoras que alimentam a malha de distribuição, tendo por finalidade purgar o ar eventual existente na rede (NBR 12218). O sistema de distribuição de água deve trabalhar de forma pressurizada em tempo integral, não abrindo espaço para a presença de ar.

Em condições normais de abastecimento e sob o ponto de vista da medição do consumo nos ramais prediais, a presença de ar nas redes públicas de água é desprezível, salvo situações eventuais em que ocorre o ingresso de ar no sistema. Por razões de manutenção da rede ou em situação extrema de desabastecimento pode ocorrer a admissão de ar na rede. O primeiro caso, é pouco freqüente, mas são eventos sem controle e que provocam o desabastecimento temporário de determinado trecho da rede, esvaziando a tubulação e permitindo a entrada de ar. O segundo caso, ocorre quando num sistema de distribuição a demanda é maior que a capacidade instalada, havendo uma perda gradual da carga piezométrica, a começar pelos pontos mais elevados e o ar flui para os pontos de pressão negativa, preenchendo os espaços deixados pela água. Em ambos os casos, o ar pode ser introduzido nas tubulações utilizando-se das ligações domiciliares.

Eventualmente, os dispositivos projetados para efetuarem o controle automático da entrada e saída de ar nas tubulações de distribuição não estão cumprindo com sua função, principalmente devido a alguns fatores:

- dispositivos controladores em quantidade e posições inadequadas na rede de distribuição.

- ampliação ou reforço do sistema de distribuição sem reestudo da posição e do número de equipamentos.

- manutenção insuficiente dos equipamentos.

Quando qualquer uma das circunstâncias acima ocorre, é provável que grande parte do ar contido na tubulação tenha as ligações domiciliares como opção de entrada e saída do sistema. Evidentemente, quando os fatores forem combinados, espera-se uma potencialização dos seus efeitos. Assim, a influência deste ar na medição do consumo ocorre nos dois sentidos, ou seja, negativamente, subtraindo uma quantidade do volume totalizado, quando da interrupção do suprimento, e positivamente, adicionando uma parcela ao registro do medidor, quando do retorno do abastecimento d’água. O resultado final desta influência sobre o consumo medido e faturado é o objeto desta pesquisa.

Devido a suspeita de que os consumidores estariam pagando ar na sua conta de água, inventores têm desenvolvido dispositivos para eliminar o ar aprisionado nas ligações prediais, antes de ser contabilizado pelo medidor. Estes dispositivos, eliminadores de ar, têm sido apresentados à população como solução para o problema. Iniciativas promovidas por diferentes entidades, inclusive legisladores, com o intuito de protegerem os consumidores, estudam a aprovação de leis que permitam a instalação destes equipamentos.

Diante destas considerações, foi firmado um convênio de parceria entre a Universidade Federal de Mato Grosso do Sul - UFMS, a Fundação de Apoio à Pesquisa, ao Ensino e à Cultura - FAPEC e a empresa Águas Guariroba S/A, visando um maior conhecimento do comportamento do dispositivo eliminador de ar, através de testes de campo, relativa a sua influência na medição do consumo de água na rede de distribuição de Campo Grande.

MATERIAIS E MÉTODOS

A metodologia adotada para a pesquisa consiste de experimentos de campo para medir, avaliar e comparar os consumos registrados por hidrômetros instalados antes e depois do dispositivo eliminador de ar, uma vez que a influência de algumas variáveis é de difícil reprodução em testes laboratoriais, como a topografia, topologia

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e geometria da rede, a existência de ramais e instalações prediais, tempo de manobras de esvaziamento e enchimento, existência de caixas d’água prediais, quantitativo de pontos de consumo, operação de dispositivos especiais (ventosas, descargas e suspiros), e outros.

Medidor de Água

A medição de consumos foi realizada através de hidrômetros baseados no princípio de funcionamento velocimétrico, utilizados nas instalações residenciais de Campo Grande.

Os medidores velocimétricos possuem uma turbina que é acionada pelo fluído em movimento (água ou ar).

Ambos, água e ar, deslocam-se em função da pressão e adquirem velocidades tanto maiores quanto maior for essa pressão. Na turbina do medidor, a velocidade é transformada em pulsos proporcionais a sua intensidade e transmitidos a um totalizador de volumes. É interessante frisar que há limites de velocidades, inferior e superior, fora dos quais o hidrômetro não tem precisão desejada. Para velocidades muito baixas, a energia cinética não é suficiente para girar a turbina; para velocidades muito altas, a turbina gira, mas não aciona adequadamente o sistema que totaliza o volume. Em ambos os casos, há fluxo de água e/ou ar pelo aparelho, mas a medição acarretará erros.

Os hidrômetros foram aferidos na bancada volumétrica de teste de hidrômetros da empresa Águas Guariroba S/A, com a supervisão de um técnico e um pesquisador da UFMS e fiscalizado por um representante do Instituto Nacional de Metrologia - INMETRO. A curva de erros dos hidrômetros foi determinada de acordo com o regulamento técnico metrológico a que se refere a Portaria n. 246/2000. Os ensaios foram realizados com os hidrômetros em condições normais de utilização em bancada (fluxo de água constante), sendo aproveitados aqueles com erros dentro dos limites tolerados.

A figura 1 apresenta o tipo de hidrômetro utilizado durante os testes realizados na rede.

Figura 1: Hidrômetro utilizado.

Dispositivo Eliminador de Ar

Segundo o Instituto de Pesquisas Tecnológicas - IPT, a eficiência de um dispositivo eliminador de ar é função da pressão a montante do mesmo. Para pressões de linha acima de um valor limite, a válvula do dispositivo eliminador de ar permanece fechada, não permitindo passagem de ar da linha para o exterior. Portanto, considerada a complexidade do comportamento do fluxo e destas características do dispositivo eliminador de ar, para avaliar o comportamento quanto a sua influência nos valores totalizados pelo hidrômetro, deve-se submetê-lo às condições hidráulicas e operacionais da rede.

Para estudar o comportamento do dispositivo eliminador de ar relativo a sua influência nas medições do consumo de água, foi utilizado o fabricado pela Dolphin Industrial Ltda, com diâmetro nominal ¾”, de polipropileno.

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Segundo os ensaios efetuados pelo Laboratório Hidromecânico para Pequenas Centrais Hidrelétricas da Escola Federal de Engenharia de Itajubá, o mesmo atende a finalidade para a qual foi criado, apresenta desempenho considerado satisfatório nos ensaios de estanqueidade, perda de carga, não interfere na operação de outros equipamentos e acessórios do sistema de condução de água, não contaminam as redes de água e estão em conformidade com as normas de segurança. Adicionalmente, segundo o laudo, o eliminador de ar não opera sob pressões negativas, ou seja, não permite a passagem de ar do exterior para dentro da tubulação quando instalado no cavalete.

O resultado do laudo, acima referido, permite dizer que simulando-se a falta de água em uma rede de distribuição, o eliminador de ar permanece fechado quando a linha trabalha sob pressão negativa, e o ar que entra pela tubulação através do ramal predial passa pelo hidrômetro girando-o no sentido inverso. No retorno do suprimento de água, parte do ar sai pelo eliminador e assim, a compensação do volume que havia sido desmarcado no medidor, quando da falta de água, tende a não ocorrer.

A figura 2 mostra o eliminador de ar Dolphin utilizado nos testes realizados.

Figura 2: Eliminador de ar.

Procedimento Experimental

Vinte e cinco cavaletes especiais, compostos de dois hidrômetros velocimétricos, devidamente aferidos e separados por um eliminador de ar, foram instalados em ramais prediais de Campo Grande, em locais com fornecimento normal e em locais com freqüência de falta de água.

Este esquema de instalação possui um primeiro hidrômetro que pode medir água e ar, sendo o ar retirado na seqüência, total ou parcialmente pelo eliminador, e não sendo registrado, no segundo hidrômetro, a parcela do ar retirado. Desta forma, as diferenças entre os consumos registrados pelos medidores representam a eliminação de ar do ramal predial.

Para seleção dos pontos de amostragem foram identificados os locais com maior freqüência de falta de água nos últimos meses, onde existia a maioria das reclamações dos usuários, como aqueles situados em regiões de alta pressão da rede, com grande possibilidade de ocorrência de vazamentos e conseqüentemente interrupção do fornecimento de água para manutenção corretiva e preventiva do sistema. Igualmente, foram identificados aqueles pontos situados em regiões de baixa pressão da rede, com grande possibilidade de desabastecimento e conseqüente falta de água.

Locais sem registros de falta de água também foram selecionados, para que a amostragem fosse representativa do sistema de distribuição de Campo Grande.

A figura 3 mostra a montagem do cavalete especial instalado para testes.

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Figura 3: Cavalete especial.

A tabela 1 apresenta um resumo das condições de amostragem dos vinte e cinco pontos selecionados:

Tabela 1: Condições de amostragem.

Tipo

Condição

Número de Pontos Selecionados

1 Alta Pressão e Vazamento 06

2 Baixa Pressão e Falta de Água 08

3 Vazamento e Falta de Água 06

4 Condição Normal 05

Foram realizadas pelos pesquisadores, leituras periódicas dos conjuntos de hidrômetros durante o período de avaliação de 30 dias, que serviram para comparar os consumos apurados pelos mesmos, e verificar a influência do dispositivo eliminador de ar nos volumes totalizados.

Com vistas a assegurar situações de ocorrência de falta de água nos pontos selecionados no período em estudo, além das habituais por motivo de manutenção ou desabastecimento, foram realizadas simulações semanais de falta de água, conforme cronograma proposto pelos pesquisadores à empresa fornecedora de água. Nestas simulações, o fechamento dos registros ocorreu das 16:00h às 22:00h aproximadamente, e o acompanhamento do comportamento do eliminador de ar, relativo a sua influência na medição dos consumos, foi realizado através de medições com intervalos de tempo de aproximadamente seis horas, a partir do horário de fechamento do registro.

RESULTADOS E DISCUSSÕES

A tabela 2 apresenta os dados obtidos através das medições realizadas, referentes ao emprego do eliminador de ar especificado, nas condições estabelecidas pela metodologia adotada. Nesta tabela, são apresentados os dados de consumo medido em cada um dos pontos selecionados. A diferença percentual foi calculada fazendo-se a diferença entre o consumo apresentado no hidrômetro instalado depois do dispositivo eliminador e o instalado antes, com base no consumo do hidrômetro instalado antes. Desta forma, as diferenças negativas representam menores consumos nos hidrômetros instalados depois do dispositivo eliminador. Foi também calculada a diferença corrigida para três valores de vazão, com base nos erros apresentados na aferição dos hidrômetros.

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Tabela 2: Consumos e diferenças percentuais.

Erro apresentado na aferição do hidrômetro Diferença corrigida (%) Consumo

Hidrômetro

(m³) 1500 L/h 120 L/h 30 L/h Ponto

Antes Depois Dife- rença

(%) Antes Depois Antes Depois Antes Depois

1500 L/h 120 L/h 30 L/h 1 23,781 23,385 -1,66 0,40 0,40 0,50 -0,50 0,40 3,00 -1,66 -0,67 -4,23 2 8,733 8,731 -0,02 -0,60 0,20 0,00 -0,50 4,00 3,00 -0,81 0,48 1,02 3 29,596 29,516 -0,27 0,90 -0,10 1,00 0,00 4,00 4,00 0,74 0,74 -0,27 4 15,472 15,580 0,70 -0,90 -0,60 -0,50 0,00 2,00 3,00 0,40 0,20 -0,33 5 17,996 17,499 -2,76 -0,50 -0,70 -0,50 0,00 1,00 3,00 -2,56 -3,24 -4,72 6 34,507 34,277 -0,67 0,20 -1,20 0,00 0,50 3,00 4,00 0,73 -1,16 -1,69 7 7,129 7,120 -0,12 0,30 1,00 0,00 0,50 4,00 4,00 -0,82 -0,62 -0,12 8 28,263 27,442 -2,90 1,10 0,70 -0,50 0,00 4,00 3,00 -2,51 -3,39 -1,89 9 20,962 20,561 -1,92 0,20 -0,40 1,00 0,00 -2,00 2,00 -1,33 -0,93 -5,76 10 44,083 43,151 -2,11 -0,90 0,20 1,00 0,00 3,00 3,00 -3,18 -1,12 -2,11 11 51,945 50,760 -2,28 0,30 -0,40 1,00 0,00 3,00 3,00 -1,60 -1,29 -2,28 12 55,308 56,679 2,48 -0,30 0,00 1,00 -1,00 4,00 3,00 2,17 4,55 3,55 13 21,390 21,073 -1,48 -0,40 0,60 0,00 -0,50 3,00 3,00 -2,46 -0,99 -1,48 14 7,516 7,327 -2,50 -0,20 0,10 1,50 1,00 5,00 4,00 -2,80 -2,01 -1,48 15 15,633 15,235 -2,54 1,00 0,50 1,00 0,00 4,00 2,00 -2,05 -1,56 -0,51 16 13,073 12,939 -1,03 0,30 -0,30 0,50 0,00 3,00 2,00 -0,43 -0,53 -0,01 17 18,432 18,086 -1,87 -0,10 0,30 0,50 0,00 3,00 3,00 -2,27 -1,38 -1,87 18 12,408 12,475 0,54 0,10 0,70 -1,00 0,50 2,00 5,00 -0,06 -0,95 -2,54 19 2,259 2,273 0,61 1,40 0,70 1,00 1,50 4,00 4,00 1,33 0,10 0,61 20 29,694 29,681 -0,05 0,70 0,30 0,50 0,50 3,00 4,00 0,36 -0,05 -1,08 21 12,993 12,473 -4,01 -0,50 0,30 0,00 0,50 3,00 4,00 -4,77 -4,49 -5,00 22 23,122 22,535 -2,54 0,10 0,80 -1,00 0,00 3,00 3,00 -3,22 -3,50 -2,54 23 17,283 16,871 -2,38 0,00 -0,60 -0,05 0,50 3,00 2,00 -1,79 -2,92 -1,37 24 12,975 12,862 -0,87 0,10 -0,40 0,50 -0,50 4,00 4,00 -0,37 0,13 -0,87 25 16,508 16,264 -1,48 0,70 0,80 0,50 -0,50 3,00 4,00 -1,58 -0,49 -2,49 Média 18,0 17,5 -1,5 0,1 0,2 0,5 0,0 3,0 3,0 -1,6 -1,0 -1,5 Desvio

Padrão 13,4 13,4 1,5 1,6 1,8 2,0

A maior diferença observada ocorreu no ponto 21, onde o hidrômetro instalado depois do eliminador de ar registrou 4,01% a menos do que o hidrômetro instalado antes. Esta diferença poderia representar o percentual do volume, totalizado pelo hidrômetro, que a empresa concessionária do serviço de abastecimento de água deixa de faturar.

Para avaliar a hipótese da normalidade da distribuição dos dados, utilizou-se a prova de Kolmogorov-Smirnov (K-S), que consiste na comparação das freqüências acumuladas observadas e as calculadas pela distribuição normal, cujos valores são apresentados nas tabelas 3, 4 e 5. As figuras 4, 5 e 6. permitem a visualização qualitativa dos dados em relação à distribuição normal.

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Tabela 3: Teste de normalidade da amostra para consumo mensal dos hidrômetros antes.

i

Consumo Mensal Hidrômetro Antes

(m³)

Zi Freqüência Acumulada.

Relativa Teórica

Freqüência Acumulada Relativa Observada

Módulo da diferença

1 2,259 -1,18 0,119000 0,040 0,079

2 7,129 -0,81 0,208970 0,080 0,129

3 7,516 -0,78 0,217695 0,120 0,098

4 8,733 -0,69 0,245097 0,160 0,085

5 12,408 -0,42 0,337243 0,200 0,137

6 12,975 -0,37 0,355691 0,240 0,116

7 12,993 -0,37 0,355691 0,280 0,076

8 13,073 -0,37 0,355691 0,320 0,036

9 15,472 -0,19 0,424655 0,360 0,065

10 15,633 -0,18 0,428576 0,400 0,029

11 16,508 -0,11 0,456205 0,440 0,016

12 17,283 -0,05 0,480061 0,480 0,000

13 17,996 0,00 0,500000 0,520 0,020

14 18,432 0,03 0,511967 0,560 0,048

15 20,962 0,22 0,587064 0,600 0,013

16 21,390 0,25 0,598706 0,640 0,041

17 23,122 0,38 0,648027 0,680 0,032

18 23,781 0,43 0,666402 0,720 0,054

19 28,263 0,77 0,779350 0,760 0,019

20 29,596 0,87 0,807850 0,800 0,008

21 29,694 0,87 0,807850 0,840 0,032

22 34,507 1,23 0,890651 0,880 0,011

23 44,083 1,95 0,974412 0,920 0,054

24 51,945 2,54 0,994457 0,960 0,034

25 55,308 2,79 0,997365 1,000 0,003

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2

-1,50 -1,00 -0,50 0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00

Z

f(Z)

Distribuição Teórica Distribuição Observada

Figura 4: Freqüência acumulada relativa - hidrômetros antes.

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Tabela 4: Teste de normalidade da amostra para consumo mensal dos hidrômetros depois.

i

Consumo Mensal Hidrômetro Depois

(m³)

Zi Freqüência Acumulada.

Relativa Teórica

1 2,273 -1,14 0,127143 0,040 0,087

2 7,120 -0,78 0,217695 0,080 0,138

3 7,327 -0,76 0,223627 0,120 0,104

4 8,731 -0,66 0,254627 0,160 0,095

5 12,473 -0,38 0,351973 0,200 0,152

6 12,475 -0,38 0,351973 0,240 0,112

7 12,862 -0,35 0,363169 0,280 0,083

8 12,939 -0,34 0,366928 0,320 0,047

9 15,235 -0,17 0,432505 0,360 0,073

10 15,580 -0,14 0,444330 0,400 0,044

11 16,264 -0,09 0,464144 0,440 0,024

12 16,871 -0,05 0,480061 0,480 0,000

13 17,499 0,00 0,500000 0,520 0,020

14 18,086 0,04 0,515953 0,560 0,044

15 20,561 0,23 0,590954 0,600 0,009

16 21,073 0,27 0,606420 0,640 0,034

17 22,535 0,38 0,648027 0,680 0,032

18 23,385 0,44 0,670031 0,720 0,050

19 27,442 0,74 0,770350 0,760 0,010

20 29,516 0,90 0,815940 0,800 0,016

21 29,681 0,91 0,818589 0,840 0,021

22 34,277 1,25 0,894350 0,880 0,014

23 43,151 1,92 0,972571 0,920 0,053

24 50,760 2,48 0,993431 0,960 0,033

25 56,679 2,93 0,998305 1,000 0,002

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2

Figura 5: Freqüência acumulada relativa - hidrômetros depois.

-1,50 -1,00 -0,50 0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 3,50 Z

f(Z)

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Tabela 5: Teste de normalidade da amostra para a diferença percentual.

i Diferença (%) Zi Freqüência Acumulada.

Relativa Teórica

1 -4,01 -1,72 0,042716 0,040 0,003

2 -2,90 -0,97 0,166023 0,080 0,086

3 -2,76 -0,87 0,192150 0,120 0,072

4 -2,54 -0,72 0,235762 0,160 0,076

5 -2,54 -0,72 0,235762 0,200 0,036

6 -2,50 -0,69 0,245097 0,240 0,005

7 -2,38 -0,61 0,270931 0,280 0,009

8 -2,28 -0,54 0,294599 0,320 0,025

9 -2,11 -0,43 0,333598 0,360 0,026

10 -1,92 -0,29 0,385908 0,400 0,014

11 -1,87 -0,27 0,393580 0,440 0,046

12 -1,66 -0,12 0,452242 0,480 0,028

13 -1,48 0,00 0,500000 0,520 0,020

14 -1,48 0,00 0,500000 0,560 0,060

15 -1,03 0,31 0,621719 0,600 0,022

16 -0,87 0,42 0,662757 0,640 0,023

17 -0,67 0,56 0,712260 0,680 0,032

18 -0,27 0,83 0,796731 0,720 0,077

19 -0,12 0,93 0,823814 0,760 0,064

20 -0,05 0,98 0,836457 0,800 0,036

21 -0,02 1,00 0,841345 0,840 0,001

22 0,54 1,38 0,916207 0,880 0,036

23 0,61 1,43 0,923641 0,920 0,004

24 0,70 1,49 0,931888 0,960 0,028

25 2,48 2,70 0,996533 1,000 0,003

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2

-2,00 -1,50 -1,00 -0,50 0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 Z

f(Z)

Figura 6- Freqüência acumulada - diferença percentual.

Analisando-se quantitativamente os valores apresentados nas tabelas 3, 4 e 5, o máximo desvio entre a freqüência acumulada teórica e a observada foi de 0,137 para os consumos acumulados nos hidrômetros antes, de 0,152 para os consumos acumulados nos hidrômetros depois e de 0,086 para a diferença percentual entre os consumos dos hidrômetros antes e depois do dispositivo eliminador de ar. Para cada caso, o maior desvio observado deve ser comparado com o valor limite do método (K-S), que depende do nível de confiança e do tamanho da amostra. Para uma confiança de 95% e um tamanho de amostra igual a 25, este valor é de 0,18.

Portanto, os dados obtidos para o consumo mensal e para a diferença percentual seguem a distribuição normal,

(10)

logo provas de significância, testes de hipóteses e estimativas de intervalos de confiança, podem ser realizados.

Com o objetivo de se fazer uma inferência estatística, ou seja, tirar conclusões sobre o universo pesquisado com base nos resultados observados em amostras deste universo, foi realizado um teste de hipótese para verificar se existe diferença significativa entre os volumes acumulados observados nos hidrômetros instalados antes e depois do dispositivo eliminador de ar.

Duas médias x1 e x2 com desvio padrão , podem ser consideradas iguais se a estatística do teste t de Student estiver na região de aceitação da hipótese. Para um intervalo de confiança de 95% e tamanho n da amostra igual a 25, o intervalo de aceitação varia de -2,01 a 2,01. Utilizando os dados da tabela 4.1, o valor de t calculado pela equação (1) é igual a 0,13. Portanto, estatisticamente, não há diferença significativa entre os consumos registrados pelos hidrômetros em série, para o universo representado pela amostra. Isto permite concluir que o dispositivo eliminador de ar não apresentou influência significativa na medição de consumo de água nas condições de contorno da pesquisa.

S

( )

n / 2 S

x

t= x¹− ² equação (1)

A diferença percentual média entre os consumos contabilizados pelos hidrômetros instalados antes e após o dispositivo eliminador de ar, para os 25 pontos amostrados foi de -1,5%, com desvio padrão de 1,5%, conforme tabela 2. Este percentual representa os efeitos da movimentação do ar na totalização dos volumes medidos. O intervalo de confiança com 95% de probabilidade de conter a diferença percentual verdadeira para a rede de distribuição de água de Campo Grande varia de -2,1% a -0,9%, com erro e igual a 0,6% em torno da média, obtido pela equação (2).

n t S

e= equação (2)

Observa-se na tabela 2 que as diferenças percentuais médias corrigidas para as três vazões de aferição dos hidrômetros se encontram dentro do intervalo de confiança obtido.

Estas análises permitem concluir que, nas condições estudadas, o volume de ar eliminado em relação ao volume médio consumido de água não é significativo.

CONCLUSÃO

A pesquisa realizada para estudar o comportamento do dispositivo eliminador de ar, relativo a sua influência nas medições de consumo de água, em condições de funcionamento na rede de distribuição de Campo Grande, em situações de abastecimento e desabastecimento, através de testes de campo, permite concluir que o emprego do dispositivo não apresentou influência significativa nas medições.

CONSIDERAÇÕES FINAIS

Considerando que foram observados vazamentos e indícios de admissão de ar em alguns dispositivos eliminadores de ar, estudos devem ser realizados para constatar se, ao longo do tempo de operação, estes não comprometerão a qualidade da água distribuída, uma vez que, geralmente, os mesmos ficam expostos às intempéries do tempo, além do desgaste natural de seus componentes.

Soluções preventivas buscando reduzir a intermitência no abastecimento de água através de projetos bem dimensionados para novas redes, reabilitação do sistema existente, e operação otimizada da rede de distribuição de água, traduz a política adequada para o melhor atendimento ao consumidor.

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REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

1. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 12218. Rio de Janeiro, 1994.

2. COELHO, A. D. Medição de água, política e prática. Recife: Comunicarte, 1996. 360p.

3. ESCOLA FEDERAL DE ENGENHARIA DE ITAJUBÁ. Laudo operacional. Disponível:

http://www.sohidrometro.com.br/laudoefei.htm. Acesso em 04/07/2002.

4. GLASS, G. V.; HOPKINS, K. D. Statistical methods. Boston: Allyn and Bacon, 1995. 674p.

5. INSTITUTO DE PESQUISAS TECNOLÓGICAS. Relatório técnico. São Paulo, 2001.

6. INSTITUTO NACIONAL DE METROLOGIA. Regulamento técnico metrológico. Rio de Janeiro, 1994..

7. MELLO, E. J.; FARIAS, R. L. O ar e a sua influência na medição do consumo de água. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA SANITÁRIA E AMBIENTAL, 21, 2001, João Pessoa. Anais... João Pessoa: Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental, 2001. p. 1-13.

8. NETO, P. L. O. C. Estatística. São Paulo: Edgard Blücher, 1977. 265p

9. PEREIRA, B. E. B. et al. Técnica de abastecimento e tratamento de água. São Paulo: CETESB, 1987.

550p..

10. WALSKI, P. E.; CHASE, D. V.; SAVIC, D. A. Water distribution modeling. Waterbury: Haestad Press, 2001. 441p.