REFORMA E MODERNIZAÇÃO DAS ELEVATÓRIAS DE ÁGUA
BRUTA DO TORTO E SANTA MARIA - UMA EXPERIÊNCIA DE
REDUÇÃO DE CUSTOS E DE MOTIVAÇÃO INTERNA
Jorge Luiz de Souza(1)
Engenheiro Industrial Eletricista pelo CEFET/MG (1978), Analista de Sistemas pelo CETEB (1991). Engenheiro de Manutenção da CAESB desde 1991.
André Ricardo Brasileiro Vanderlei
Engenheiro Eletricista pela UnB (1991), Bacharel em Direito pelo CEUB (1998). Engenheiro de Manutenção da CAESB desde 1991. Cleverson Lopes de Oliveira
Técnico Industrial em Eletrotécnica, Técnico Operacional da Manutenção Elétrica da CAESB desde 1977.
Alessander do Valle Cordeiro
Técnico Industrial em Eletromecânica pelo CEFET-MG (1993). Técnico Operacional da Manutenção Elétrica da CAESB desde 1995.
Geraldo Ermelindo de Castro
Técnico Industrial em Eletrônica pelo CEFET-MG (1993). Bacharel em Ciência da Computação pela Universidade Católica (1998). Técnico Operacional da Manutenção Eletrônica da CAESB desde 1994.
Endereço(1): SQSW 100 - bloco “A” - apto 306 - Sudoeste - Brasília - DF - CEP:
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RESUMO
O trabalho objetiva descrever como a Divisão de Manutenção Elétrica e Eletrônica da Companhia de Água e Esgotos de Brasília - CAESB, com a participação efetiva de seus funcionários, desenvolveu e implantou a reforma e automação das Elevatórias de Água Bruta do Torto e de Santa Maria.
É abordado ganho obtido na capacitação dos técnicos da manutenção ao assumirem o desenvolvimento dos trabalhos de engenharia do empreendimento, ou seja, a execução do projeto, a especificação, a elaboração dos aplicativos, a fiscalização, o comissionamento e o "startup".
Como resultado do trabalho realizado, pode-se mostrar a redução de custo, decorrente da utilização da mão de obra interna, o que viabilizou os serviços de reforma e automação; a melhoria na confiabilidade e na disponibilidade dos equipamentos instalados na unidade e a motivação do pessoal envolvido nas obras das Elevatórias de Água Bruta do Torto e de Santa Maria
INTRODUÇÃO
No Distrito Federal a região do plano piloto, politicamente a mais importante, é abastecida pela água proveniente das barragens do Torto e de Santa Maria. Neste Sistema, a água é elevada da barragem até a ETA Plano Piloto através de duas Estações Elevatórias de Água Bruta, Elevatória do Torto e de Santa Maria. A Elevatória de Água Bruta do Torto é constituída por quatro conjuntos moto-bombas de 1.750 hp e a Elevatória de Água Bruta de Santa Maria por três conjuntos moto-bombas de 1.780 hp.
Neste sistema tem-se uma vazão de 2.250 l/s atendendo uma população de aproximadamente 450.000 habitantes, sendo por isso um dos mais importantes sistemas de abastecimento de água do Distrito Federal.
Fig.1 - Vistas Externa e Interna da Unidade.
A construção destas elevatórias teve início a cerca de 40 anos, tendo elas, desde então, passado por constantes ampliações de modo a adequá-las as necessidades da sua área de abastecimento. Estas ampliações causaram imensos problemas à manutenção e operação da unidade, já que nestas obras parciais não foram adotados critérios de padronização de equipamentos, muito menos de sistematização de comando e controle.
Além dos problemas causados pela falta de padronização dos equipamentos, existiam ainda inúmeros em fim de vida útil, obsoletos, não mais fabricados e sem peças de reposição. Todos estes problemas aliados a um filosofia inadequada de comando, proteção e controle faziam destas elevatórias pontos vulneráveis no sistema de abastecimento de água.
Soma-se a isto a inexistência de desenhos esquemáticos das instalações o que levava a uma imensa dificuldade de manutenção corretiva e preventiva da unidade, aumentando em muito o tempo de indisponibilidade dos equipamentos da unidade.
Cientes destes problemas a manutenção se empenhou em convencer as pessoas responsáveis pela definição de prioridade de investimentos sobre a necessidade de execução de obras a fim de recuperar e modernizar estas elevatórias.
A CONCEPÇÃO
Reconhecida a necessidade das reformas da unidade passou-se a etapa seguinte a definição das prioridades a serem atacadas na obra já que os recursos alocados para o empreendimento não eram suficientes para a execução de todas as atividades necessárias. Resolveu-se atacar quatro pontos fundamentais que dificultavam a operação e manutenção da unidade: alto grau de envelhecimento de alguns equipamentos, falta de padronização da instalação elétrica da estação, inexistência de documentação da instalação e inexistência de supervisão dos equipamentos instalados.
Para reduzir ao máximo o custo deste empreendimento foi internamente assumido a elaboração dos projetos elétrico e de automação, a implantação, o comissionamento dos equipamentos, e os testes pré-operacionais, só estando contemplado no empreendimento a contratação de mão-de-obra externa para a montagem e instalação, ou seja, a mão-de-obra de menor custo.
Oportunamente, beneficiou-se da obra para modernizar e automatizar as elevatórias a fim de que fosse possível operar e supervisionar de forma mais correta o funcionamento das estações, e ainda diagnosticar mais rapidamente seus problemas operacionais e de manutenção.
Figura 2 - Concepção Inicial.
T e r m in a l d e P r o g r a m a ç ã o C L P M e d id o r e s d e E n e rg ia M ic ro s P C - P E N T IU N F IX - D M A C S 6 .1 5
A filosofia adotada previa a padronização dos diversos sistemas existentes de modo que todos os conjuntos moto-bombas fossem teoricamente iguais. Com isso teríamos uma
A REFORMA
Desde o início das obras, o obstáculo mais difícil a ser vencido foi a impossibilidade de interromper o funcionamento da unidade durante a execução das obras, sendo necessário a elaboração de cronogramas minuciosos, de modo a permitir a execução das necessárias modificações com a mínima interrupção no abastecimento de água.
Figura 3 - Esquemático Elétrico das Elevatórias de Água Bruta Torto/Santa Maria.
Esta obra foi também utilizada como vetor de motivação interna dos funcionários, já que se tornaram co-responsáveis pelo empreendimento, sendo executores diretos das mudanças realizadas.
Procurou-se dotar as estações de equipamentos e instrumentos modernos, sendo para isso adquiridos dois computadores como estações de supervisionamento, utilizando o programa FIX 32, em configuração de espera quente; um controlador lógico programável (CLP), com 850 pontos e duas unidades centrais de processamento (CPU’s) redundantes; medidores de energia e relés de proteção digitais e demais equipamentos para a aquisição e tratamento de informações. Utilizou-se ainda para interligação entre o CLP e os computadores cabo de fibra ótica, a fim de diminuir as interferências elétricas na transmissão de dados e minimizar os custos de implantação.
Definidos os novos equipamentos que seriam utilizados, e aqueles que seriam reaproveitados devido aos poucos recursos disponíveis, passou-se a fase de projeto, incluindo projeto elétrico, de instrumentação e automação, tendo sempre o cuidado de documentar cada fase realizada.
Tomou-se o cuidado de padronizar ao máximo as instalações, simplificar os circuitos e permitir maior flexibilidade operacional.
Durante a execução da obra foram ministrados treinamentos, para os diferentes níveis técnicos, com vista a capacitação da operação e manutenção a trabalharem no sistema modernizado. Com isso buscou-se inserir todos num ambiente de busca de melhorias internas, motivando e criando um forte vínculo entre as pessoas e os resultados obtidos. As atividades relacionadas com o projeto, programação, implantação, testes e comissionamento do sistema de automação foram totalmente executadas internamente, de modo a que fossem diminuídos os problemas, já que em outras obras estas tem sido um dos principais focos de transtorno.
Utilizou-se também esta obra para demonstrar a capacitação interna, já que todas as atividades técnicas desenvolvidas foram desempenhadas pelos funcionários da CAESB. Foi aproveitada a oportunidade para fazer uma manutenção geral em todos os equipamentos da unidade, aumentando a sua vida útil e consequentemente diminuindo o número de intervenções por manutenção corretiva.
Figura 4 - Exemplos de Telas de Etapas do Processo.
Entrada no Sistema Supervisivo Diagrama Hidráulico
Diagrama Elétrico da Subestação Diagrama Elétrico do Sistema
Os próprios funcionários da CAESB foram responsáveis pela elaboração do aplicativo em FIX 32 para a supervisão e controle da Estação. No aplicativo é possível visualizar alarmes, estatus de válvulas, motores, disjuntores, obter leituras instantâneas e acumuladas da instrumentação instalada na unidade.
Com o fim da reforma, as Elevatórias de Água Bruta do Torto e Santa Maria são hoje, indiscutivelmente as nossas unidades de elevação mais modernas, onde é possível
Figura 5 - Vistas da Elevatória depois da Reforma.
Na figura 5, temos a situação final da Estação Elevatória, com seus conjuntos moto-bombas, sua sala de supervisão e controle, a sala de cubículos de comando dos motores e o Controlador Lógico Programável, responsável pela automação da Unidade.
Além disto as atuações da manutenção nestas unidades, que antes eram basicamente corretivas e muito dificultadas pela falta de diagramas elétricos e de padronização, passaram a ser quase que totalmente por intervenções preventivas programadas, e mesmo os problemas que causam manutenções corretivas são muito mais rapidamente solucionados.
E finalmente, como havia desde o início uma limitação orçamentária, a CAESB com a execução do projeto, programação e comissionamento pelos seus próprios funcionários, conseguiu uma redução de R$ 165.000,00 (cento e sessenta e cinco mil reais) no custo da obra, o que viabilizou a aquisição de vários equipamentos necessários à modernização da unidade.
