No centro de um programa de manutenção de encanamento bem-sucedido está a manutenção preventiva (PR). O PP eficaz permite que os técnicos limitem o tempo necessário para realizar reparos, e um bom planejamento aumenta a produtividade. Este regime é aplicável tanto às atividades de manutenção de equipamentos em redes de abastecimento de água como à manutenção de condutas.
A manutenção regular das válvulas nos sistemas de distribuição, bem como a atualização periódica dos mapas do sistema, simplificam os trabalhos de reparação nas tubulações. A rápida localização das válvulas em caso de emergência, como o rompimento de uma tubulação de água, reduz o número de clientes afetados com interrupção no fornecimento de água, bem como as perdas de água.
Em termos de equipamentos, a sua fiabilidade é bastante melhorada com a introdução de programas de manutenção preventiva nas estações de tratamento e nos sistemas de bombagem. O PP é caracterizado pelo desempenho consistente e oportuno de tarefas de manutenção de rotina, de acordo com diretrizes que abrangem procedimentos, cronograma e controle.
Procedimentos PP
A operação e manutenção (O&M) do sistema de distribuição constitui a parte mais extensa e trabalhosa da gestão de uma rede de água potável. É desejável desenvolver um programa abrangente que detalhe uma abordagem eficiente e sistemática à O&M. Um programa de O&M funcional e eficaz inclui os seguintes elementos essenciais: documentação do tipo de ativo, localização, idade e condição; listas de tarefas detalhadas para otimizar o desempenho dos ativos; procedimentos padrão ou melhores práticas; cronograma regular de testes e manutenção; integração da tecnologia da informação.
Embora as empresas de encanamento já lidem com situações de emergência com facilidade, o sistema funciona melhor quando acidentes são evitados por meio de operação adequada e manutenção preventiva. As informações obtidas no programa de O&M podem mostrar a saúde geral do sistema e desempenham um papel importante na tomada de decisões financeiras nas empresas.
Documentar os ativos no sistema pode ser uma tarefa difícil – eles variam em tipo, idade e materiais de construção. Cada ativo (tubos, válvulas, hidrantes, tanques de armazenamento, estações remotas de amostragem, estações de bombeamento, medidores, instalações de armazenamento, poços, etc.) desempenha um papel no fornecimento de água potável segura. A documentação ajuda o pessoal a compreender melhor o sistema e facilita testes, manutenção, reparo ou substituição adequados desses componentes. Na maioria das empresas de encanamento, as informações necessárias sobre ativos estão contidas em várias fontes – bancos de dados, sistemas de gerenciamento de ativos, mapas físicos e outros sistemas de informação. Independentemente da forma como a lista de ativos é obtida, é importante que esta forneça informações suficientes para preparar um programa de atividades de O&M. Na maioria dos casos, a documentação é feita em etapas e as correções são feitas constantemente, pois os sistemas das empresas de água estão em constante crescimento e mudança.
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O agendamento de operações e tarefas de manutenção do sistema é importante para otimizar o desempenho dos ativos de uma concessionária. O programa de O&M define grupos específicos de tarefas relacionadas, por exemplo, lavagem regular de tubulações, inspeção e limpeza de tanques, calibração e manutenção de equipamentos de medição, prevenção de refluxo, detecção de vazamentos, inspeção e testes bacteriológicos. Uma tarefa pode ser uma etapa simples ou um processo complexo de várias etapas. O programa PP deverá ser suficientemente detalhado para garantir que os principais resultados esperados sejam alcançados.
As tarefas são geralmente detalhadas nos procedimentos operacionais padrão (SOPs) da empresa, que são essenciais se a água potável estiver sendo fornecida a cinquenta ou cinco milhões de pessoas. Os POPs promovem consistência no desempenho das atividades. Eles ajudam a evitar erros e também podem servir como diretrizes detalhadas de treinamento para funcionários novos, temporários ou substitutos.
Os cronogramas de manutenção podem ajudar a evitar reparos dispendiosos e falta de água. Recursos como mão de obra, equipamentos, suprimentos e peças de reposição podem ser não apenas planejados, mas também reservados ou adquiridos antecipadamente. Os procedimentos operacionais padrão podem fazer parte do cronograma para revisão pelo pessoal antes de realizar atividades de manutenção.
Ferramentas eletrônicas e bancos de dados modernos facilitam a documentação e o rastreamento de ativos, bem como o planejamento e a execução de tarefas de PP. O acesso mais fácil aos dados dos ativos permite um planejamento mais eficiente de melhorias importantes. Contudo, o uso indevido dessas ferramentas pode levar a atividades de trabalho injustificadas e a gastos de recursos financeiros. A tecnologia da informação deve apoiar os processos de negócio a todos os níveis da empresa, garantindo uma boa comunicação e um grau adequado de troca de dados. Os dados coletados devem estar acessíveis e usados para otimização de processos.
Inspeção de tubulações de água
Devido às diferentes topologias e características hidráulicas das tubulações de transmissão e redes de distribuição do sistema de abastecimento de água, são aplicadas técnicas separadas de detecção e localização de falhas. Dependendo do fenômeno físico em que se baseiam, são divididos em métodos eletromagnéticos, mecânicos ou visuais. A eficácia e viabilidade de cada tecnologia está relacionada com a capacidade de levantamento de um número limitado de troços ou grandes áreas e com a necessidade de interromper o serviço de água para fornecer acesso directo às adutoras.
O tamanho e o material de construção do tubo de água específico desempenham um papel decisivo na escolha do método de inspeção do tubo. Por exemplo, tecnologias de correntes parasitas, testes eletromagnéticos e ultrassônicos são aplicados a tubos metálicos. Para tubos de concreto são utilizados o método de emissões acústicas, ensaio por meio de ondas sonoras geradas em decorrência de impacto (eco de impacto), sonares e inspeção visual. Alguns destes métodos foram implementados em dispositivos de inspeção interna (PIG). São dispositivos informatizados e autônomos que se inserem na tubulação e se movem ao longo dela sob a influência da água que flui por ela, registrando as informações recebidas. Esses dispositivos foram originalmente desenvolvidos para remover depósitos que poderiam obstruir ou retardar o fluxo através do encanamento.
Detecção de vazamento
O uso programado regularmente de uma técnica de detecção de vazamento é uma forma eficaz de limitar o período de tempo que os vazamentos podem passar despercebidos. Contudo, a maioria das empresas de abastecimento de água tem orçamentos limitados, o que impede a implementação das tecnologias mais recentes. Mesmo que a relação custo-benefício possa ser alcançada em termos de inspeção interna regular de cada parte do sistema de encanamento em uma cidade grande, vazamentos também podem ocorrer no intervalo entre as inspeções nas tubulações.
Por esta razão, os operadores preferem técnicas de monitoramento on-line contínuo que utilizem os recursos disponíveis. A utilização de redes SCADA é característica de quase todas as empresas modernas de abastecimento de água. Dados de vazão e pressão em tempo real obtidos de vários nós da rede de abastecimento de água podem ser usados para detectar e aproximar a localização do vazamento usando algoritmos de processamento de dados estatísticos. Isto reduz enormemente a necessidade de percorrer grande parte da infraestrutura do gasoduto em busca de anomalias acústicas. No entanto, estes métodos de software não são suficientemente sensíveis para detectar pequenas fugas, a menos que a infra-estrutura existente seja actualizada com sensores mais avançados.
O método em que as ondas sonoras por eles geradas são utilizadas para registrar os vazamentos está cada vez mais sendo aplicado. Essas ondas viajam na velocidade do som por longas distâncias. Sensores localizados ao longo da tubulação de água antes e depois do vazamento atuam muito mais rápido que os sistemas SCADA convencionais, permitindo determinar a localização do vazamento com precisão de dezenas de metros.
Técnicas de monitoramento automatizado e contínuo, como as descritas acima, fornecem um nível adicional de proteção que não deve ser negligenciado pelos operadores de encanamento. A precisão destes métodos, que depende da distância entre os nós sensores, é de extrema importância, pois permite evitar desenterrar a seção errada da tubulação de água.
No entanto, as inovações tecnológicas estão tornando o processo de rastreamento de vazamentos mais eficiente. Várias empresas oferecem agora serviços de monitoramento online, graças aos quais até mesmo pequenos vazamentos na própria tubulação podem ser registrados e localizados. Essas técnicas apresentam maior precisão, menos interferência de ruído externo e menor necessidade de intervenção humana.
O método mais eficaz para detectar vazamentos em tubulações de água é instalar equipamentos de detecção (como fibra óptica) ao longo de todo o comprimento da tubulação a ser monitorada. O índice de refração intrínseco do revestimento de fibra óptica é altamente sensível a perturbações causadas por vibrações e mudanças de temperatura associadas a vazamentos. Isso permite que o vazamento seja localizado com base na mudança no tempo que leva para um sinal de laser passar entre duas seções do cano de água. Os custos associados à instalação de tais dispositivos em uma linha existente não são lucrativos para a maioria das empresas de encanamento, portanto, são usados principalmente para novos encanamentos.
A melhor opção para a maioria dos operadores de sistemas de abastecimento de água com uma infraestrutura já construída é a monitorização online contínua através da monitorização convencional de pressão e caudal combinada com soluções de modernização que permitem a utilização de técnicas mais sensíveis. No entanto, a possibilidade de vazamento associada a estes métodos ainda exige pesquisas periódicas das linhas de água com sondas sensoriais.
