O que você sabe sobre o sistema de distribuição de água? Quais as suas dúvidas? Sua empresa tem alguma dificuldade nesse setor? O texto de hoje apresenta o funcionamento desse sistema e as novidades tecnológicas do mercado.

Um sistema de distribuição de água consiste em uma rede formada por um conjunto de tubulações, conexões, reservatório e bombas hidráulicas. Sua função é atender os pontos de consumo de uma cidade ou setor dentro das condições sanitárias, vazão e pressão exigidas.

O sistema de distribuição é parte do sistema de abastecimento de água que, como vimos anteriormente, abrange: captação, adução de água bruta, tratamento, reserva, adução de água tratada e distribuição.

A concepção do sistema de abastecimento costuma ser bem variável, pois depende do porte da cidade, topografia, posição em relação aos mananciais, qualidade da água captada, dentre outros fatores. Porém, no geral, os sistemas são constituídos conforme a figura abaixo.

As concessionárias são responsáveis pelas instalações e distribuição até a entrada das residências, onde estão o cavalete e o hidrômetro. A partir daí a responsabilidade pela conservação das instalações é do consumidor.

A NBR 12218 é a norma que regulamenta os projetos de rede de distribuição para abastecimento público. Nela, define-se rede de distribuição como uma “parte do sistema de abastecimento formada por tubulações e órgãos acessórios, destinadas a colocar água potável à disposição dos consumidores, de forma contínua, em quantidade e pressão recomendadas”.

CONCEITOS RELEVANTES

O sistema de distribuição torna-se bastante complexo, não só quanto ao dimensionamento, mas também quanto à manutenção e operação. Trata-se, em geral, da parte mais dispendiosa do projeto global de abastecimento, exigindo considerável atenção no que concerne aos parâmetros do sistema, hipóteses de cálculo assumidas e metodologias, de modo a se obter um projeto eficiente. Alguns autores afirmam que o sistema de distribuição representa entre 50 e 75% do custo total do sistema de abastecimento.

Visto isso, antes de explicar o funcionamento dos sistemas de distribuição, vou lhe apresentar alguns conceitos que são importantes para o entendimento do assunto.

• Define-se ramais de ligação como as tubulações que asseguram o abastecimento de água, desde a rede pública até o limite da propriedade consumidora;
• A vazão de distribuição é o consumo distribuído somado às perdas que acontecem nas tubulações;
• Área específica é a área que se torna diversa das áreas em seu entorno devido a densidade demográfica e o tipo de consumidor predominante no local. São classificadas como: residenciais, comerciais, industriais e mistas.
• Denomina-se vazão específica a vazão média distribuída em uma área específica.
• Zonas de pressão fazem parte das redes de distribuição e significam cada uma das partes em que a rede é subdividida com o objetivo de impedir que as pressões ultrapassem os limites recomendados na norma.

TIPOS DE REDES DE DISTRIBUIÇÃO

Como já definido anteriormente, a rede de distribuição é o sistema de tubos e acessórios instalados na via pública ou em terrenos da entidade distribuidora para o serviço de abastecimento de água potável. Ela pode ser classificada de acordo com o traçado, segundo a alimentação dos reservatórios, de acordo com a água distribuída, pelas zonas de pressão ou de acordo com o número de condutos distribuidores na mesma rua.

O mais comum na literatura é a classificação por meio dos traçados dos condutos, isto é, as posições em que estão constituídos os segmentos da tubulação. De acordo com a ocupação da área e as características dos arruamentos, os traçados podem ser classificados como:

• Ramificada: há um duto principal longitudinal que se ramifica para ambos os lados. Só há um percurso possível entre o reservatório e qualquer ponto da rede (escoamento unidirecional);
• Malhada: conjunto de tubulações que formam um circuito fechado, ou seja, fecham sobre si mesmos constituindo malhas. Permite escoamento bidirecional;
• Mistas: corresponde à configuração em que se mistura, numa mesma rede de distribuição, as duas configurações anteriores. Dessa maneira, é possível ocorrer escoamento unidirecional e bidirecional simultaneamente.

É relevante destacar que a canalização pode ser classificada em dois tipos: Principal e secundária. A primeira se refere às canalizações de maior diâmetro que distribuem a água nas canalizações secundárias. Estas, por sua vez, possuem menor diâmetro e abastecem os pontos de consumo no sistema de distribuição.

VANTAGENS E DESVANTAGENS

Existem vantagens e desvantagens nas configurações de cada tipo de rede. Nas redes malhadas, o escoamento bidirecional permite percursos alternativos e em casos de avarias nas tubulações, é possível isolar uma determinada zona da rede de distribuição sem que todos os consumidores sejam afetados. Além disso, quando ocorrem grandes oscilações de consumo, em termos de pressão, os efeitos são pouco significativos.

Entretanto, esse tipo de rede exige um maior investimento, pois há a necessidade de maior quantidade de tubos e acessórios e os cálculos para determinação de condições de equilíbrio são mais complexos que nas redes ramificadas (sistema de equações não lineares).

Falando em redes ramificadas, elas exigem investimentos menores, os diâmetros das tubagens são mais econômicos e os cálculos de determinação das condições de funcionamento hidráulico são mais simples que nas redes malhadas. Porém, pelo fato do escoamento ser unidirecional, em casos de avarias, interrompe-se todo o fornecimento de água à jusante (posterior à avaria).

Além disso, as oscilações de consumo geram efeitos significativos em termos de pressão e os detritos, nos pontos terminais da rede de distribuição, têm tendência a acumular sedimentos devido às baixas velocidades do escoamento.

A distribuição de água a uma comunidade pode ser feita por uma, ou várias, rede geral. Essa decisão só pode ser feita através de um estudo cuidadoso levando em conta as características do ambiente a se abastecer.

Vale ressaltar que existem normas para a construção das redes, tais como distâncias e profundidades a serem garantidas para segurança da população, do sistema e da qualidade da água fornecida.

PRINCIPAIS PROBLEMAS ENCONTRADOS

Acredita-se que o maior problema encontrado em todo o sistema de abastecimento é a perda de água. No que cerne ao sistema de distribuição, os vazamentos, as ligações clandestinas e erros de medição são os mais expressivos.

O controle dessas perdas é atividade essencial de uma empresa de saneamento, pois envolve diretamente receitas e despesas. Reduzir as perdas permite diminuir os custos de produção e utilizar as instalações existentes para aumentar a oferta de água, sem expansão do sistema produtor.

De forma geral, as perdas são classificadas em físicas e não físicas. A primeira se refere a água que não chega ao consumidor devido à vazamentos ou pela operação do sistema. As perdas não físicas representam a água consumida e não contabilizada. Isso ocorre por causa de fraudes ou falhas nos hidrômetros ou ligações clandestinas ou não cadastradas.

Os índices brasileiros referentes às perdas de água ainda são elevados quando comparados a outros países. Diversas empresas já executam alguns planos e medidas para combater esse problema. Além disso, existem hoje no mercado algumas tecnologias que objetivam auxiliar no melhor controle de sistemas de distribuição. Vamos conhecer?

NOVAS TECNOLOGIAS

1- Águas inteligentes

Esse conceito utiliza sensores ao longo da rede de distribuição para coletar informações relevantes do sistema. Os dados são processados por sistemas de inteligência artificial e manipulados por redes de dados (Big Data) que oferecem um plano de monitoramento e solução para as perdas e vazamentos.

Além disso, já existem no mercado tubos inteligentes que proporcionam avaliações de risco em tempo real, evitando vazamentos de água antes de ocorrerem.

2- Medidores de vazão

Hoje em dia, existem vários tipos de medidores de vazão com tecnologias embutidas. Eles objetivam uma maior precisão das medições e maior vida útil do equipamento, sem necessidade de constantes manutenções.

Um exemplo desse equipamento são os medidores ultrassônicos portáteis que funcionam por efeito Doppler. Essa tecnologia fornece avaliações de velocidade de fluxo precisas e confiáveis para sistemas de tubulação fechada.

Independente do tipo do medidor, é importante que eles estejam adequadamente instalados e calibrados. Essas ações garantem a correta medição da quantidade de água distribuída e permite maior controle de perdas.

3- Tecnologia de monitoramento

Atualmente existem tecnologias de monitoramento e análise da eficiência da distribuição. Esses sistemas permitem detectar em tempo real qualquer não conformidade no funcionamento na rede de abastecimento: variações na pressão, vazamentos, desabastecimento, entre outras variáveis que geram perdas de água.

Esses softwares funcionam, geralmente, com dados reais da empresa. O objetivo principal é monitorar a rede de distribuição e detectar anomalias antes que maiores problemas efetivamente ocorram. Isso faz com que se melhore a gestão dos recursos e a qualidade do serviço prestado.

 4- Telemetria nas medições

Já existe o uso da telemetria por parte de algumas concessionárias de água e esgoto pelo país. Um exemplo é o uso de hidrômetro digital que permite a leitura remota através de radiofrequência.

Para garantia de sigilo das informações, esses hidrômetros possuem identificação única e chave de segurança. O uso dessa tecnologia garante praticidade ao leiturista e a cobrança correta do consumo, visto que existem muitos locais que impossibilitam o acesso aos hidrômetros.

5- Softwares de planejamento

No mercado atual existem diversos tipos de softwares que auxiliam no planejamento de soluções para os sistemas de distribuição. Esses programas ajudam nas análises, projetos, simulações e otimizações dos sistemas. O planejamento e simulação de um projeto pode colaborar na redução de custos operacionais e melhorar a qualidade do serviço.

Pesquisadores indicam que softwares desse tipo podem melhorar a gestão energética das empresas. Hoje, a energia elétrica é um dos maiores gastos que as empresas concessionárias de saneamento básico possuem.

Com os atuais desafios de simulação e modelagem hidráulica e de abastecimento em diversas regiões do país que ainda não são atendidas, os softwares ganham um papel fundamental. Reduzir custos e levar serviços de qualidade a regiões periféricas são grandes oportunidades que as empresas possuem. Portanto, buscar ferramentas de auxílio para verificar como trabalhar, são fundamentai na busca de soluções pertinentes.

Além disso, hoje em dia, existem softwares para gestão de processos para as empresas de saneamento. Assim como os sistemas de planejamento e monitoramento, esses softwares podem fazer a diferença nos serviços ofertados.

 

Nota-se que a tecnologia pode ser uma importante aliada. Seja para minimizar os problemas ou para fornecer soluções que garantam os serviços aos consumidores.

Como visto ao longo do texto, os sistemas de distribuição representam grande parte do sistema de abastecimento de água. Nele também se encontram grande parte dos custos e dos problemas desse sistema.

As perdas de água são preocupantes para todas concessionárias no Brasil, pois tornam os custos maiores e as receitas menores. Dessa maneira, o uso de tecnologias podem ser grandes aliadas na redução de problemas no sistema de distribuição de água.

Agora queremos saber de você. Sua empresa faz uso de alguma tecnologia? Tem alguma dúvida quanto ao sistema de distribuição de água? Conte para a gente nos comentários ou fale com um de nossos consultores, estamos sempre dispostos a ajudar você.