Modulo 5_Controle Operacional e Redução de Perdas_2ªparte

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MÓDULO 5MÓDULO 5
INDICADORES PARA CONTROLE 
DE PERDAS
Outubro/2008
Eng. Joaquim Ximenes e M.Sc. Fernando Coelho 1
PLANO DEAULAPLANO DE AULA
2
Plano de Aula : Indicadores de perdas
Instrutores: Eng. Joaquim Borges Ximenes e M.Sc. Fernando Coelho
Duração da atividade: 02 horas-aulaDuração da atividade: 02 horas-aula
Conteúdos: identidade, linguagem oral, slides em Power point
Disciplinas envolvidas: Engenharia hidráulica, informática, Estatística. p g
Obj ti G lObjetivo Geral
•Conhecer os indicadores internacionais relativos a controle de perdas;
•Identificar a forma de medição de dados para calculo dos indicadores de perdas; •Identificar a forma de medição de dados para calculo dos indicadores de perdas; 
•Identificar a forma de calculo dos indicadores de perdas;
•Identificar os componentes de cada indicador utilizado para controle das perdas;p p p
•Exemplificar a tomada de decisão escolha e controle de indicadores.
3
Fontes de Pesquisa 
BibliografiaBibliografia 
recomendadarecomendada
4
Bibliografia:g
1. Cartilha D30, Programa de Redução de perdas de água no sistema de distribuição, Compesa, 
2007;
2. PMSS – Curso de Capacitação em Processo Perdas Reais, 2006;
3. SNIS -Sistema Nacional de informações sobre Saneamento, Diagnóstico dos serviços de água 
 t l á i 2006 A Ae esgotos - glossário 2006_ Anexo A;
4. SNIS - Sistema Nacional de informações sobre Saneamento, Diagnóstico dos serviços de 
água e esgotos - glossário indicadores Anexo B;g g g
5. PNCDA, Documentos Técnicos de Apoio DTA A2, Brasília 1999;
6. Abastecimento de Água, Milton Tomoyuki Tsutiya, 2004, Escola Politécnica da Universidade 
de São Paulode São Paulo.
5
FIXANDO O APRENDIZADO DAS AULAS 
ANTERIORES
Identificar as unidades componentes de um SAA nos esquemas
hidraulicos seguintes e localizar o ponto ideal de medição de volumeshidraulicos seguintes, e localizar o ponto ideal de medição de volumes
a serem uilizados nas equações de perdas.tecimento de água,
posicionando de forma gráfica cada unidade que o compõe, desde oposicionando de forma gráfica cada unidade que o compõe, desde o
manancial até o consumidor final. (solicitar que 1 eng. faça seu desenho no quadro branco).
Dialogo sobre onde se localiza as perdas nos SAA’s a seguir e quais as variáveis a serem 
medidas para controle das perdas em cada unidade.
6
SAA Porto de Galinhas:
Q
Q
localize os pontos de medição: Qp ç
volume Captado; 
volume Produzido; 
volume Entregue ao distrito operacional de 
Maracaipe
Q Q
Maracaipe.
7
Sistema Pirapama:
Q
Q Q
Q
•localize os pontos de medição dos volumes:
Outros exemplos
p ç
Captado;
Produzido;
Entregue a cidade do Cabo
8
É ÁMÉTODOS DE CÁLCULO 
DE INDICADORES PARADE INDICADORES PARA 
CONTROLE DE PERDASCONTROLE DE PERDAS
9
CÁLCULO DE INDICADORES PARA CONTROLE DE PERDAS
COMPESA
PNCDA SNIS
10
INDICADORES INTERMEDIÁRIOS E AVANÇADOS
11
INDICADORES INTERMEDIÁRIOS E AVANÇADOS
12
Pag 86Pag. 86
13
Estudo de caso:
• SAA Gravatá
Relatório SIP (resultado em julho/08) 
(resultado em julho/08) 
14
Estudo de caso: SAA Gravatá (SIP - resultado em julho/08) 
Dados do SIP em Excel
(resultado em julho/08) 
15
Estudo de caso em 2002Estudo de caso em 2002
SNIS – 2002 
16
SNIS – 2002 Estudo de caso em 2002
Estudo de caso em 2002
SNIS – 2006 
SNIS – HISTÓRICO 1995 a 2006 
SNIS – Diagnóstico 2006, Parte 1, pg. 109 
Representação gráfica das Perdas por município no estado – SNIS 2006
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CONSIDERAÇÕES FINAIS
O objetivo primordial desta aula foi despertar o 
engenheiro para o conjunto de conhecimentos que a 
Companhia disponibiliza para o início dos estudos sobre 
as perdas nos sistemas que estarão sob sua 
responsabilidade.
Tais informações poderão ser comparadas e aferidas 
através dos indicadores de perdas conceitualmente 
aceitos no Brasil e internacionalmente.
Lembre-se de que sua atitude (diagnóstico e indicação 
de ação) elevarão a Companhia a menores índices de
perdas. 
de ação) elevarão a Companhia a menores índices de 
perdas. 
23
MÓDULO 5MÓDULO 5
SAA Gravatá Gerencia de Negócios Regionais 
GNRAGRESTE CENTRAL
BALANÇO HÍDRICO
GNR AGRESTE CENTRAL
BALANÇO HÍDRICO
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Eng. Joaquim Ximenes e M. SC. Fernando Coelho
Outubro/2008
MÓDULO 5
Controle Operacional e Redução de perdasControle Operacional e Redução de perdas
1. Conceitos Básicos (2 horas) – Fernando Coelho
2. Perdas Reais e Aparentes (2 horas) –Fernando Coelho
3. Indicadores para controle de perdas (2 horas) – Fernando Coelho
4. Controle de pressão nas redes (2 horas) – Fernando Coelho
5 C b t t (2 h ) F d C lh5. Combate a vazamentos (2 horas) – Fernando Coelho
6 Balanço Hídrico(4 horas) – Joaquim Ximenes6. Balanço Hídrico(4 horas) Joaquim Ximenes 
7. Visita Técnica (4 horas) – Joaquim Ximenes
25Eng. Joaquim Ximenes e M. SC. Fernando Coelho
Outubro/2008
PLANO DEAULAPLANO DE AULA
26
MÓDULO 5 - BALANÇO HIDRICO
Objetivo Geral
Conhecer a representação e a quantificação de todos os possíveis usos da água em um
SAA, desde o ponto de entrega até o consumidor final. O aluno terá uma visão integrada e, p g g
completa dos volumes e fluxos de água.
Objetivos específicos:
1.Conhecer os conceitos internacionais relativos ao balanço hídrico;
2.Identificar os fluxos de água num SAA;g ;
3.Identificar os componentes das perdas Reais e Aparentes;
4.Analisar e tomar decisão com base no BALANÇO HÍDRICO;
Nota: 
Adotamos neste trabalho a Metodologia e Terminologia padronizada pela 
International Water Association. - IWA
27
MÓDULO 5 - BALANÇO HIDRICO
Fontes de Pesquisa 
BibliografiaBibliografia 
RecomendadaRecomendada
28
Fontes de pesquisa e bibliografia recomendada:
MÓDULO 5 - BALANÇO HIDRICO
Fontes de pesquisa e bibliografia recomendada:
1. Sítio: www.liemberger.cc1. Sítio: www.liemberger.cc
2. Abastecimento de Água, Milton Tomoyuki Tsutiya, 2004, Escola Politécnica da Universidade 
de São Paulo;
3. Eficiência Hidráulica e energética em Saneamento, Heber Pimentel,2005, ABES – AIDIS;
4. Salvador Seminar,1st March 2002, Presentation by Allan Lambert, IWDC Ltd;
5 Cartilha D30 Programa de Redução de perdas de água no sistema de distribuição Compesa 5. Cartilha D30, Programa de Redução de perdas de água no sistema de distribuição, Compesa, 
2007;
6. Sistema Nacional de informações sobre Saneamento - SNIS, Parte1 – textos, Anexo A -
l á i B íli 2006glossário, Brasília 2006;
7. World Bank Institute, Módulo 3, O Balanço Hídrico, Versão 1.2 02/06;
8 Programa Nacional de Combate ao Desperdício de Água - PNCDA Documentos Técnicos de 8. Programa Nacional de Combate ao Desperdício de Água PNCDA, Documentos Técnicos de 
Apoio DTA, Brasília 1999.
Módulo 5, aula 4 -BALANÇO HIDRICO Eng. Joaquim Ximenes
29
O que é o Balanço Hídrico - BH de um S. A. A.?
1. É uma forma estruturada de avaliar os componentes dos
fluxos e usos da água no sistema e os seus valores absolutosfluxos e usos da água no sistema e os seus valores absolutos
ou relativos;
2 É uma poderosa ferramenta de gestão pois daí podem ser2. É uma poderosa ferramenta de gestão, pois daí podem ser
gerados diversos indicadores de desempenho para o
acompanhamento das ações técnicas, operacionais ep ç , p
empresariais;
3 Matriz básica de aceitação mundial definida pela IWA onde3. Matriz básica de aceitação mundial definida pela IWA, onde
são apresentadas as variáveis mais importantes para a
composição dos fluxos e usos da água.p ç g
Módulo 5, aula 4 -BALANÇO HIDRICO Eng. Joaquim Ximenes
30
O que é o Balanço Hídrico - BH de um S. A. A.?
4. Essa matriz apresenta o sistema de abastecimento, a partir da
“água que entra no sistema”que se quer avaliar;
5. O cálculo do BH requer medições ou estimativas criteriosas em
cada ponto de controle definido no sistema;
6. O período de avaliação das grandezas envolvidas no BH
l t é d 12 f lgeralmente é de 12 meses, o que faz com que os valores
apresentados representem uma média anualizada dos
componentes absorvendo as sazonalidadescomponentes, absorvendo as sazonalidades.
Módulo 5, aula 4 -BALANÇO HIDRICO Eng. Joaquim Ximenes
31
Por que Calcular o Balanço Hídrico ?
1. Revela a situação das perdas de água da companhia;
2. É uma base de referência mundialmente aceita e compreendida;
3 Cria consciência sobre o problema e suas causas;3. Cria consciência sobre o problema e suas causas;
4. É uma eficaz ferramenta para comunicação sobre perdas entre
á d ã t l tã ti das áreas de operação, controle e gestão corporativa da
companhia;
5. Revela a disponibilidade, a confiabilidade e o nível de
entendimento dos dados;
6. Direciona as ações a serem empreendidas e serve de base
para o acompanhamento dos resultados.
Módulo 5, aula 4 -BALANÇO HIDRICO Eng. Joaquim Ximenes
32
Consumo Medido Faturado
Água 
F t d
Consumo 
Autorizado Faturada
Consumo 
Autorizado
Faturado Consumo Não Medido Faturado
Autorizado
Consumo 
Autorizado 
Não Faturado
Consumo Medido Não Faturado
C Nã M did Nã F t d
Volume 
de 
Entrada
Não Faturado Consumo Não Medido Não Faturado
Consumo Não AutorizadoEntrada 
no 
Sistema Água 
Nã F t d
Consumo Não Autorizado
Imprecisão dos Hidrômetros e Erros no 
Manuseio de Dados
Perdas 
Aparentes
Não Faturada
Perdas de 
Água
Manuseio de Dados
Vazamentos em Redes de Adução e 
DistribuiçãoÁgua Distribuição
Vazamentos e Extravazamentos em 
Reservatórios
Perdas 
Reais
Vazamentos nas Ligações até o 
Hidrômetro
Consumo Medido Faturado
Água 
F t d
Consumo 
Autorizado Faturada
Consumo 
Autorizado
Faturado Consumo Não Medido Faturado
Autorizado
Consumo 
Autorizado 
Não Faturado
Consumo Medido Não Faturado
C Nã M did Nã F t d
Volume 
de 
Entrada
Não Faturado Consumo Não Medido Não Faturado
Consumo Não AutorizadoEntrada 
no 
Sistema Água 
Não Faturada
Consumo Não Autorizado
Imprecisão dos Hidrômetros e Erros no 
Manuseio de Dados
Perdas 
Aparentes
Não Faturada
Perdas de 
Água
Manuseio de Dados
Vazamentos em Redes de Adução e 
DistribuiçãoÁgua Distribuição
Vazamentos e Extravazamentos em 
Reservatórios
Perdas 
Reais
Vazamentos nas Ligações até o 
Hidrômetro
Limitações de Cálculo do Balanço Hídrico
• Em geral, são insuficientes os pontos de medição de vazão e mal medidas as
variáveis com alto nível de incertezas nas estimativas requeridas novariáveis , com alto nível de incertezas nas estimativas requeridas no
processamento;
• Na avaliação das perdas reais:• Na avaliação das perdas reais:
– Na maioria das companhias faltam informações para construção de um balanço hídrico
com precisão significativa;
– Faltam informações sobre a natureza ou localização dos vazamentos;
• Na quantificação da perda global do sistema, pois a matriz propõe a analise
d d ó t d t d á j já tde perdas após o ponto de entrega da água, ou seja, já pronta para o
consumo.
“O balanço hídrico de m sistema mais detalhado o de ma parte específica tal “O balanço hídrico de um sistema mais detalhado, ou de uma parte específica, tal 
como a adução, pode ser desenvolvido, com níveis maiores de desagregação 
dos componentes ”dos componentes.
Módulo 5, aula 4 -BALANÇO HIDRICO Eng. Joaquim Ximenes
35
2ª Etapa da Aula
Análise de Probabilidade
Módulo 5, aula 4 -BALANÇO HIDRICO Eng. Joaquim Ximenes
36
Análise de ProbabilidadeAnálise de Probabilidade
•Conceito
•A Análise de probabilidade permite avaliar a confiabilidade de cada elemento 
do Balanço Hídrico;
•Níveis de confiabilidade expressam uma precisão relativa de uma grandeza. 
“um nível de confiabilidade 95 % revela que estou 95% certo de que um um nível de confiabilidade 95 % , revela que estou 95% certo de que um 
valor de entrada está dentro de ±5% do real valor.”
Módulo 5, aula 4 -BALANÇO HIDRICO Eng. Joaquim Ximenes
37
Calculando Probabilidades: Exemplo no SAA GRAVATÁp
G á V l (V) Limite deGravatá
(Situação 1)
Volume (V) 
(m3/ano)
Limite de 
Confiabilidade (LC)
95%
Volume Entrada do Sistema ‐ VES 9.260.137 20,0%
Consumo Autorizado Faturado ‐ CAF 4.156.156 0,1%
Água não Faturada ‐ ANF 5.103.981 ??
Consumo Autorizado Não Faturado ‐ CANF 23.150 20,0%
Perdas de Água ‐ PA 5.080.831 ?
Perdas Aparentes ‐ Pa 1.433.690 12,8%
Perdas Reais ‐ Pr 3.647.141 ??
NRW - The Water Balance 38
Aplicando o Limite de Confiabilidade de 95% ao Balanço Hídrico
IRAR – GT3 Guia de perdas, pag. 99
Volume 
(V)
[m3/d]
Limite de 
Confiab. de 
95% (LC)
Desvio Padrão 
(DP) 
[=V x LC x 0 5]
Variância (Va)
[= DP^2]
[m3/d] 95% (LC) [=V x LC x 0.5]
Entrada do 
Sistema
9.260.137 +/- 20 % 3,000 9,000,000
+ 
Consumo Aut. 
Faturado
4.156.156 +/- 0,1 % 1,000 1,000,000 
Água Não 5.103.981 +/- 6 % 3,162 10,000,000g
Faturada [=SD/V/0.5] [=√ Va] + 
Consumo Aut. Não 
Faturado
23.150 +/- 20 % 1,250 1,562,500 
Faturado
Perdas de Água 5.080.831 +/- 7 % 3,400 11,562,500
+ 
NRW - The Water Balance 39
Perdas Aparentes 1.433.690 +/- 12,8 % 4,500 20,250,000 
Perdas Reais 3.647.141 +/- 17 % 5,640 31,812,500 
Aplicando o Limite de Confiabilidade de 95% ao Balanço Hídrico
Volume 
(V)
[m3/d]
Limite de 
Confiab. de 
95% (LC)
Desvio Padrão 
(DP) 
[=V x LC x 0 5]
Variância (Va)
[= DP^2]
[m3/d] 95% (LC) [ V x LC x 0.5]
Entrada do 
Sistema
9.260.137 +/- 20 % 926.014 9,000,000
+ 
C A t 4 156 156 / 0 1 % 2 078 1 000 000Consumo Aut. 
Faturado
4.156.156 +/- 0,1 % 2.078 1,000,000 
Água Não 
F d
5.103.981 +/- 6 %
[ SD/V/0 5]
3,162 
[ √ V ]
10,000,000
Faturada [=SD/V/0.5] [=√ Va] + 
Consumo Aut. Não 
Faturado
23.150 +/- 20 % 1,250 1,562,500 
Perdas de Água 5.080.831 +/- 7 % 3,400 11,562,500
+ 
Perdas Aparentes 1 433 690 +/- 12 8 % 4 500 20 250 000
NRW - The Water Balance 40
Perdas Aparentes 1.433.690 +/- 12,8 % 4,500 20,250,000 
Perdas Reais 3.647.141 +/- 17 % 5,640 31,812,500 
Aplicando o Limite de Confiabilidade de 95% ao Balanço Hídrico
Volume 
(V)
[m3/d]
Limite de 
Confiab. de 
95% (LC)
Desvio Padrão 
(DP) 
[=V x LC x 0 5]
Variância (Va)
[= DP^2]
[m3/d] 95% (LC) [=V x LC x 0.5]
Entrada do 
Sistema
9.260.137 +/- 20 % 926.014 857.501.372.588
C A t 4 156 156 / 0 1 % 2 078 4 318 408Consumo Aut. 
Faturado
4.156.156 +/- 0,1 % 2.078 4.318.408
Água Não 5.103.981 +/- 6 % 3,162 
√
10,000,000
Faturada [=SD/V/0.5] [=√ Va] + 
Consumo Aut. Não 
Faturado
23.150 +/- 20 % 1,250 1,562,500 
Perdas de Água 5.080.831 +/- 7 % 3,400 11,562,500
+ 
Perdas Aparentes 1 433 690 +/- 12 8 % 4 500 20 250 000
NRW - The Water Balance 41
Perdas Aparentes 1.433.690 +/- 12,8 % 4,500 20,250,000 
Perdas Reais 3.647.141 +/- 17 % 5,640 31,812,500 
Aplicando o Limite de Confiabilidade de 95% ao Balanço Hídrico
Volume 
(V)
[m3/d]
Limite de 
Confiab. de 
95% (LC)
Desvio Padrão 
(DP) 
[=V x LC x 0 5]
Variância (Va)
[= DP^2]
[m3/d] 95% (LC) [=V x LC x 0.5]
Entrada do 
Sistema
9.260.137 +/- 20 % 926.014 857.501.372.588
+ 
C A t 4 156 156 / 0 1 % 2 078 4 318 408Consumo Aut. 
Faturado
4.156.156 +/- 0,1 % 2.078 4.318.408
Água Não 5.103.981 +/- 6 % 3,162 
√
857.505.690.996
Faturada [=SD/V/0.5] [=√ Va] +
Consumo Aut. Não 
Faturado
23.150 +/- 20 % 1,250 1,562,500 
Perdas de Água 5.080.831 +/- 7 % 3,400 11,562,500
+ 
Perdas Aparentes 1 433 690 +/- 12 8 % 4 500 20 250 000
NRW - The Water Balance 42
Perdas Aparentes 1.433.690 +/-12,8 % 4,500 20,250,000 
Perdas Reais 3.647.141 +/- 17 % 5,640 31,812,500 
Aplicando o Limite de Confiabilidade de 95% ao Balanço Hídrico
Volume 
(V)
[m3/d]
Limite de 
Confiab. de 
95% (LC)
Desvio Padrão 
(DP) 
[=V x LC x 0 5]
Variância (Va)
[= DP^2]
[m3/d] 95% (LC) [=V x LC x 0.5]
Entrada do 
Sistema
9.260.137 +/- 20 % 926.014 857.501.372.588
+ 
C A t 4 156 156 / 0 1 % 2 078 4 318 408Consumo Aut. 
Faturado
4.156.156 +/- 0,1 % 2.078 4.318.408
Água Não 5.103.981 +/- 6 % 926.016
√
857.505.690.996
Faturada [=SD/V/0.5] [=√ Va] +
Consumo Aut. Não 
Faturado
23.150 +/- 20 % 1,250 1,562,500 
Perdas de Água 5.080.831 +/- 7 % 3,400 11,562,500
+ 
Perdas Aparentes 1 433 690 +/- 12 8 % 4 500 20 250 000
NRW - The Water Balance 43
Perdas Aparentes 1.433.690 +/- 12,8 % 4,500 20,250,000 
Perdas Reais 3.647.141 +/- 17 % 5,640 31,812,500 
Aplicando o Limite de Confiabilidade de 95% ao Balanço Hídrico
Volume 
(V)
[m3/d]
Limite de 
Confiab. de 
95% (LC)
Desvio Padrão 
(DP) 
[=V x LC x 0 5]
Variância (Va)
[= DP^2]
[m3/d] 95% (LC) [=V x LC x 0.5]
Entrada do 
Sistema
9.260.137 +/- 20 % 926.014 857.501.372.588
+ 
C A t 4 156 156 / 0 1 % 2 078 4 318 408Consumo Aut. 
Faturado
4.156.156 +/- 0,1 % 2.078 4.318.408
Água Não 5.103.981 +/- 36,3 % 926.016
√
857.505.690.996
Faturada [=SD/V/0.5] [=√ Va] +
Consumo Aut. Não 
Faturado
23.150 +/- 20 % 1,250 1,562,500 
Perdas de Água 5.080.831 +/- 7 % 3,400 11,562,500
+ 
Perdas Aparentes 1 433 690 +/- 12 8 % 4 500 20 250 000
NRW - The Water Balance 44
Perdas Aparentes 1.433.690 +/- 12,8 % 4,500 20,250,000 
Perdas Reais 3.647.141 +/- 17 % 5,640 31,812,500 
Aplicando o Limite de Confiabilidade de 95% ao Balanço Hídrico
Volume 
(V)
[m3/d]
Limite de 
Confiab. de 
95% (LC)
Desvio Padrão 
(DP) 
[=V x LC x 0 5]
Variância (Va)
[= DP^2]
[m3/d] 95% (LC) [=V x LC x 0.5]
Entrada do 
Sistema
9.260.137 +/- 20 % 926.014 857.501.372.588
+ 
C A t 4 156 156 / 0 1 % 2 078 4 318 408Consumo Aut. 
Faturado
4.156.156 +/- 0,1 % 2.078 4.318.408
Água Não 5.103.981 +/- 36,3 % 926.016
√
857.505.690.996
Faturada [=SD/V/0.5] [=√ Va] + 
Consumo Aut. Não 
Faturado
23.150 +/- 20 % 2.315 5.359.225
Perdas de Água 5.080.831 +/- 7 % 3,400 11,562,500
+ 
Perdas Aparentes 1 433 690 +/- 12 8 % 4 500 20 250 000
NRW - The Water Balance 45
Perdas Aparentes 1.433.690 +/- 12,8 % 4,500 20,250,000 
Perdas Reais 3.647.141 +/- 17 % 5,640 31,812,500 
Aplicando o Limite de Confiabilidade de 95% ao Balanço Hídrico
Volume 
(V)
[m3/d]
Limite de 
Confiab. de 
95% (LC)
Desvio Padrão 
(DP) 
[=V x LC x 0 5]
Variância (Va)
[= DP^2]
[m3/d] 95% (LC) [=V x LC x 0.5]
Entrada do 
Sistema
9.260.137 +/- 20 % 926.014 857.501.372.588
+ 
C A t 4 156 156 / 0 1 % 2 078 4 318 408Consumo Aut. 
Faturado
4.156.156 +/- 0,1 % 2.078 4.318.408
Água Não 5.103.981 +/- 36,3 % 926.016
√
857.505.690.996
Faturada [=SD/V/0.5] [=√ Va] + 
Consumo Aut. Não 
Faturado
23.150 +/- 20 % 2.315 5.359.225
Perdas de Água 5.080.831 ± 36,5% 926.019 857.511.050.22
+
Perdas Aparentes 1 433 690 +/- 12 8 % 4 500 20 250 000
NRW - The Water Balance 46
Perdas Aparentes 1.433.690 +/- 12,8 % 4,500 20,250,000 
Perdas Reais 3.647.141 +/- 17 % 5,640 31,812,500 
Aplicando o Limite de Confiabilidade de 95% ao Balanço Hídrico
Volume 
(V)
[m3/d]
Limite de 
Confiab. de 
95% (LC)
Desvio Padrão 
(DP) 
[=V x LC x 0 5]
Variância (Va)
[= DP^2]
[m3/d] 95% (LC) [=V x LC x 0.5]
Entrada do 
Sistema
9.260.137 +/- 20 % 926.014 857.501.372.588
+ 
C A t 4 156 156 / 0 1 % 2 078 4 318 408Consumo Aut. 
Faturado
4.156.156 +/- 0,1 % 2.078 4.318.408
Água Não 5.103.981 +/- 36,3 % 926.016
√
857.505.690.996
Faturada [=SD/V/0.5] [=√ Va] + 
Consumo Aut. Não 
Faturado
23.150 +/- 20 % 2.315 5.359.225
Perdas de Água 5.080.831 ± 36,5% 926.019 857.511.050.22
+ 
Perdas Aparentes 1 433 690 +/- 12 8 % 91 756 8 419 192 898
NRW - The Water Balance 47
Perdas Aparentes 1.433.690 +/- 12,8 % 91.756 8.419.192.898
Perdas Reais 3.647.141 +/- 17 % 5,640 31,812,500 
Aplicando o Limite de Confiabilidade de 95% ao Balanço Hídrico
Volume 
(V)
[m3/d]
Limite de 
Confiab. de 
95% (LC)
Desvio Padrão 
(DP) 
[=V x LC x 0 5]
Variância (Va)
[= DP^2]
[m3/d] 95% (LC) [=V x LC x 0.5]
Entrada do 
Sistema
9.260.137 +/- 20 % 926.014 857.501.372.588
+ 
C A t 4 156 156 / 0 1 % 2 078 4 318 408Consumo Aut. 
Faturado
4.156.156 +/- 0,1 % 2.078 4.318.408
Água Não 5.103.981 +/- 36,3 % 926.016
√
857.505.690.996
Faturada [=SD/V/0.5] [=√ Va] + 
Consumo Aut. Não 
Faturado
23.150 +/- 20 % 2.315 5.359.225
Perdas de Água 5.080.831 ± 36,5% 926.019 857.511.050.22
+ 
Perdas Aparentes 1 433 690 +/- 12 8 % 91 756 8 419 192 898
NRW - The Water Balance 48
Perdas Aparentes 1.433.690 +/- 12,8 % 91.756 8.419.192.898
Perdas Reais 3.647.141 +/- 51,0 % 930.554 865.930.243.119
3ª Etapa da Aula
Calculo do Balanço Hídrico
Módulo 5, aula 4 -BALANÇO HIDRICO Eng. Joaquim Ximenes
49
UTILIZANDO OUTILIZANDO O 
SOFTWARE
DE CÁLCULO DODE CÁLCULO DO 
BALANÇO HÍDRICOÇ
NRW - The Water Balance 50
Calculando Probabilidades: Exemplo no SAA GRAVATÁp
% d Li it d
Gravatá
Volume (V) 
(m3/ano)
% do 
Volume de 
Entrada do 
Sistema
Limite de 
Confiabilidade 
(LC)
95%
Desvio Padrão 
(DP)
DP= VxLCx0,5
Variancia (Va) 
Va= DP2
Volume Entrada do Sistema - VES 9.260.137 100,00% 20,0% 926.014 857.501.372.588
Consumo Autorizado Faturado - CAF 4.156.156 44,88% 0,1% 2.078 4.318.408
Água não Faturada - ANF 5.103.981 55,12% 36,3% 926.016 857.505.690.996
Consumo Autorizado N/Faturado -
CANF 23.150 0,25% 20,0% 2.315 5.359.225
Perdas de Água - PA 5.080.831 54,87% 36,5% 926.019 857.511.050.221
Perdas Aparentes - Pa 1 433 690 15 48% 12 8% 91 756 8 419 192 898Perdas Aparentes - Pa 1.433.690 15,48% 12,8% 91.756 8.419.192.898
Perdas Reais - Pr 3.647.141 39,39% 51,0% 930.554 865.930.243.119
NRW - The Water Balance 51
SAA Gravatá
Gerencia de Negócios Regionais 
GNR AGRESTE CENTRAL
NRW - The Water Balance 52
Considerações finais
1. As perdas aqui definidas são aquelas que ocorrem no SAA entre o ponto de entrada no
sistema de distribuição e o ponto de entrega ao cliente, geralmente, o ramal com hidrômetro.
Os vazamentos após o hidrômetro e os desperdícios domiciliares não são contabilizados;Os vazamentos após o hidrômetro e os desperdícios domiciliares não são contabilizados;
2. Um volume devidamente faturado, mas que não foi pago pelo cliente, não entra na
discussão das perdas. A inadimplência está desvinculada da quantificação de perdas;
3 Os volumes de uso operacional da companhia (lavagem de redes e reservatórios) são3. Os volumes de uso operacional da companhia (lavagem de redes e reservatórios) são
inerentes à operação e considerados “consumo autorizado não faturado”;
4. Aqui são considerados “consumo autorizado não faturado” os consumos de áreas de favelas
e de invasão, aonde a companhia se vê impedida de adequar as redes e ramais a padrões
de projeto Porém deve-se agir para impor limites de consumo enquanto não se requalificade projeto. Porém, deve se agir para impor limites de consumo enquanto não se requalifica
estas redes e ramais.
Módulo 5, aula 4 -BALANÇO HIDRICO Eng. Joaquim Ximenes
53
Conclusão
LEMBRE-SE SEMPRE:
Você foi contratado para combater e reduzir as perdas na sua área de atuação e, por 
conseguinte aumentar a receita da empresa.
54
MÓDULO 5MÓDULO 5
CONTROLE DE PRESSÕESCONTROLE DE PRESSÕES
Outubro/2008
Eng. Joaquim Ximenes e M.Sc. Fernando Coelho 55
PLANO DE AULAPLANO DE AULA
56
Plano de Aula : Controle de Presões
Instrutores: Eng. Joaquim BorgesXimenes e M.Sc. Fernando Coelho
Duração da atividade: 02 horas-aula
Conteúdos: identidade, linguagem oral, slides em Power pointConteúdos: identidade, linguagem oral, slides em Power point
Disciplinas envolvidas: Engenharia hidráulica, automação, eng. Mecãnica 
Obj ti iObjetivos gerais:
Identificar formas e equipamentos necessários a redução das pressões e, principalmente, aprender a decidir 
quando o controle das pressões é primordial, considerando a realidade concreta da empresa onde atua e propor 
projetos que altere essa realidade relativamente à falta de informações confiáveis e desorganização dos projetos que altere essa realidade, relativamente à falta de informações confiáveis e desorganização dos 
processos.
Objetivos específicos:Objetivos específicos:
Conhecer os conceitos internacionais relativos a controle de pressão em rede de distribuição;
Identificar os pontos notáveis para medição de pressão na rede;
Identificar os componentes geradores de pressões elevadas na rede;Identificar os componentes geradores de pressões elevadas na rede;
Conhecer os equipamentos utilizados para monitoramento e controle de pressões;
Tipos e dimensionamento de Válvulas redutoras de pressão e vazão;
Instalação padrão de VRP´s.Instalação padrão de VRP s.
57
Metodologia da Aula
1.Para iniciar, haverá um breve dialogo sobre o entendimento original de cada aluno quanto a
distinção entre pressão;
2.Apresentação de padrões de faixas de pressão aceitáveis para rede distribuidora;p ç p p p ;
3.Identificação dos processos aonde as perdas acontecem no SAA;
4 Caracterização das pressões elevadas em SAA;4.Caracterização das pressões elevadas em SAA;
5.Setorização de rede distribuidora;
6 Para finalizar um dialogo com os alunos sobre a bibliografia proposta e sobre suas impressões6.Para finalizar, um dialogo com os alunos sobre a bibliografia proposta e sobre suas impressões
durante a visita técnica, motivando a construírem soluções para os sistemas que irão operar.
58
Fontes de Pesquisa 
BibliografiaBibliografia 
recomendadarecomendada
59
Bibliografia:g
1. Programa Nacional de Combate ao Desperdício de Água - PNCDA, Documentos Técnicos de 
Apoio DTA D1, Brasília 1999;p
2. Laboratório de Engenharia Hidráulica e Saneamento da UFPB – LENHS, 2007 
3. Cartilha D30, Programa de Redução de perdas de água no sistema de distribuição, Compesa, 
20072007;
4. PMSS – Curso de Capacitação em Processo Perdas Reais, 2006;
5. Abastecimento de Água, Milton Tomoyuki Tsutiya, 2004, Escola Politécnica da Universidade 5. Abastecimento de Água, Milton Tomoyuki Tsutiya, 2004, Escola Politécnica da Universidade 
de São Paulo.
6. Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo - SABESP
60
COMO IDENTIFICAR A 
ÃIMPORTANCIA DA PRESSÃO NO 
CONTROLE E COMBATE ASCONTROLE E COMBATE AS 
PERDAS?PERDAS?
61
IMPORTANCIA DIRETA DO CONTROLE DE PRESSÕES NA REDE
BALANÇO HÍDRICOBALANÇO HÍDRICO
Consumo autorizado 
faturado
Consumo faturado medido 
(incluindo água exportada)
Água faturada
Consumo faturado não medido
BALANÇO HÍDRICOBALANÇO HÍDRICO
Consumo autorizado
Consumo faturado não medido
Consumo autorizado não 
faturado
Consumo não faturado medido
Consumo não faturado não 
medido
Água entrada no sistema
medido
Perdas aparentes
Uso não autorizado
Erros de medição
Perdas reais nas tubulações de 
Água não faturada
Perdas de 
água Perdas reais
ç
água bruta e no tratamento
Perdas reais nas tubulações de 
adução
Perdas reais nas redes de Perdas reais
distribuição
Perdas reais nos ramais
Perdas reais e extravasamentos 
nos reservatórios 
62
AÇÕES PARA A REDUÇÃO DOS VAZAMENTOSAÇÕES PARA A REDUÇÃO DOS VAZAMENTOS
Controle
de
Pressão
Perdas
Pressão
Reais
Inevitáveis Controle
Ativo de
Vazamentos
Rapidez e
Qualidade
dos reparos
PerdasPerdas 
Potencialmente
Recuperáveis
Gestão
da
Infra-
estrutura 
Os resultados dão 
sustentação as ações 
63
RELAÇÃO ENTRE PRESSÃO NA REDE E VAZAMENTOS
A FUNÇÃO É EXPONENCIAL 
Quanto maior for a pressão maior serão os vazamentos
Definição
O índice de vazamento (iv) é relacionado
com a vazão noturna A vazão noturna líquidao s com a vazão noturna. A vazão noturna líquida
é definida como a mínima vazão noturna
menos os usos não residenciais medidos e
estimados.
v
a
z
a
m
e
n
t
o
∆ I.V.
n
d
i
c
e
 
d
e
 
v
Í
N t D fi i õ d I V AZNP f “N ti l W t C il St di C itt R t N° 26 J l 1980” l t d l
∆ Pressão
Nota: Definições de I.V. e AZNP, conforme “National Water Council Standing Committee Report N° 26, July 1980” - complementado pela
publicação da WRc - Water Research Center “Managing Water Pressure (Report G)”.
64
CARACTERIZAÇÃO DOS VAZAMENTOSCARACTERIZAÇÃO DOS VAZAMENTOS
Tipos de vazamentos CaracterísticasTipos de vazamentos Características
V t I t
Não aflorantes
Baixa vazão
Vazamentos Inerentes
Não detectáveis por pesquisa acústica
Escoam permanentemente
Vazamentos não visíveis
Não aflorantes
Detectáveis por pesquisa acústica
Duração depende da freqüência das pesquisas
Aflorantes
Vazamentos visíveis
Aflorantes
Curta duração
65
NDICE DE VAZAMENTO:NDICE DE VAZAMENTO:
RELAÇÃO ENTRE A PRESSÃO MÉDIA NOTURNA DE UM DISTRITO OPERACIONALRELAÇÃO ENTRE A PRESSÃO MÉDIA NOTURNA DE UM DISTRITO OPERACIONALRELAÇÃO ENTRE A PRESSÃO MÉDIA NOTURNA DE UM DISTRITO OPERACIONALRELAÇÃO ENTRE A PRESSÃO MÉDIA NOTURNA DE UM DISTRITO OPERACIONAL
m
e
n
t
o
I.V. = 0,5 AZNP + 0,0042 (AZNP)²
n
d
i
c
e
 
d
e
 
V
a
z
a
m
D fi i ã AZNPÍ n Definição AZNP:
AZNP = S x Pmax + (1 – S) x Pmin
AZNP – Pressão média noturna do sub setor (m.c.a.)
Sendo:
Pmax = máxima pressão noturna da área
Pmin = mínima pressão noturna da áreap
S = proporção da área que é submetida a pressão acima da pressão média, que é (Pmax +
Pmin) ÷ 2, estimada com base na topografia e perdas de carga da área. 66
RELAÇÃO ENTRE PRESSÃO X VAZÃO DE VAZAMENTOSRELAÇÃO ENTRE PRESSÃO X VAZÃO DE VAZAMENTOS
CONCEITO FAVAD
FAVAD - Fixed and Variable Area Discharge Pathsg
• Vazão do vazamento varia com a pressão;
• FAVAD reconhece que as áreas efetivas de descarga de vazão através 
de orifícios também variam com a pressão;
• Relação pressão/vazamentos.
67
RELAÇÃO ENTRE PRESSÃO x VAZÃO DE VAZAMENTOS
FAVAD - Equação da Relação Pressão e Vazamento
A Vazão do vazamento (Q) varia com a pressão PN1.
Onde: N1 pode variar entre 0 5 e 2 5Onde: N1 pode variar entre 0,5 e 2,5.
Equação: Q /Q = (P /P )N1Equação: Q1/Q0 = (P1/P0)N1
Os valores de N1 dependem dos tipos de orifícios ou rupturas e variam ao 
longo do tempo.
68
RELAÇÃO ENTRE PRESSÃO x VAZÃO DE VAZAMENTOS
Definição de Valores para N1Definição de Valores para N1
• Vazamentos inerentes: N1 aproxima se de 1 5;• Vazamentos inerentes: N1 aproxima-se de 1,5;
• Vazamentos em rede ferro ou aço: N1 aproxima-se de 0,5;
• Vazamentos em redes não metálicas: N1 aproxima-se de 2,5;
• Nota:
sugere-se adotar uma relação linear: N1 = 1,0, para grandes sistemas com 
tubulações de materiais variados (caso da COMPESA) 
69
VANTAGENS DA IMPLANTAÇÃO DE UM PROGRAMA DE CONTROLE DE PRESSÃO
1. Redução de vazamentos;
2. Redução da freqüência de arrebentamentos de tubulações;
3 P t ã d i i t t id3. Prestação de um serviço mais constante ao consumidor;
4. Redução dos consumos relacionados com a pressão da água;
5. Diminuição da ocorrência de danos às instalações internas dos 
6. usuários até a caixa d’água;6. usuários até a caixa d água;
7. Redução do consumo de energia em elevatórias.
70
RELAÇÃO ENTRE PRESSÃO x VAZÃO DE VAZAMENTOS
71
RELAÇÃO ENTRE PRESSÃO x VAZÃO DE VAZAMENTOS
72RELAÇÃO ENTRE PRESSÃO x VAZÃO DE VAZAMENTOS
73
FLUXOGRAMA DAS FASES PARA IMPLANTAÇÃO DO Ç
CONTROLE DE PRESSÃO
1 - LEVANTAMENTO 
DE DADOS
2- SIMULAÇÃO 
HIDRÁULICA
3- ANÁLISE 
ECONÔMICA
4- SETORIZAÇÃO
5 – MEDIDORES Q, 
V e P
6 - DIMENSIONAMENTO DA 
VRP
7 - PROJETO 
EXECUTIVO
8 - INSTALAÇÃO 9 - COMISSIONAMENTO 10- OTIMIZAÇÃO
*MVP - Medições de vazão e pressão 11 - MANUTENÇÃO
Fonte: B & B Engenharia LTDA.
74
FASES DE IMPLANTAÇÃO DO CONTROLE DE PRESSÃO
11-- Levantamento de DadosLevantamento de Dados
1. Cadastro Técnico de Redes de Distribuição;
2 Cadastro Comercial2. Cadastro Comercial;
3. Histórico de altas pressões, arrebentamentos e índice de perdas.
4. Em casos de estudo de pressão aonde já existe VRP’s, verificar:
• Diâmetro da tubulação;
• Existência e estanqueidade de by-pass;stê c a e esta que dade de by pass;
• Estanqueidade dos Registros em operação
• Histórico de manutenção da VRP e seus componentes.
75
FASES DE IMPLANTAÇÃO DO CONTROLE DE PRESSÃO
2 2 -- Simulação HidráulicaSimulação Hidráulica
EPANETEPANETEPANETEPANET
76
FASES DE IMPLANTAÇÃO DO CONTROLE DE PRESSÃO
2 2 –– Analise EconômicaAnalise Econômica
(Planilha (Planilha CalcPRCalcPR))
77
FASES DE IMPLANTAÇÃO DO CONTROLE DE PRESSÃO
A concepção da setorização deve visar a definição 
3 3 -- SetorizaçãoSetorização
A concepção da setorização deve visar a definição 
de unidades que atendam às necessidades operacionais, e de gerenciamento de combate 
às perdas.
Adutora Anel Primário da 
Zona Baixa
Zona
Alta ≡DP
Zona 
Baixa
Linha de Saída
Zona
Alta ≡DP
Bomba
Ponto de 
Medição
VRP
Booster
Zona de Booster 
≡ DP
da Zona Baixa
Zona de 
VRP ≡DPRegistro Fechado
LEGENDA
Distrito Pitométrico 
≡ DPFonte: SABESP
Ponto de Medição de Vazão/Pressão
78
SETORIZAÇÃO DO RECIFE
ƒMacromedição da Rede do Recife
1. Objetivos
Manômetros e Dry-Flo
Macromedidores
79
FASES DE IMPLANTAÇÃO DO CONTROLE DE PRESSÃO
3 3 -- SetorizaçãoSetorização
m
c
a
Na setorização clássica, o desnível
geométrico máximo deve ser de 50
m. Em regiões de topografia mais
c
a
≥
2
0
 
m
c
a
≤
5
0
 
m
c
a
≥
2
0
 
m
g g
acidentada seria necessária a
utilização de um reservatório
intermediário.
≤
5
0
 
m
c
≤
A utilização de equipamentos como
bombas de rotação variável e
válvulas redutoras de pressão - VRP,
t l d ã
Região a ser abastecida pelo reservatório apoiado
Região a ser abastecida pelo reservatório elevado
Região Intermediária para o controle de pressão, suprem
em muitos casos, a necessidade de
implantação de novos reservatórios.
Região Intermediária
Fonte: Sarzedas - 1999
80
FASES DE IMPLANTAÇÃO DO CONTROLE DE PRESSÃO
3 3 -- SetorizaçãoSetorização
Atividades de Campo:
•Verificação da exatidão do cadastro técnico das redes;•Verificação da exatidão do cadastro técnico das redes;
• Varredura dos limites do setor - estanqueidade;
• Isolamento físico da área.
R d ã d di ã t l•Recomendação para zonas de medição e controle:
• 500 a 3000 ligações
• Até 25 Km de redes
81
FASES DE IMPLANTAÇÃO DO CONTROLE DE PRESSÃO
4 4 -- Medição de Vazão e PressãoMedição de Vazão e Pressão
•• Escolha os Pontos temporários de Medição de vazão, pressão e Escolha os Pontos temporários de Medição de vazão, pressão e 
nível na rede;nível na rede;
••Análise dos Resultados das Medições:Análise dos Resultados das Medições:
• Defina o Ponto de Medição de Vazão e Pressão a montante do
• ponto de instalação da VRP;
• Defina os Pontos de Pressão crítica, máxima e média na área.
•• Instale os medidores permanentes de vazão, pressão e nível na Instale os medidores permanentes de vazão, pressão e nível na 
rede;rede;rede;rede;
•• Calibre o Modelo Hidráulico.Calibre o Modelo Hidráulico.
82
FASES DE IMPLANTAÇÃO DO CONTROLE DE PRESSÃO
4 4 -- Medição de Vazão e PressãoMedição de Vazão e Pressão
Definição do Ponto Médio: Definição do Ponto Médio: 
D t i ã á i (D t i ã á i (P áP á ) ã í i () ã í i (P iP i ))•• Determinar pressão máxima (Determinar pressão máxima (PmáxPmáx) e pressão mínima () e pressão mínima (PminPmin))
•• Determinar pressão média (Determinar pressão média (PmedPmed) = () = (PmaxPmax++PminPmin)/2)/2
•• Determinar Numero de ligações (NL1) submetidas a pressões Determinar Numero de ligações (NL1) submetidas a pressões > > PmedPmedg ç ( ) pg ç ( ) p
•• Determinar Numero de ligações (NL2) submetidas a pressões Determinar Numero de ligações (NL2) submetidas a pressões << PmedPmed
Ponto Médio = (Pmáx x NL1 + Pmin x NL2)Ponto Médio (Pmáx x NL1 + Pmin x NL2)
Total de Ligações
83
FASES DE IMPLANTAÇÃO DO CONTROLE DE PRESSÃO
4 4 -- Medição de Vazão e PressãoMedição de Vazão e Pressão
Definição do Ponto Médio:Definição do Ponto Médio:
800
Pmed = (75+50) / 2
Pmed = 62,5 mca
Cota média = 737,5 m
800
NL2 = 35 % Cota média 737,5 m
750
745740730725
737,5
NL2 = 35 %
735
Ponto Médio = (65% x 75 + 35% x 50) / 100%
Ponto Médio = 66,25 mca
Cota do Ponto Médio = 733,75 m
737,5
NL1 = 65 %
733,75
84
FASES DE IMPLANTAÇÃO DO CONTROLE DE PRESSÃO
4 4 -- Medição de Vazão e PressãoMedição de Vazão e Pressão
Pressupostos Iniciais:Pressupostos Iniciais:
•A coleta de dados iniciais de pressão e vazão deve ser simultânea. 
•Os dados devem ser coletados por um período de pelo menos 15 dias com uso de “data loger” Os dados devem ser coletados por um período de pelo menos 15 dias, com uso de data loger 
acoplados aos sensores de vazão e pressão, devendo-se registrar os dados em intervalos de 
15 minutos.
• A área de estudo deve está isolada das demais áreas de distribuição;
• As simulações de redução de pressão devem ser considerados satisfatórios, para a 
ti id d d t b lh d d ã d ãcontinuidade do trabalho de redução da pressão..
85
FASES DE IMPLANTAÇÃO DO CONTROLE DE PRESSÃO
6 6 -- Dimensionamento da Válvula Redutora de PressãoDimensionamento da Válvula Redutora de Pressão
•• Análise dos Dados de Campo;Análise dos Dados de Campo;Análise dos Dados de Campo;Análise dos Dados de Campo;
•• Critério de Regulagem;Critério de Regulagem;
•• Diâmetro Nominal da VRP;Diâmetro Nominal da VRP;
•• Estimativa de Perda de Carga;Estimativa de Perda de Carga;g ;g ;
•• Verificação do Risco de Cavitação.Verificação do Risco de Cavitação.
86
FASES DE IMPLANTAÇÃO DO CONTROLE DE PRESSÃO
6 6 -- Dimensionamento da Válvula Redutora de PressãoDimensionamento da Válvula Redutora de Pressão
Análise dos dados de Campo: Análise dos dados de Campo: 
A partir dos dados coletados em campo são estabelecidos osA partir dos dados coletados em campo são estabelecidos os 
seguintes parâmetros:
••Vazão máxima;Vazão máxima;;;
•• Vazão mínima;Vazão mínima;
•• Vazão mínima projetada;Vazão mínima projetada;Vazão mínima projetada;Vazão mínima projetada;
•• Pressões máxima e mínima no ponto de instalação da VRP;Pressões máxima e mínima no ponto de instalação da VRP;
•• Pressões máxima e mínima no Ponto Crítico da áreaPressões máxima e mínima no Ponto Crítico da área•• Pressões máxima e mínima no Ponto Crítico da área.Pressões máxima e mínima no Ponto Crítico da área.
•• Em casos de grande diferença entre a vazão máxima e a vazão Em casos de grande diferença entre a vazão máxima e a vazão 
mínima para abastecimento da área, considerar a instalação de válvulasmínima para abastecimento da área, considerar a instalação de válvulasmínima para abastecimento da área, considerar a instalação de válvulas mínima para abastecimento da área, considerar a instalação de válvulas 
em paralelo.em paralelo.
87
FASES DE IMPLANTAÇÃO DO CONTROLE DE PRESSÃO
D t i ã d Diâ t d VRPD t i ã d Diâ t d VRP6 6 -- Dimensionamento da Válvula Redutora de PressãoDimensionamento da Válvula Redutora de Pressão
Determinação do Diâmetro da VRPDeterminação do Diâmetro da VRP
Diâmetro Nominal Vazão Mínima Vazão Máxima [m³/ h]
[pol] [mm] [m³/ h] Fluxo Máximo
I t it t
Fluxo Máximo
C tíIntermitente Contínuo
1 ¼ “ 32 0.23 26.1 21.1
1 ½ “ 40 0.23 35.9 28.4
2 ” 50 0.23 59.1 47.7
2 ½ “ 65 4.5 84.0 68.1
3 75 6.8 129.5 104.5
4 100 11.4 227.1 181.7
6 150 26.1 522.4 408.8
8 200 45.4 885.8 704.1
10 250 68.1 1362.7 1112.9
12 300 90.8 1953.2 1589.8
14 350 113.6 2384.7 1930.5
16 400 147.6 3179.7 2498.3
Fonte: Catálogo do fabricante (Watts).
88
FASES DE IMPLANTAÇÃO DO CONTROLE DE PRESSÃO
6 6 -- Dimensionamento da Válvula Redutora de PressãoDimensionamento da Válvula Redutora de Pressão
Estimativa da Perda de CargaEstimativa da Perda de Carga
A perda de carga na VRP pode ser A perda de carga na VRP pode ser 
determinada através da seguinte fórmula:determinada através da seguinte fórmula:
DIÂMETRO N O M IN AL
[po l] [mm ]
CO EFIC IEN TE
DE PERDA DE
CARGA (Watts)
determinada através da seguinte fórmula:determinada através da seguinte fórmula:
1 ¼ 32 2 ,33
1 ½ 40 2 ,52
2 50 3 47
Sendo:
QP: Perda de carga na VRP [mca]
702,0 
 6.3
2
x
CVx
QP ⎟⎠
⎞⎜⎝
⎛=∆
2 50 3 ,47
2 ½ 65 5 ,99
3 75 7 ,89
4 100 13 ,88QP: Perda de carga na VRP [mca]
Q : Vazão máxima na instalação [m³/h]
CV: Coeficiente de perda de carga,
4 100 13 ,88
6 150 29 ,02
8 200 52 ,99
10 250 88 ,32CV: Coeficiente de perda de carga,
conforme tabela ao lado. 
10 250 88 ,32
12 300 109 ,14
14 350 145 ,10
16 400 186 ,11
Fonte: Catálogo do fabricante (Watts).
16 00 86 ,
89
FASES DE IMPLANTAÇÃO DO CONTROLE DE PRESSÃO
6 6 -- Dimensionamento da Válvula Redutora de PressãoDimensionamento da Válvula Redutora de Pressão
Estimativa da Perda de CargaEstimativa da Perda de Carga
Caso a perda de carga comprometa o abastecimento no ponto crítico (10 Caso a perda de carga comprometa o abastecimento no ponto crítico (10 
mcamca conforme NBR 12218/94 da ABNT):conforme NBR 12218/94 da ABNT):
•• Verificar a possibilidade de aumentar o diâmetro da tubulação do byVerificar a possibilidade de aumentar o diâmetro da tubulação do by--pass pass 
e singularidades para o mesmo diâmetro da rede;e singularidades para o mesmo diâmetro da rede;
•• Escolher a VRP com diâmetro imediatamente superior e recalcularEscolher a VRP com diâmetro imediatamente superior e recalcular•• Escolher a VRP com diâmetro imediatamente superior e recalcular, Escolher a VRP com diâmetro imediatamente superior e recalcular, 
observando os critérios de vazões ‘máxima e mínima;observando os critérios de vazões ‘máxima e mínima;
•• Refazer a análise de custoRefazer a análise de custo--benefício.benefício.Refazer a análise de custoRefazer a análise de custo benefício.benefício.
FASES DE IMPLANTAÇÃO DO CONTROLE DE PRESSÃO
6 6 -- Dimensionamento da Válvula Redutora de PressãoDimensionamento da Válvula Redutora de Pressão
Verificação do Risco de CavitaçãoVerificação do Risco de Cavitação
Determinar a mínima pressão Determinar a mínima pressão pressãopressão
de saída possível na VRP:de saída possível na VRP:
140
150
160
170
180
190
200
t
e
 
[
m
c
a
]
PjusPjus = 0,35 * = 0,35 * PmontPmont -- 10 [10 [mcamca]]
sendo:
50
60
70
80
90
100
110
120
130
P
r
e
s
s
ã
o
 
a
 
M
o
n
t
a
n
t
Pjus = Pressão à jusante mínima 
(mca)
P t P ã à t t á i
0
10
20
30
40
50
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Pressão a Jusante [mca]
P
Pmont = Pressão à montante máxima 
(mca)
Pressão a Jusante [mca]
91
FASES DE IMPLANTAÇÃO DO CONTROLE DE PRESSÃO
7 7 -- Projeto ExecutivoProjeto Executivo
Dados a serem levantados em visita ao local previsto para a Dados a serem levantados em visita ao local previsto para a 
instalação:instalação:
•• O local de instalação deve respeitar os seguintes critérios:O local de instalação deve respeitar os seguintes critérios:
••Limites de propriedades particulares (residência/comércio);Limites de propriedades particulares (residência/comércio);
••Outras redes (pluvial, esgoto, etc.);Outras redes (pluvial, esgoto, etc.);
••Trânsito, etc.Trânsito, etc.
••Localização da rede, verificandoLocalização da rede, verificando--se a profundidade e posição relativa se a profundidade e posição relativa 
(rua, calçada);(rua, calçada);
Di õ d l d l l f i l i t l ãDi õ d l d l l f i l i t l ã•• Dimensões da calçada: local preferencial para instalação.Dimensões da calçada: local preferencial para instalação.
92
FASES DE IMPLANTAÇÃO DO CONTROLE DE PRESSÃO
7 7 -- Projeto ExecutivoProjeto Executivo
Parâmetros de VerificaçãoParâmetros de Verificação
•• Necessidade de rebaixamento da rede;Necessidade de rebaixamento da rede;
•• Dimensões internas da caixa;Dimensões internas da caixa;Dimensões internas da caixa;Dimensões internas da caixa;
•• Dimensionamento estrutural da caixa.Dimensionamento estrutural da caixa.
93
FASES DE IMPLANTAÇÃO DO CONTROLE DE PRESSÃO
7 7 -- Projeto ExecutivoProjeto Executivo
ESQUEMA HIDRÁULICO PADRÃO ESQUEMA HIDRÁULICO PADRÃO 
PLANTA DE SITUAÇÃO
DETALHE DA CAIXA
EM CORTE
Alinhamento
 Predial
Guia Guia
Alinhamento
 Predial
EM CORTE
Nível da Rua Nível da Rua
N ível do Passeio
CORTE AA
CORTE BB
94
FASES DE IMPLANTAÇÃO DO CONTROLE DE PRESSÃO
8 8 -- InstalaçãoInstalação
Providências para o Início das ObrasProvidências para o Início das Obras
•• Verificar autorizações para execução da obra junto aos órgãos Verificar autorizações para execução da obra junto aos órgãos 
t tt tcompetentes;competentes;
•• Comunicar aos órgãos de imprensa e planejar com a operadora de Comunicar aos órgãos de imprensa e planejar com a operadora de 
água local data e duração da interrupção de abastecimento para água local data e duração da interrupção de abastecimento para 
corte da rede e instalação dos componentes hidráulicos.corte da rede e instalação dos componentes hidráulicos.ç pç p
95
FASES DE IMPLANTAÇÃO DO CONTROLE DE PRESSÃO
99-- ComissionamentoComissionamento da Válvula Redutora de Pressãoda Válvula Redutora de Pressão
Critério de Regulagem Critério de Regulagem -- Pressão de Saída Fixa: Pressão de Saída Fixa: 
O sistema não sofre grandes alterações de demanda e não apresenta 
alterações significativas na perda de carga em função do consumo.ç g p g ç
Atuação: Restringe e mantém a pressão à jusante fixa em um 
determinado valor fixo, independente de variações na área., p ç
Solução apropriada em regiões onde a perda de carga entre a válvula 
e o ponto crítico não ultrapasse 10 mca.e o ponto crítico não ultrapasse 10 mca.
96
FASES DE IMPLANTAÇÃO DO CONTROLE DE PRESSÃO
99-- ComissionamentoComissionamento da Válvula Redutora de Pressãoda Válvula Redutora de Pressão
Critério de Regulagem Critério de Regulagem -- Pressão de Saída VariávelPressão de Saída Variável
Sistema que apresenta grande perda de carga em função do consumo.q p g p g ç
Atuação: Altera a pressão de saída da VRP em função de mudança de 
horário (modulação por tempo) ou alterações de demanda (modulação por 
ã )vazão).
Modulação por Tempo:Modulação por Tempo: Perfil mais regular de consumo.
Modulação pela Vazão:Modulação pela Vazão: Variações de perda de carga muito grandes e 
mudanças potenciais no perfil de consumo (necessita medidor de vazão).
97
FASES DE IMPLANTAÇÃO DO CONTROLE DE PRESSÃO
99-- ComissionamentoComissionamento da Válvula Redutora de Pressãoda Válvula Redutora de Pressão
Princípio de Funcionamento da VRP com Pressão de Saída FixaPrincípio de Funcionamento da VRP com Pressão de Saída Fixa
O princípio deste sistema é fazera válvula principal reproduzir os movimentos da válvula piloto sob a ação das pressões a montante e a jusantep p p p p p ç p j
X X
D D
Aberto Fechado
YX X
FLUXO
YX X
FLUXO
BC BC
Quando a válvula piloto B estiver aberta, a pressão contida no
circuito de controle não exerce nenhuma força na membrana da
válvula principaL A, o que faz com que o sistema de fechamento
fique livre e a válvula abre
A A
Quando a válvula piloto B estiver fechada, a pressão contida no
circuito de controle exerce força na membrana da válvula
principaL A, que fecha.
COMPONENTES
A – Válvula Principal
B – Válvula Piloto
C – Orifício Fixo
fique livre e a válvula abre.
ACESSÓRIOS
X – Válvulas de Fechamento do Circuito Hidráulico
Y – Filtro do Circuito Hidráulico
D – Ajuste de Velocidade de Abertura da VRP (válvula agulha)
98
FASES DE IMPLANTAÇÃO DO CONTROLE DE PRESSÃO
Princípio de Funcionamento da VRP com Pressão de Saída FixaPrincípio de Funcionamento da VRP com Pressão de Saída Fixa
99-- ComissionamentoComissionamento da Válvula Redutora de Pressãoda Válvula Redutora de Pressão
Pressão
45
m.c.a
Princípio de Funcionamento da VRP com Pressão de Saída FixaPrincípio de Funcionamento da VRP com Pressão de Saída Fixa
Redução deRedução de
h
tempo
45
20
Pontos de maior consumo (vazão)
Reservatório
Redução de Redução de 
pressão com pressão com 
pressão de pressão de 
í f (í f (
100 m.c.a
tempo6 12 15 
saída fixa (sem saída fixa (sem 
modulação)modulação)
3 Pressão de Saída
VRP Ponto crítico
Vazão m3/h
h
Pressão de Saída
h
45
20
m.c.a
125
25
h
tempo
h
tempo6 12 15 6 12 15 
99
FASES DE IMPLANTAÇÃO DO CONTROLE DE PRESSÃO
99-- ComissionamentoComissionamento da Válvula Redutora de Pressãoda Válvula Redutora de Pressão
ESQUEMA DA LIGAÇÃO DOESQUEMA DA LIGAÇÃO DOESQUEMA DA LIGAÇÃO DO ESQUEMA DA LIGAÇÃO DO 
CONTROLADOR COM A VRPCONTROLADOR COM A VRP
100
FASES DE IMPLANTAÇÃO DO CONTROLE DE PRESSÃO
99-- ComissionamentoComissionamento da Válvula Redutora de Pressãoda Válvula Redutora de Pressão
Modulação pela VazãoModulação pela Vazãoç pç p
Permite a variação de pressão de saída da VRP em função da 
alteração de demanda da área, ou seja, pressões maiores de saída ç , j , p
são reguladas automaticamente quando a demanda da área 
aumenta, para compensar as perdas de carga em função do 
consumo entre a VRP e o ponto crítico.
101
FASES DE IMPLANTAÇÃO DO CONTROLE DE PRESSÃO
99-- ComissionamentoComissionamento da Válvula Redutora de Pressãoda Válvula Redutora de Pressão
O
 
D
O
 
O
 
D
O
 
A
 
V
R
P
A
 
V
R
P
G
A
Ç
Ã
O
G
A
Ç
Ã
O
C
O
M
 
A
C
O
M
 
A
D
A
 
L
I
G
D
A
 
L
I
G
A
D
O
R
 
C
A
D
O
R
 
C
E
M
A
 
D
E
M
A
 
D
T
R
O
L
A
T
R
O
L
A
E
S
Q
U
E
S
Q
U
C
O
N
T
C
O
N
T
102
FASES DE IMPLANTAÇÃO DO CONTROLE DE PRESSÃO
Princípio de Funcionamento da VRP com Pressão de Saída Variável
99-- ComissionamentoComissionamento da Válvula Redutora de Pressãoda Válvula Redutora de Pressão
Pressão
Princípio de Funcionamento da VRP com Pressão de Saída Variável
Redução deRedução deReservatório h
45
20
m.c.a
Redução de Redução de 
pressão modulada pressão modulada 
pela vazãopela vazão100 m.c.a
h
tempo6 12 15 
Autowat
VRP
Ponto crítico
Vazão m3/h Pressão de Saída
125
25
45
20
m.c.a
h
tempo
h
tempo6 12 15 6 12 15 
103
FASES DE IMPLANTAÇÃO DO CONTROLE DE PRESSÃO
99-- ComissionamentoComissionamento da Válvula Redutora de Pressãoda Válvula Redutora de Pressão
TESTES COMPLEMENTARESTESTES COMPLEMENTARES
Testes a serem efetuados após o Testes a serem efetuados após o comissionamentocomissionamento::
•• Teste controlado com pressões de saída reduzidas;Teste controlado com pressões de saída reduzidas;
• Teste adicional para válvulas com modulação pela vazão.
104
FASES DE IMPLANTAÇÃO DO CONTROLE DE PRESSÃO
99-- ComissionamentoComissionamento da Válvula Redutora de Pressãoda Válvula Redutora de Pressão
OPERAÇÃO EM SITUAÇÕES ESPECIAISOPERAÇÃO EM SITUAÇÕES ESPECIAIS
Rodízio:Rodízio:
•• A VRP retorna automaticamente ao funcionamento normal.
Falha do Controlador:Falha do Controlador:
A VRP á j t d á i ã d íd d•• A VRP permanecerá ajustada para a máxima pressão de saída da 
regulagem;
• Facilmente detectado com a medição da pressão de saída da VRPFacilmente detectado com a medição da pressão de saída da VRP.
105
FASES DE IMPLANTAÇÃO DO CONTROLE DE PRESSÃO
99-- ComissionamentoComissionamento da Válvula Redutora de Pressãoda Válvula Redutora de Pressão
VERIFICAÇÃO DO DESEMPENHO DA VRPVERIFICAÇÃO DO DESEMPENHO DA VRP
Monitoramento das vazões do sistema / Volume total de água consumido 
em 24 horas:
•• Leitura dos medidores / hidrômetros instalados;
• Leitura dos dados de vazão do datalogger;Leitura dos dados de vazão do datalogger;
• Instalação de medidor específico por 24 horas.
106
FASES DE IMPLANTAÇÃO DO CONTROLE DE PRESSÃO
99-- ComissionamentoComissionamento da Válvula Redutora de Pressãoda Válvula Redutora de Pressão
Extensão da Rede: 16,00 Km
Exemplo de Aplicação de VRP - Diam. 250 mm 
300
350
,
Volume Antes da Regulagem
4870,0 m³/dia
200
250
ã
o
 
(
m
³
/
h
)
56,37 l/s
100
150
V
a
z
ã
Volume Após a Regulagem 
3994,0 m³/dia
46,23 l/s
Vazão Mínima Noturna:
0
50
0 0
: 1 5
0 1
: 0 0
0 1
: 4 5
0 2
: 3 0
0 3
: 1 5
0 4
: 0 0
0 4
: 4 5
0 5
: 3 0
0 6
: 1 5
0 7
: 0 0
0 7
: 4 5
0 8
: 3 0
0 9
: 1 5
1 0
: 0 0
1 0
: 4 5
1 1
: 3 0
1 2
: 1 5
1 3
: 0 0
1 3
: 4 5
1 4
: 3 0
1 5
: 1 5
1 6
: 0 0
1 6
: 4 5
1 7
: 3 0
1 8
: 1 5
1 9
: 0 0
1 9
: 4 5
2 0
: 3 0
2 1
: 1 5
2 2
: 0 0
2 2
: 4 5
2 3
: 3 0
Economia: 10,14 l/s sem Regulagem: 132,0 m³/dia
com regulagem: 92,0 m³/dia
0 0 0 1 0 1 0 2 0 3 0 4 0 4 0 5 0 6 0 7 0 7 0 8 0 9 1 0 1 0 1 1 1 2 1 3 1 3 1 4 1 5 1 6 1 6 1 7 1 8 1 9 1 9 2 0 2 1 2 2 2 2 2 3
Tempo (h)Fonte: SABESP.
107
FASES DE IMPLANTAÇÃO DO CONTROLE DE PRESSÃO
99-- ComissionamentoComissionamento da Válvula Redutora de Pressãoda Válvula Redutora de Pressão
Verificações suplementares em caso de mudanças na performance do distrito 
operacional:operacional:
a)a) Estanqueidade dos registros de fronteira;
b) Novas ligações de grandes consumidores;
c) Arrebentamentos ou vazamentos importantes;
d) Problemas de funcionamento do conjunto controlador / VRP.
108
FASES DE IMPLANTAÇÃO DO CONTROLE DE PRESSÃO
10 10 -- Otimização da VRPOtimização da VRP
a) Implantação de telemetria e telecomando;
b) Pesquisa de vazamentos não visíveis;
c) Manutenção e acompanhamento de indicadores;) ç p ;
d) Gerenciamento de metas de performance do abastecimento..
109
FASES DE IMPLANTAÇÃO DO CONTROLE DE PRESSÃO
11 11 –– Manutenção da VRPManutenção da VRP
a) Limpar regularmente os filtros principal e secundário;
b) Identificar vazamentos ou amassamento na tubulação do circuito de pilotagem;b) Identificar vazamentos ou amassamento na tubulação do circuito de pilotagem;
c) Comprovar operacionalidade das válvulas esfera do circuito de pilotagem;
d) Conferir medições de pressão com aquelas que orientam o plano de regulagem da ) ç p q q p g g
válvula;
e) Verificar se o desempenho da modulação da válvula se mantém constante e 
suavesuave.
110
FASES DE IMPLANTAÇÃO DO CONTROLE DE PRESSÃO
11 11 –– Manutenção da VRPManutenção da VRP
ControladorControlador 
a) Verificar a carga das baterias;
b) Verificar o estado geral dos cabos e suas conecções;b) Verificar o estado geral dos cabos e suas conecções;
c) Verificar a funcionalidade do datalogger;
d) Verificar se a velocidade de modulação da válvula se mantém constante e 
suave;
e) Verificar a desobstrução do filtro na tomada de pressão de entradae) Verificar a desobstrução do filtro na tomada de pressão de entrada.
111
FASES DE IMPLANTAÇÃO DO CONTROLE DE PRESSÃO
11 11 –– Manutenção da VRPManutenção da VRP
Distrito operacional de abrangência da VRPDistrito operacional de abrangência da VRP
a) Verificar a estanqueidade das válvulas de limite do subsetor.
b) Conferir a regularidade das vazões noturnas em relação às que embasam a ) g
especificação de regulagem;
c) Verificar as pressões nos pontos críticos;
d) Verificar a validade dos pontos críticos originais;
e) Programa de detecção de vazamentos;
f) V ifi ã d i tê i d b i i t f i di õ df) Verificação da existência de obras e serviços que possam interferir nas condições de 
trabalho fixadas para a VRP.
112
FASES DE IMPLANTAÇÃO DO CONTROLE DE PRESSÃO
11 11 –– Manutenção da VRPManutenção da VRP
Caixa de AbrigoCaixa de AbrigoCaixa de AbrigoCaixa de Abrigo
• Verificar a operacionalidade das condições de acesso;
• Verificar a estabilidade das condições estruturais;
V ifi li d i t i d i• Verificar a limpeza do interior da caixa;
• Verificar a presença de infiltrações.
113
REFLITA
“O passado nada mais é do que a cadeira
REFLITA
O passado nada mais é do que a cadeira 
que você se senta no presente para pensar no futuro.”
Corisco, cangaceiro nordestino,
integrante do grupo de Lampião 
LembreLembre--se:se:
g g p p
O empreendedor não se fixa no passado! 
Ele estuda as experiências passadas!
Respeita o legado e a dedicação dos práticos!
...constrói o futuro com base em estudos, perseverança e sem medo.
114
MÓDULO 5
CONTROLE E COMBATE 
ATIVO A VAZAMENTOSATIVO A VAZAMENTOS 
Eng. Joaquim Ximenes, 
M. Sc. Fernando Coelho
Outubro/2008
PLANO DEAULAPLANO DE AULA
116
CONTROLE E COMBATE ATIVO A VAZAMENTOS CONTROLE E COMBATE ATIVO A VAZAMENTOS 
Instrutor: Eng. Joaquim Borges Ximenes e M.Sc.Fernando CoelhoInstrutor: Eng. Joaquim Borges Ximenes e M.Sc.Fernando Coelho
Duração da atividade: 04 horas-aula
Conteúdos: linguagem oral, slides em Power point
Disciplinas envolvidas: Engenharia hidráulica engenharia de matérias informática mecânica dos Disciplinas envolvidas: Engenharia hidráulica, engenharia de matérias, informática, mecânica dos 
fluídos.
Objetivos específicos:
•Conhecer os fatores geradores de vazamentos;
•Engenharia dos materiais aplicados em rede de distribuição, suas características e resistência ag p ç ,
pressão;
•Forma de detecção de vazamentos não visíveis;
•Equipamentos de detecção de vazamentos não visíveis;Equipamentos de detecção de vazamentos não visíveis;
•Método Usual para mensurar o volume perdido em vazamentos.
Topo
117
Fontes de Pesquisa 
BibliografiaBibliografia 
recomendadarecomendada
118
Referências Bibliográficas
CONTROLE E COMBATE ATIVO A VAZAMENTOS CONTROLE E COMBATE ATIVO A VAZAMENTOS 
Referências Bibliográficas
1. AZEVEDO NETTO, J.M.; FERNANDEZ Y FERNANDEZ, M.; ARAUJO, R.; ITO, A.E. Manual de 
hidráulica. 8. ed. São Paulo: Edgard Blücher, 1998. 669 p.
2. CETRE do Brasil LTDA. Apostila do Curso de Detecção de Vazamentos Não Visíveis – Métodos 
Acústicos. 2003. 154p.
3. COELHO, A. C. Medição de Água, Política e Prática. Recife-PE. COMUNICARTE. 1996. 360p.
4. TSUTIYA, Milton Tomoyuki. Abastecimento de água. Departamento de Engenharia Hidráulica e 
Sanitária da Escola Politécnica da USP,São Paulo-SP. 2006. 643p.
5 RODRIGUES C Apostila do Curso de Hidráulica Continuada para técnicos e engenheiros e5. RODRIGUES, C. Apostila do Curso de Hidráulica Continuada para técnicos e engenheiros e 
tecnólogos da SABESP. SABESP, São Paulo-SP.2004. 168p.
6. Páginas da internet de fornecedores de equipamentos.
7. Documentos Técnicos de Apoio – DTAs elaborados no âmbito do PNCDA (Programa Nacional de 
Combate ao Desperdício de Água). Ministério do Planejamento e Orçamento – Secretaria de Política 
Urbana, 1998.
Topo
119
CONTROLE E COMBATE ATIVO A VAZAMENTOS CONTROLE E COMBATE ATIVO A VAZAMENTOS 
Conceito
O Controle Ativo representa a ação sistemática no sentido de localizar e reparar os 
vazamentos visíveis e não-visíveis existentes, através de pesquisa de campo e de métodos 
acústicos de pesquisa. 
O controle ativo se opõe ao controle passivo. Neste caso, a companhia de saneamento só 
atua quando o vazamento aflora a superfície (vazamento visível), após tomar conhecimento 
através de reclamações da população registradas no call center ou na loja do cliente através de reclamações da população, registradas no call center ou na loja do cliente. 
O controle passivo, obviamente, representa um maior volume de água perdida, já que grande 
parte dos vazamentos não visíveis demora a aflorar ou não aflora à superfícieparte dos vazamentos não-visíveis demora a aflorar, ou não aflora à superfície.
120
CONTROLE E COMBATE ATIVO A VAZAMENTOS CONTROLE E COMBATE ATIVO A VAZAMENTOS 
Conceito
A figura e a tabela a seguir resumem a classificação dos vazamentos e sintetizam as 
características mais marcantes dos tipos de vazamentos apresentadoscaracterísticas mais marcantes dos tipos de vazamentos apresentados. 
121
Exemplo: O Balanço Econômico de Controle de Vazamentos
o
s
 
e
 
Ní l E ô i d
a
z
a
m
e
n
t
o
u
a
Nível Econômico de 
Vazamentos
r
o
l
e
 
d
e
 
V
a
d
a
 
d
e
 
Á
g
u
I
n
e
r
e
n
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s
 
d
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C
o
n
t
r
P
e
r
d
V
a
z
a
m
e
n
t
o
s
 
C
u
s
t
o
 
V
NRW - Reducing Physical Losses 
Nível de Vazamentos
122
Com que Frequência Deveria ser Feita a Detecção de Vazamentos?
d
e
 Uma vez a cada 6 meses
Uma vez a cada 4 meses
o
n
t
r
o
l
e
 
d
s
Uma vez por ano
Uma vez a cada 3 
s
t
o
 
d
o
 
C
z
a
m
e
n
t
o
Uma vez a 
cada 2 anos
anos
Volume Anual de Vazamentos
C
u
s
V
a
z cada 2 anos
NRW - Reducing Physical Losses 
Volume Anual de Vazamentos
123
CONTROLE E COMBATE ATIVO A VAZAMENTOS CONTROLE E COMBATE ATIVO A VAZAMENTOS 
Vazamentos: Formas de afloramento, volume perdido.
124
Vazamentos: Formas de afloramento, volume perdido
NRW - Performance Indicators 125
CONTROLE E COMBATE ATIVO A VAZAMENTOS CONTROLE E COMBATE ATIVO A VAZAMENTOS 
Novas Fontes de Água 
1. Novas Represas
2 D i d Ri2. Desvio de Rios
3. Captação de Chuvas
4. Dessalinização
5. Icebergs
SÓ ACABE COM OS 
VAZAMENTOS !!!
126
CONTROLE E COMBATE ATIVO A VAZAMENTOS CONTROLE E COMBATE ATIVO A VAZAMENTOS 
Planejamento das ações
Sair pesquisando indiscriminadamente a rede de distribuição e seus ramais Sair pesquisando indiscriminadamente a rede de distribuição e seus ramais 
prediais, sem nenhuma análise prévia, constitui-se, geralmente, em medida 
pouco eficaz e acarreta desperdício de recursos. p p
Uma série de indícios podem otimizar a atividade de pesquisa. Identificamos 2 
métodos de pesquisa:
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Planejamento das ações: 
Pesquisa com medição: 
a ação mais eficiente, porem nem sempre é possível. Nesse caso são utilizados os distritos 
operacionais, onde são medidas as vazões diárias e as vazões mínimas noturna. A área de pesquisa operacionais,onde são medidas as vazões diárias e as vazões mínimas noturna. A área de pesquisa 
é priorizada através do indicador denominado Fator de Pesquisa. Em geral, se o fator de pesquisa for 
superior a 30%, a área contém vazamentos economicamente detectáveis.
Pesquisa sem medição:
as áreas a serem pesquisadas são as potencialmente mais suscetíveis, em função do histórico de
vazamentos pressões elevadas idade das redes Assim em áreas críticas podem ser feitasvazamentos, pressões elevadas, idade das redes. Assim, em áreas críticas podem ser feitas
pesquisas 3 vezes ao ano, enquanto que nas menos críticas 1 vez a cada 3 anos.
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Conceito de Fator de PesquisaConceito de Fator de Pesquisa
Q MÁX = 45 l/s
FP =
Qmínima noturna x 100 (%)
Qmédia
50
60
Q MÁX 45 l/s
ã
o
 
(
l
/
s
)
1
9
8
4
Q MÉDIA = 22 l/s
30
40
V
a
z
ã
FP =
6
x 100 = 27%
22
n
t
e
:
 
M
e
i
c
h
e
s
 
-
Q MÉDIA 22 l/s
Q MIN = 6 l/s10
20
O Fator de Pesquisa é um parâmetro que dá indicações fortes sobre a existência de vazamentos
F
o
n
Tempo (h)
0
16 17 19 20 21 22 23 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
O Fator de Pesquisa é um parâmetro que dá indicações fortes sobre a existência de vazamentos
na área. Valores altos significam grande potencial de retorno nos trabalhos de pesquisa acústica
para detecção dos vazamentos.
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Taxa Natural de Ocorrência de VazamentosTaxa Natural de Ocorrência de Vazamentos
Taxa Média de 
Vazamento (que irá 
variar entre os 
extremos dependendo 
CONTROLE 
PASSIVO
O
S
ARREBENTAMENTOS
da freqüência das 
Pesquisas e reparos)
V
A
Z
A
M
E
N
T
O
e
r
 
-
2
0
0
0
DETECÇÃO
Nível Mínimo de 
Vazamentos para a 
área, sem redução 
de pressão e 
bilit ã d
V
B
u
t
l
e
r
 
–
P
a
l
m
TEMPO
DETECÇÃO 
E REPARO
reabilitação das 
tubulações
F
o
n
t
e
:
 
Se nenhuma medida corretiva ou preventiva de combate aos vazamentos for adotada, há uma tendência
natural de crescimento do número e dos volumes perdidos relativos aos vazamentos ao longo do temponatural de crescimento do número e dos volumes perdidos relativos aos vazamentos ao longo do tempo.
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Relação entre freqüência de pesquisas e duração dos vazamentos nãoRelação entre freqüência de pesquisas e duração dos vazamentos não--visíveisvisíveis
C lí i i á i dCom uma política sistemática de
pesquisa para detecção de vazamentos
o não-visíveis, o vazamento dura, em
média, a metade do intervalo de tempo
3
4
a
s
 
p
o
r
 
a
n
o
entre as pesquisas. Dobrando-se a
freqüência da pesquisa (e o
1
2
3
 
p
e
s
q
u
i
s
a
correspondente custo), a duração
média dos vazamentos não-visíveis (e
1
0 50d 100d 150d 200d
n
º
 
d
e
os volumes perdidos) cai pela metade.
A curva ao lado mostra estas relações.
0 50d 100d 150d 200d
Duração média do vazamentos não-visível (dias)
Fonte: Allan Lambert 1998 cu va ao ado os a es as e ações.
131
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2ª PARTE DA AULA2ª PARTE DA AULA
132
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Volume Perdido no Vazamento: Função do Tempo e da Vazão
 
m
3
Duração do Vazamento
m
e
n
t
o
,
 
C L RV a
z
a
m
Tempo
Volume Perdido no Vazamento = Tempo (C+L+R) x VazãoVolume Perdido no Vazamento = Tempo (C+L+R) x Vazão
C: Conhecimento; L: Localização; R: Reparo
NRW - Understanding Leakage, Key 
Relationships
133
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134
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REGISTRO DAS RECLAMAÇÕES E EMISSÃO DAS ORDENS DE SERVIÇO
Equipes de campo
Distribuição de serviços
Cliente
C ll CCall Center
Al if dAlmoxarifado
Localidades atendidas
Programação utilizando sistema cadastral
Fonte: Adaptada da COMPESA.. 135
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Vazamentos em Tubulações EnterradasVazamentos em Tubulações EnterradasVazamentos em Tubulações EnterradasVazamentos em Tubulações Enterradas
tubo rachadoVisíveis, não visíveis e inerentesTipo
Ocorrência Corpo ou junta das tubulações e conexões
Natureza Trincas, furos, desconexão, deteriorização de juntas de chumbo, plástica, soldada, 
â
válvula 
Origem
elástica, mecânica
Pressão interna excessiva; sobrecarga de tráfego; mau assentamento; fadiga; 
corrosão; tipo de solo; variação do regime operacional.
tubo perfurado
luva
Volume perdido
Consequência
Variável
Perdas do líquido, riscos de poluição, outras perdas (energia, financeiras, etc)
tubo quebrado
hidrante
juntas corroídas
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Principais causas de Vazamentos nas redes de águaPrincipais causas de Vazamentos nas redes de água
Causas Internas Causas ExternasCausas Internas Causas Externas
Estrutura e Qualidade dos Tubos, e Juntas 
−Qualidade e estruturas inadequadas dos tubos, e 
juntas ;
Ambiente onde os Tubos estão Instalados
−Aumento da carga de tráfego;
−Depressões ao redor dos tubos que ocultam os juntas ;
−Diminuição da resistência devido à corrosão;
−Degeneração do material por envelhecimento. 
Depressões ao redor dos tubos que ocultam os 
vazamentos de água;
−Movimentos do solo;
−Diferenças das condições entre o projeto e a realidade;Projeto e Tecnologia de Montagem Diferenças das condições entre o projeto e a realidade;
−Excesso de tensões externas;
−Corrosão potencial devido à agressividade do solo.
Projeto e Tecnologia de Montagem
−Projeto inadequado;
−Encaixe inadequado das juntas e outros tubos;
−Reaterro mal executado; Movimentos de Terra próximo a vala do tubo;−Esforço de outras estruturas (galerias, bueiros);
−Métodos anti-corrosão inadequados;
−Corrosão por diferentes tipos de metais.
Movimentos de Terra próximo a vala do tubo
−Danos decorrentes de movimentos de terra de obras 
realizadas por outras empresas;
−Alterações nas condições de assentamento das ç ç
tubulações devido a movimentações de terra de obras 
realizadas por outras empresas.
Fatores Internos nos Tubos
−Pressão e qualidade da água (corrosão interna);
−Golpe de aríete;
•
p
- Manobras contínuas de abertura e fechamento de 
válvulas de parada (racionamento).
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SABESP SABESP –– Diagnóstico sobre ocorrência de Vazamentos em RamaisDiagnóstico sobre ocorrência de Vazamentos em Ramais
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SABESP SABESP –– Diagnóstico sobre ocorrência de Vazamentos em RamaisDiagnóstico sobre ocorrência de Vazamentos em Ramais
CONTROLE E COMBATE ATIVO A VAZAMENTOS CONTROLE E COMBATE ATIVO A VAZAMENTOS 
SABESP SABESP –– Diagnóstico sobre ocorrência de Vazamentos em RamaisDiagnóstico sobre ocorrência de Vazamentos em Ramais
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CONTROLE E COMBATE ATIVO A VAZAMENTOS CONTROLE E COMBATE ATIVO A VAZAMENTOS 
SABESP SABESP –– Diagnóstico sobre ocorrência de Vazamentos em RamaisDiagnóstico sobre ocorrência de Vazamentos em Ramais
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SABESP SABESP–– Diagnóstico sobre ocorrência de Vazamentos em RamaisDiagnóstico sobre ocorrência de Vazamentos em Ramais
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CONTROLE E COMBATE ATIVO A VAZAMENTOS CONTROLE E COMBATE ATIVO A VAZAMENTOS 
SABESP SABESP –– Diagnóstico sobre ocorrência de Vazamentos em RamaisDiagnóstico sobre ocorrência de Vazamentos em Ramais
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CONTROLE E COMBATE ATIVO A VAZAMENTOS CONTROLE E COMBATE ATIVO A VAZAMENTOS 
Ocorrência de Vazamentos em RamaisOcorrência de Vazamentos em Ramais
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CONTROLE E COMBATE ATIVO A VAZAMENTOS CONTROLE E COMBATE ATIVO A VAZAMENTOS 
SABESP SABESP –– Normas de materiais para ramais prediaisNormas de materiais para ramais prediais
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CONTROLE E COMBATE ATIVO A VAZAMENTOS CONTROLE E COMBATE ATIVO A VAZAMENTOS 
SABESP SABESP -- Melhorias de materiais para ramais prediaisMelhorias de materiais para ramais prediais
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CONTROLE E COMBATE ATIVO A VAZAMENTOS CONTROLE E COMBATE ATIVO A VAZAMENTOS 
SABESP SABESP -- Melhorias e Padronização de novas ligações prediaisMelhorias e Padronização de novas ligações prediais
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CONTROLE E COMBATE ATIVO A VAZAMENTOS CONTROLE E COMBATE ATIVO A VAZAMENTOS 
SABESP SABESP -- Melhorias e Padronização de cavalete e caixa de hidrômetroMelhorias e Padronização de cavalete e caixa de hidrômetro
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CONTROLE E COMBATE ATIVO A VAZAMENTOS CONTROLE E COMBATE ATIVO A VAZAMENTOS 
SABESP SABESP -- Melhorias e Padronização de cavalete e caixa de hidrômetroMelhorias e Padronização de cavalete e caixa de hidrômetro
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3ª parte da aula - equipamentos
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Detecção de Vazamentos Detecção de Vazamentos –– Método AcústicoMétodo Acústico
• Propriedades do som;
• Propagação do ruído de vazamentos;
• Características do amortecimento do ruído;
• Relação entre o ruído do vazamento e as características da tubulação;
• Faixa de percepção dos equipamentos de detecção;p pç q p ç ;
• Equipamentos principais e auxiliares;
• Procedimentos e técnicas.Procedimentos e técnicas.
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Propriedades do SomPropriedades do Som
•Propaga-se em meios materiais que tem massa e elasticidade;
•Não se propaga no vácuo;
•Freqüência – (Altura - medida em Hertz (Hz)•Freqüência – (Altura - medida em Hertz (Hz).
• Audível pelo ouvido humano numa freqüência entre 20 Hz e 20 kHz;
• Ultra-som – acima de 20 kHz;
• infra-som – abaixo de 20 Hz.
•Amplitude – (Intensidade - medida em decibéis (dB)):
Som forte - é um som com maior amplitude;Som forte - é um som com maior amplitude;
Som fraco - é um som com menor amplitude.
•Velocidade do Som = 360 m/s.
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Propagação do Ruído do VazamentoPropagação do Ruído do Vazamentop g çp g ç
O ruído do vazamento é composto por diversos sons , tais como:
Som da Fricção da água
com as paredes do tubo Solo
Tubo
Som do fluxo
de água através
Som da vibração
do tuboSom do Impacto
d á l de água atravésda aberturada água no solo
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A taxa de amortecimento do ruído de vazamento é dada pela capacidade do material do tubo em
Características do Amortecimento do RuídoCaracterísticas do Amortecimento do Ruído
A taxa de amortecimento do ruído de vazamento é dada pela capacidade do material do tubo em
absorver as ondas de propagação do som do ruído de vazamento.
a) em relação à rigidez do material, um tubo feito de material com alta rigidez tem paredes mais “duras”,) ç g , g p ,
fazendo com que as ondas sonoras sejam melhor refletidas nas paredes, facilitando sua propagação. Os
tubos fabricados com material de menor rigidez têm as paredes maleáveis, que absorvem parte da onda
sonora, dificultando sua propagação.
FERRO
AÇOPVC
p p g ç
FERRO 
FUNDIDO
SOM
SOM
EXTERNO
INTERNO
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CONTROLE E COMBATE ATIVO A VAZAMENTOS CONTROLE E COMBATE ATIVO A VAZAMENTOS 
Relação Ruído do Vazamento X Características da TubulaçãoRelação Ruído do Vazamento X Características da Tubulação
Item Alta intensidade Média Intensidade Baixa Intensidade
ç çç ç
Faixa de freqüência Acima de 1.000 Hz 500 Hz - 1.000 Hz Abaixo de 500 Hz
Tamanho do orifício Pequeno Grande Muito Grande
Velocidade do escoamento noVelocidade do escoamento no 
interior do tubo com vazamento Muito Alta Baixa Muito Baixa
Diâmetro do tubo Pequeno Médio Grande
M t i l d T b A i idá l Ferro Fundido fibrocimento plástico ( PVC ) eMaterial do Tubo Aço e aço inoxidável Ferro Fundido, fibrocimento, plástico ( PVC ) e 
Polietileno
Distância Próxima Longe Muito Longe
Pressão da água Alta Baixa Muito BaixaPressão da água Alta Baixa Muito Baixa
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CONTROLE E COMBATE ATIVO A VAZAMENTOS CONTROLE E COMBATE ATIVO A VAZAMENTOS 
Faixa de percepção dos equipamentos de detecçãoFaixa de percepção dos equipamentos de detecção
Freqüência audível dos ruídos de vazamento
A linha tracejada representa as faixas de freqüência audíveis dentre
Faixa de freqüência dos ruídos de vazamento
Freqüências que podem ser detectadas na superfície do solo
Freqüências 100 Hz
200 300 1.500 
500 1.000 2.000 3.000
2.700 4.000
10.000 Hz.
5.000
Tubo de ferro fundido
Tubo de PVC 
A linha tracejada representa as faixas de freqüência audíveis dentre
as quais se pode detectar os vazamentos fazendo a pesquisa
diretamente sobre o tubo.
6.000100 Hz 1.000 3.000 10.000 Hz.
Haste de escuta
Geofone eletrônico
C l i d d íd
Som gerado por escoamento em torneiras quando
as pesquisas são realizadas diretamente no tubo
Som gerado por equipamentos 
Correlacionador de ruídos
Sons de interferências
p q
Som do vento
R íd b
Som de veículo em trânsito
Fonte: SAPPORO/JAPÃO - 1994
Ruídos urbanos 
156
CONTROLE E COMBATE ATIVO A VAZAMENTOS CONTROLE E COMBATE ATIVO A VAZAMENTOS 
Priorização de Áreas para Pesquisa de VazamentosPriorização de Áreas para Pesquisa de Vazamentos
• Fator de pesquisa se houver medições prévias de vazão (Razão entre 
vazão mínima noturna e vazão média em um período de 24h);
• Análise econômica do custo/beneficio da pesquisa de vazamentos no 
sistema;
M d õ• Mapeamento de pressões;
• Mapeamento de idade de rede;
Diâ t d d• Diâmetros das redes;
• Material do ramal;
• Incidência de vazamentos por período de tempo;• Incidência de vazamentos por período de tempo;
• Número de vazamentos por extensão de rede;
• Comparação entre macro e micromedição;Comparação entre macro e micromedição;
• Dentre outros.
CONTROLE E COMBATE ATIVO A VAZAMENTOS CONTROLE E COMBATE ATIVO A VAZAMENTOS 
Equipamentos Principais e AuxiliaresEquipamentos Principais e Auxiliares
Equipamentos principais - Manômetro
Manômetro Bourdon - o seu princípio de funcionamento é mecânico,
através da ação da pressão interna sobre um tubo arqueado cuja
expansão ou retração movimenta o ponteiro sobre uma escala
graduada É largamente utilizado para médias e altas pressões (erros dagraduada. É largamente utilizado para médias e altas pressões (erros da
ordem de 0,5 a 1%).
158
CONTROLE E COMBATE ATIVO A VAZAMENTOS CONTROLE E COMBATE ATIVO A VAZAMENTOS 
H t d E t M â i
Equipamentos Principais e AuxiliaresEquipamentos Principais e Auxiliares
Haste de Escuta Mecânica
Freqüência de operação entre 200Hz e 1500Hz Amplificador
Mecânico
Composta por:
Amplificador mecânico, com 
b ib tó i tit íd membrana vibratória constituída 
por um disco fino em metal, fixada
a barra metálica.
Barra
Membrana
Vib ó i
Barra ou haste metálica, com 
comprimento entre 1,0 e 1,5