Captacion y Aduccion

8/9/2019 Captacion y Aduccion

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Junio, 2004

La Paz - Bolivia

Autor: Dipl. Ing. José A. Díaz Benavente

Captación

y Aducción

s i s t e m a m o d u l a r d e c a p a c i t a c i ó n

Capacitación para

la EPSA Boliviana

No. 12

OperacionesTécnicas



Módulo Nº 12 – Captación y aducción

SISTEMA MODULAR 12-Captacion_y_Aduccion-V1 Pág. 3 de 113

ÍNDICE GENERAL

Pág.

PREFACIO 2

SIGLAS Y ABREVIACIONES UTILIZADAS 5

INTRODUCCION 6

1. LA CAPTACIÓN Y CONDUCCIÓN EN EL CONTEXTO DE UN SAP 7

1.1 Origen y selección de las fuentes de agua 7

1.2 Ciclo de los servicios de AP y ALC-S 9

1.2.1 Calidad del agua 11

1.2.2 Planta de tratamiento 12

2. CAPTACIÓN DE AGUA CRUDA 15

2.1 Componentes de captación de agua superficial 15

2.2

Componentes de captación de agua subterránea 19

2.2.1 Manantiales o vertientes 19

2.2.2 Pozos 21

2.2.3 Galerías de infiltración 22

3. CONDUCCIÓN O ADUCCIÓN DE AGUA CRUDA 25

3.1 Conceptos básicos 25

3.2 Válvulas y accesorios 28

3.2.1 Válvulas ventosa o purga de aire 28

3.3 Tendido de tuberías 30

3.4 Anclajes y deflexión 31

3.5

Pruebas hidráulicas 35 3.5.1 Prueba preliminar 36

3.5.2 Prueba principal 36

4. TANQUE DE REGULACIÓN Y ALMACENAMIENTO 39

4.1 Tipos de tanques 39

4.1.1 Tanques superficiales 39

4.1.2 Tanques elevados 40

4.2 Capacidad 42

4.3 Limpieza y desinfección 43

5. OPERACIÓN MANTENIMIENTO DE LOS SAP 49

5.1

Operación de los SAP - Definición 50 5.2 Objetivos 50

5.3 Actividades básicas 50

5.4 Alcance de las actividades y desempeño 51

5.5 Organización de la operación de un sistema 52

5.5.1 Elaboración de normas y manuales de operación de los equipos einstalaciones 52

5.5.2 Selección y capacitación del personal 53

5.5.3 Registros 54

5.5.4 Interpretación de los registros 55

5.5.5 Archivos técnicos 56

5.6

Actividades de la operación del SAP 56

5.6.1 Inspección del sistema 57




Pág. 4 de 113 12-Captacion_y_Aduccion-V1 SISTEMA MODULAR

5.6.2 Control de calidad del agua 62

5.6.3 Pruebas de presión 62

5.6.4 Medidores de consumo 63

5.7 Comprobación y control de la operación de los componentes del SAP –captación y conducción 63

5.7.1

Operación de las obras de captación 63 5.7.2 Operación de la conducción 69

5.7.3 Operación de los tanques 70

5.7.4 Operación de estaciones de bombeo 71

5.8 Medición de caudales 73

5.9 Pérdidas operacionales – Metodología de cálculo 78

5.9.1 Proyectos de control de pérdidas 79

6. MANTENIMIENTO DE LOS SAP 84

6.1 Definición 84

6.2 Objetivos 84

6.3

Alcance de las actividades y desempeño 84

6.4

Actividades básicas 85

6.5 Mantenimiento correctivo 85

6.6 Mantenimiento preventivo 86

6.7 Inventario técnico 87

6.8 Clasificación de las instalaciones y equipos en grupos 87

6.9 Identificación individual de cada una de las instalaciones y equipos 88

6.10 Normas de mantenimiento preventivo 92

6.11 Plan de mantenimiento preventivo 92

6.12 Conformación de archivos técnicos de operación y mantenimiento 94

ANEXOS 106

Anexo 1:

Formato de Planificación del Módulo (FPM) 107

Anexo 2: Glosario 109

Anexo 3: Bibliografía 112





SIGLAS Y ABREVIACIONES UTILIZADAS

AIR Aireación ALC-S Alcantarillado sanitario

ANESAPA Asociación Nacional de Empresas e Instituciones de Servicio de AguaPotable y Alcantarillado AP Agua potableCOAG CoagulaciónDEF DesinfecciónDESA DesarenadorD.S. Decreto SupremoEPSA Entidad Prestadora de Servicios de Agua y Alcantarillado Sanitario

(antiguamente EPS)FG Fierro galvanizadoFGDi Filtro grueso dinámicoFGH Filtro grueso horizontal

FGV Filtro grueso verticalFig. FiguraFLA Filtro lento de arenaFLOC FloculaciónFT Fuerza de TareaGTZ Deutsche Gesellschaft für Technische Zusammenarbeit mbH (Cooperación

técnica alemana)H Presión utilizableKg/cm2 Kilogramo por centímetro cuadradoKm kilómetroKVA kilovatiosl/seg Litro por segundo

mg/l Miligramos por litromm milímetroMVSB Ministerio de Vivienda y Servicios BásicosNMP Número más probableO&M operación y mantenimientoOPS/OMS Organización Panamericana de la Salud/Organización Mundial de la Salud“p” presiónpárr. párrafo (de una sección del presente documento)PN Presión NominalPSED PresedimentaciónQ CaudalR.M. Resolución Ministerialr.p.m. Revoluciones por minutoSAS Dirección de Servicios de Capacitación y Asistencia Técnica de ANESAPA

(Servicios de Apoyo a la Sostenibilidad en Saneamiento Básico)SAP Sistema de Agua PotableSB Saneamiento BásicoSED SedimentaciónSISAB Superintendencia Sectorial de Saneamiento Básicot tiempoUCV Unidad de color verdaderoV Velocidad media de flujoVSB Viceministerio de Servicios Básicos

Vs Velocidad superficial





INTRODUCCIÓN

La contribución de las y los profesionales con elevado nivel académico y conexperiencia profesional en el sector saneamiento básico es, sin duda, importante para

el desarrollo del sector.El Sistema Nacional de Capacitación en Saneamiento Básico ha brindado a estosprofesionales, la oportunidad de transmitir su conocimiento y experiencia a las nuevasgeneraciones de ingenieros /as y técnicos /as en general.

El Módulo 12 titulado Operación y Mantenimiento en Captación y Conducción de AguaCruda, viene a llenar el vacío detectado por las EPSAs, en términos de contar entre supersonal con profesionales capacitados / as para realizar tales labores.

Tal como los otros textos técnicos del SAS, el presente, debe ser acompañado de laparticipación de un docente capacitado para que se alcancen las metas propuestas porel Sistema. Asimismo, exige del alumno el conocimiento previo de conceptos demecánica de los fluidos e hidráulica.

Previo a cerrar esta introducción, se expresa un agradecimiento a los integrantes dela CT2 / FT2 quienes han aportado sugerencias al texto y al Ing. Ronny Vega Márquez,quien realizó una profunda y amplia revisión. Finalmente cabe agradecer a la Lic.Janett Ferrel Díaz por su prolija labor de edición técnica del texto.

Ing. José A. Díaz Benavente Dra. Betty Soto Terrazas Autor Redactora del Texto DidácticoFuerza de Tarea 2





CAPTACIÓN Y ADUCCIÓN

1. LA CAPTACIÓN Y CONDUCCIÓN EN EL CONTEXTO DE UN SAP

(1) El objetivo del presente Módulo de capacitación, esafianzar los conocimientos existentes de hombres y mujeresque actualmente tengan o a futuro tendrán que ver conactividades relacionadas a la operación y mantenimiento de lascaptaciones y conducciones del agua cruda hasta las unidadesde tratamiento, para potabilización del agua y posteriordistribución a la población.

(2) El grupo meta principal del texto corresponde portanto a:

• todos los funcionarios de una EPSA que son o serándirectamente responsables del manejo de los recursoshídricos, de las actividades relacionadas a las aducciones y laproducción de agua, desde el ingreso a la planta y lapotabilización de la misma.

(3) El texto también está previsto para otras personasinteresadas como p.ej.:

• funcionarios de las UNASBVIs que tengan que asesorar aEPSAs medianas y pequeñas

• estudiantes de ingeniería, en complementación delcorrespondiente curriculum universitario.

(4) El perfil recomendado para el alumno que accederá aeste curso de capacitación, es tener alguna experiencia previa,en el manejo de recursos hídricos, la operación o en el controlde plantas de tratamiento de agua potable.

1.1 Origen y selección de las fuentes de agua

(5) Para la selección de las fuentes de agua, de las que sesirve el hombre para su utilización en forma cotidiana, esimportante recordar el Ciclo Hidrológico como su origen, osea los pasos del agua circulando durante el transcurso deltiempo a través de distintos medios (ver Fig. 1).

Objetivo del Módulo

Perfil profesionalrecomendado para lacaptación



Cap. 1. LA CAPTACIÓN Y CONDUCCIÓN EN EL CONTEXTO DE UN SAP


Fig. 1: El ciclo hidrológico, con un balance de agua promedio global anual, en

unidades relativas a un valor de 100 para la tasa de precipitación terrestre

(6) El punto de partida es la evaporación del agua en lasuperficie del océano, esta adquiere el estado gaseoso y circulaen la atmósfera con desplazamiento vertical y horizontal. En laatmósfera se condensa y se precipita nuevamente a lasuperficie como lluvia o granizo, llenando lagos, se infiltra en elterreno y circula dentro de él para aflorar en áreas de menorelevación o retornar en forma subterránea al mar, otra parte seretiene en la vegetación y finalmente escurre superficialmente y

forma cauces, desembocando en lagos o vasos dealmacenamiento artificiales.





(7) De esta manera, se encuentran disponibles en lanaturaleza las siguientes fuentes de abastecimiento de agua:

a) Agua Superficial

b) Agua Subterránea

c) Agua Atmosférica

d) Agua Salada

(8) Por tanto, se consideran dos grandes fuentes deabastecimiento de agua potable: las de aguas superficiales ysubterráneas.

(9) Las aguas superficiales incluyen ríos y lagos (agua dulce),son fácilmente alcanzadas y su contaminación puede ser removidacon relativa facilidad. Generalmente son aguas blandas, por suscaracterísticas físico químicas y por estar abiertas a la atmósferatienen un alto contenido de oxígeno disuelto.

Estas aguas incluyen ríos y lagos de agua dulce, por la exposición ala que están sometidas en su trayecto, por lo general necesitan deun tratamiento completo (sedimentación, filtración y desinfección),en el caso de los ríos del país, contienen una alta turbiedad.

(10) Las fuentes subterráneas están generalmente mejorprotegidas de la contaminación y su calidad es más uniforme.Es menos probable que las aguas subterráneas tengan sabor yolor, o contaminación por actividad biológica a diferencia de las

superficiales. Las aguas subterráneas no son corrosivas por elbajo contenido de oxígeno disuelto.

Las aguas subterráneas, están generalmente mejor protegidas dela contaminación, necesitando por lo general sólo un proceso dedesinfección, excepto cuando entran en contacto con estratosmineralizados que contienen altos contenidos de hierro ymanganeso.

1.2 Ciclo de los servicios de AP y ALC-S

(11) Una vez seleccionada la fuente de agua, a través deobras hidráulicas se capta el agua, se realiza eltratamiento y se la entrega al consumidor como AP. Luego devariados usos, las obras de aguas residuales colectan el aguade desecho para ser conducidas a plantas de tratamiento ydescargadas a un cuerpo receptor, volviendo a lanaturaleza. Este proceso se denomina el Ciclo del Servicio de Agua y Alcantarillado Sanitario (Ver Fig. 2 y 3).

(12) La interdependencia entre el suministro de AP y la

evacuación de las aguas residuales, es mayor, conformeavanza la urbanización regional y la economía en general. Para

Es necesario aclarar que, para uso yconsumo humano, muy raras veces se recurre

a las aguas atmosféricas y saladas, debido aque generalmente los recursos superficiales ysubterráneos están más disponibles.

Ciclo de los servicios





cumplir con los requisitos modernos de cobertura y calidad delservicio, es necesario planificarlos desde el punto de vista de susostenibilidad, optimizando las inversiones y los costos deadministración, operación y mantenimiento.

(13) En el módulo se describirán los pasos del proceso deproducción del AP, que son captación y conducción, enfatizandolas acciones de operación y mantenimiento, para asegurar lacalidad del agua.

(14) Las siguientes figuras describen el proceso del ciclo delagua urbano, la primera figura describe un flujo grama y lasegunda, de manera descriptiva el ciclo desde la captaciónhasta la disposición de aguas servidas.

NATURALEZA

PRODUCCIÓN

DISTRIBUCIÓN

CONSUMO

RECOLECCIONDE AGUASSERVIDAS

CAPTACIÓN

CONDUCCIÓNTRATAMIENTO

ALMACENAMIENTO

REDESBOMBEO

CONEXIÓN DE AGUA

INSTALACIÓNINTRADOMICILIARIA

CONEXIÓN DE ALCANTARILLADO

REDES DERECOLECCIÓN

INTERCEPTORES

ESTACIONESELEVADORAS

EMISARIO

TRATAMIENTO

DISPOSICIÓN FINAL

AcometidaMedidor

Red interna de agua

Artefactos Sanitarios

Redes

Cámaras Inspección

NATURALEZA

DISPOSICIÓN

Servicio de AguaPotable

(Público)

(Privado)

Sistema de Alcantarillado

(Público)

NATURALEZA

PRODUCCIÓN

DISTRIBUCIÓN

CONSUMO

RECOLECCIONDE AGUASSERVIDAS

CAPTACIÓN

CONDUCCIÓNTRATAMIENTO

ALMACENAMIENTO

REDESBOMBEO

CONEXIÓN DE AGUA

INSTALACIÓNINTRADOMICILIARIA

CONEXIÓN DE ALCANTARILLADO

REDES DERECOLECCIÓN

INTERCEPTORES

ESTACIONESELEVADORAS

EMISARIO

TRATAMIENTO

DISPOSICIÓN FINAL

AcometidaMedidor

Red interna de agua

Artefactos Sanitarios

Redes

Cámaras Inspección

NATURALEZA

DISPOSICIÓN

Servicio de AguaPotable

(Público)

(Privado)

Sistema de Alcantarillado

(Público)

Fig. 2: Ciclo del servicio urbano de AP y ALC-S - Diagrama del flujo

(15) En la Fig. 3, se detalla el ciclo de agua en el servicio,desde su captación hasta su disposición en el cuerpo receptor.

Ciclo urbano





Fig. 3: Ciclo del servicio urbano de AP Y ALC-S

1.2.1 Calidad del agua

(16) El AP que se suministramediante los sistemas de distribución,deberá cumplir con los requisitos

vigentes de calidad organoléptica,físico química y microbiológica,establecidos en la Norma Boliviana NB 512 y las Guías para lacalidad del AP de la Organización Mundial de la Salud (VerTabla 1).

(17) Los parámetros de calidad del agua cruda paraestablecer sus características de tratamiento, debendeterminarse en base a ensayos de laboratorio, además deconsiderar información de campo, como la formación geológicade la fuente, usos de suelo, agricultura, industria, agroindustria,

minería, empleo de abonos químicos, pesticidas, costumbreslocales, etc.

El Agua Potable o agua para consumohumano, es aquella que cuya ingestión nocausa efectos nocivos a la salud, esta libre de

gérmenes patógenos y de sustancias tóxicas.

Calidad del aguacruda





Parámetro UnidadMáximo Valor Aceptable

Razón de Quejas (guía OMS)

Color UCV 15 Apariencia

Sabor y Olor - - Deben ser aceptables a los sentidos

Turbiedad UNT 5 AparienciaSólidos Totales Disueltos mg/l 1000 Sabor

Alcalinidad Total mg/l CO3 Ca 370 Tiene que ver con el agua corrosiva

Dureza Total mg/l CO3 Ca 500 Alta: incrustaciones, formación de espuma,Baja: posible corrosión

pH - (6,5 – 9)pH bajo: corrosiónpH alto: sabor, sensación jabonosa.

Arsénico mg/l 0,05 (0,01) Riesgo de cáncer en la piel

Bario mg/l 1,0

Cadmio mg/l 0,005 (0,003) Riesgo de cáncer al riñón

Calcio mg/l 200 ---

Cianuro mg/l 0,02 (0,07) Efectos en la tiroides y sistema nervioso

Cloruros mg/l 250 Sabor y corrosión

Cobre mg/l 0,05 (2) Manchas en la ropa lavadaCromo mg/l 0,05

Flúor mg/l 1,5 En exceso fluorosis dental y esquelética

Hierro Total mg/l 0,3 Manchas en ropa lavada y tuberías

Magnesio mg/l 150

Manganeso mg/l 0,3 (0,1) Manchas en ropa lavada y tuberías

Mercurio mg/l 0,001 Afectación al riñón y sistema nervioso

Níquel mg/l 0,05 (0,02)

Aluminio mg/l 0,2 Depósitos, coloración

Amoniaco mg/l 0,05 (1,5) Olor y sabor

Antimonio mg/l 0,05 (0,005) Posible carcinógeno

Sodio mg/l 200 Sabor

Potasio mg/l 10 ---Nitritos mg/l 0,05 (3) Riesgo de cáncer

Plomo mg/l 0,01 Tóxico, afecta el sistema nervioso

Selenio mg/l 0,01 Efectos tóxicos en uñas, pelo, hígado

Sulfato mg/l 300 (250) Sabor, corrosión

Zinc mg/l 5 (3) Apariencia, sabor

Coliformes totales NMP/100 ml 0,0 Diferentes enfermedades

Coliformes fecales NMP/100 ml 0,0 Diferentes enfermedades

Nota: los valores entre paréntesis corresponden a la Guía de la OMS.

Tabla 1: Requisitos de Calidad del AP – NB 512 – Guía OMS (1995) 1

1.2.2 Planta de tratamiento

(18) Una planta de tratamiento de AP es el conjunto deunidades, convenientemente dispuestas y en una sucesiónadecuada, donde se realizan procesos físicos, químicos ybiológicos, destinados a transformar el agua cruda en AP,dando cumplimiento a las guías de calidad de la NormaBoliviana.

1 Fuente: Norma Boliviana de Agua Potable NB 512





(19) El tratamiento puede incluir todos o parte de lossiguientes procesos: presedimentación, aireación, coagulación,floculación, sedimentación, filtración, desinfección, fluoración yablandamiento, recarbonatación, modificación del pH y otrosprocesos (ver Fig. 4).

FL = Floculadores D = Decantadores F = Filtros CQ = Casa químicaFL = Floculadores D = Decantadores F = Filtros CQ = Casa química

Fig. 4: Algunas disposiciones de plantas convencionales de tratamiento

(20) A objeto de definir la

tecnología de tratamiento, sedeberá realizar un estudio detalladode la calidad del agua cruda, enlaboratorios autorizados2. En la TablaNo.2 se indican como referencia, algunos criterios cualitativospara determinar el sistema de tratamiento más adecuado en elcaso de aguas superficiales. Para aguas subterráneas3 eltratamiento generalmente consiste en la desinfección y en sucaso, remoción de hierro, manganeso y dureza.

2 Para profundizar el tema. El lector debe remitirse a: Espinoza G. Módulo 10 Control deCalidad en Fuentes, SAS, Febrero 2003

3 IDEM

Procesos detratamiento”

Importante:Las características físico – químicas ymicrobiológicas del agua a tratar y la calidaddeseada del efluente de una planta,determinan el proceso y grado de tratamiento.





Tipo de TratamientoCalidad del agua a tratar

DESA FGDi AIR PCL PSEDFLOCCOAG

SEDFGHFGV

FRA FLA DEF

Clara, sin microorganismospatógenos

x

Clara, con baja

contaminación demicroorganismos patógenos

o x x

Clara, con alta contaminaciónde microorganismospatógenos

x x x

Turbiedad baja con bajacontaminación demicroorganismos patógenos

o x x

Turbiedad media con bajacontaminación demicroorganismos patógenos

o x x x x

Turbiedad alta con baja

contaminación demicroorganismos patógenos

x x x x x

Alto contenido de partículasde arena≥ 0.20 mm

x x x x x x x

Alto contenido de partículasfinas sedimentables ≤ 0.20mm

x x x x x x

Alto contenido de partículascoloidales

o x x x x x x

Remoción de hierro ymanganeso

x o o x x x x

Baja contaminación,presencia elevada de algas

x x x x x x

Poca turbiedad con altacontaminación demicroorganismos patógenos

x x x x x

Turbiedad elevada con altacontaminación demicroorganismos patógenos

x x x x x x

x = Tratamiento necesario o = Tratamiento opcional o por seguridadDESA : Desarenador SED : SedimentaciónFGDi : Filtro grueso dinámico FGH : Filtro grueso horizontal AIR : Aireación FGV : Filtro grueso verticalPCL : Precloración FRA : Filtro rápido de arenaPSED : Presedimentación FLA : Filtro lento de arenaFLOC/COAG : Floculación, Coagulación DEF : Desinfección

Tabla 2: Guía general – Sistemas de tratamiento de aguas superficiales 4

4 Fuente: Camacho A.





2. CAPTACIÓN DE AGUA CRUDA

(21) La captación constituye el primer paso en el proceso deabastecimiento de agua potable, y está referida a la

construcción de obras civiles de mayor o menor magnitud,según sean aguas superficiales (mediante represas) osubterráneas mediante extracción directa de pozos.

(22) El agua superficial o subterránea en estado natural, esel agua cruda. Los Concesionarios, para su captación se rigena las disposiciones del Reglamento de Contaminación Hídrica,que establece normas para la clasificación de los cuerpos deagua de acuerdo a su aptitud de uso5.

(23) La captación es el conjunto de obras

civiles, tuberías y accesorios que permitenrecoger el agua en su estado natural al sistemade abastecimiento.

2.1 Componentes de captación de agua superficial

(24) Para el diseño de obras de captación superficial serequiere obtener la siguiente información básica:

a) Datos Hidrológicos

• Caudales medio, máximo y mínimo• Niveles de agua normal, extraordinario y mínimo

• Características de la cuenca; erosión y sedimentación

• Estudio de inundaciones y arrastre de cuerpos flotantes

b) Aspectos Económicos

• Generación de alternativas y elección de la máseconómica, que cumpla con los requerimientos técnicos

• Menores costos de construcción, operación ymantenimiento

• Costo de las obras de protección

• Tipo de tenencia del terreno

(25) Dependiendo de las características hidrológicas de lacorriente de agua, las obras de captación pueden agruparseen los siguientes tipos:

1. Para grandes variaciones en los niveles de la superficielibre

5 Remitirse a: Espinoza G. Módulo 10 Control de Calidad en Fuentes. SAS, Febrero2003

Primer paso en lacaptación

La captación de agua puede

ser de fuentes de agua superficialo de agua subterránea.

Información básica”



Cap. 2. CAPTACIÓN DE AGUA CRUDA


a) Torres para captar el agua a diferentes niveles, en losmárgenes o en el punto más profundo del río, (ver Fig. 10).

b) Estaciones de bombeo flotantes y fijas. También puedenusarse en lagos o embalses, como muestran las Figuras 5

y 6.

Fig. 5: Estación de bombeo flotante

En la siguiente figura, se observa el colador de succión flotante,que es importante para evitar la succión de sólidos.

Fig. 6: Estación de bombeo fija

2. Para pequeñas oscilaciones en los niveles de la superficielibre

a) Estaciones de bombeo fijas, con toma directa en el río oen un cárcamo. (ver Fig. 5.

b) Canales de derivación con, o sin, desarenadores. Una

estructura de este tipo comprende esencialmente (Fig. 7)los siguientes componentes:





• Un muro equipado corrientemente de una compuertaen prevención de las crecidas (V1) del agua.

• Una incisión del margen, provista de compuertas quepermitan detener las aguas en exceso y cerrar la

toma (V2).• Un canal (c) que, partiendo de la incisión, lleve en su

origen un vertedor (D) que permita el retorno delagua sobrante al río.

• Una compuerta (V3) que permita cerrarcompletamente el canal.

3. Para escurrimientos con pequeños tirantes:

a) Presas derivadoras o diques con toma directa. FiguraNo.9.

b) Dique con caja y vertedor lateral, Figura No.10.

c) Dique con vertedor y caja central, Figura No.11.

d) En un Cárcamo

e) En un río

(26) Por ejemplo, en la siguiente figura, se muestra unacaptación mediante un sistema de bombas horizontalesinstaladas en la superficie.

En un Cárcamo En ríoEn un Cárcamo En río

Fig. 7: Estaciones de bombeo fijas con toma directa con una pichancha o colador

(27) Para fuentes superficiales, se requiere un canal dederivación para captar el agua de un arroyo o un río porejemplo.

Sistemas de bombashorizontales

Canal de derivación





Fig. 8: Canal de derivación

(28) Cuando la fuente de agua es superficial y de bajo caudal,

es posible construir una presa derivadora con toma directa,como se muestra en la Fig. 9

Fig. 9: Presas derivadoras con toma directa

(29) En caso de fuentes superficiales con caudal mayor alrequerido en la fuente, es posible considerar la presencia devertedor y las crestas del mismo para efectos de acciones deoperación y mantenimiento.

Fig. 10: Muro vertedor con caja y vertedor lateral

Presa derivadora





(30) Por ejemplo para realizar la captación de toda el aguasuperficial, es posible instalar una obra de toma como en la Fig. 11.

Fig. 11: Muro vertedor con caja central y toma

2.2 Componentes de captación de agua subterránea

(31) Las aguas subterráneas constituyen importantes fuentes deabastecimiento de agua. Las posibles obras de captación son:

a) Manantiales o vertientesb) Pozosc) Galerías Filtrantes

2.2.1 Manantiales o vertientes

(32) Las aguas de manantial generalmente

fluyen desde un estrato acuífero de arenao grava, y afloran a la superficie debido a la

Sabias que? Los manantiales seubican en las laderas de las montañas





presencia de un estrato de material impermeable, tal comoarcilla o roca, que les impide fluir e infiltrarse. Para proteger elmanantial debe excavarse la ladera donde el agua estáaflorando y construir un tanque o “caja de manantial”, comose muestra en las Figuras 12 y 13.

Fig. 12: Captación de vertiente de fondo

(33) A diferencia de la anterior, en la captación de vertientede ladera se realiza un corte de limpieza al terreno sin dañar lavertiente y se traba con paredes laterales colocando grava

graduada como material filtrante entre la vertiente y la caja detoma.

Fig. 13: Captación de vertiente de ladera

Vertiente de ladera





2.2.2 Pozos

(34) Un pozo es una perforación vertical en el terreno, enel cual el agua penetra a lo largo de las paredes creando unflujo radial. Se clasifican en: pozos poco profundos o someros

y pozos profundos. Figuras 14 y 15.

Losa tapa HºAº

Brocal

Zampeado

Peldaños

Agua

Brava

Filtro

Válvula de pié

Revestimiento

Sello sanitario

Tubo de succión

Tapa deinspecciónsanitaria

Losa tapa HºAº

Brocal

Zampeado

Peldaños

Agua

Brava

Filtro

Válvula de pié

Revestimiento

Sello sanitario

Tubo de succión

Tapa deinspecciónsanitaria

Fig. 14: Partes de un pozo excavado y tubo de succión

(35) Los pozos someros como el de la Figura 14,generalmente se construyen en zonas rurales para uso familiar.Su construcción es manual y poco profunda en la excavación.

(36) En el caso de pozos profundos, su uso es para unamayor población, en su perforación generalmente se utilizanequipos de perforación e instalan tuberías y accesorios para lacaptación de las aguas subterráneas.





Fig. 15: Partes de un pozo perforado con maquinaria

2.2.3 Galerías de infiltración

(37) Cuando la velocidad de un río es pequeña y existenestratos de alta permeabilidad que se conectan con el río, lagalería de infiltración normalmente se instala paralela al eje del mismo. Figura 16.

(38) En caso de cursos rápidos y estratos de baja

permeabilidad, será necesario investigar la dirección del flujosubterráneo a fin de interceptar el paso del mismo con lagalería de infiltración. Figura 17.





Fig. 16: Captación de agua subterránea mediante estructura filtrante

(39) La estructura filtrante en este tipo de captación esimportante porque permite funcionar como un filtro que retienetodo material o sólido suspendido. Cuando la fuente seencuentre en un bofedal, se considera también galería filtrantecon tubería perforada recubierta de material gravoso, para queevite el taponamiento de las perforaciones de la tubería decaptación y el ingreso de material suspendido.





Fig. 17: Obra de toma de bofedal

! 1. La importancia de conocer la calidad del agua cruda para ser captada, apoya ala toma de decisión en la definición del tipo de tratamiento que requerirá, para

entregar agua potable a una población.

? 1. ¿Qué significa agua cruda y agua tratada?2. ¿Cuál la importancia del tratamiento del agua?

1. Investigue en qué caso se construyen galerías filtrantes y cuando estáncontraindicados

2. Identifique algunas enfermedades provocadas por aguas contaminadas, en lazona, municipio o ciudad donde trabaja.

1. Por qué no se toman las aguas atmosféricas, para las obras de captación en

nuestro país.





3. CONDUCCIÓN O ADUCCIÓN DE AGUA CRUDA

3.1 Conceptos básicos

(40) El agua se transporta desde la fuente a la población,en conductos abiertos o cerrados, suministrándose la energíanecesaria para moverla por gravedad o bombeo (ver Fig.18, 19,20, 21 y 22)

(41) Las obras destinadas al transporte de AP reciben el nombrede “Líneas de Conducción o Aducción” , que comprenden unalínea o tubería de transporte de agua desde la captación hasta laplanta de tratamiento, tanque de regulación o directamente a la redsi no existieran los elementos anteriores.

(42) Es importante, en este componente tener conocimiento sobrelos materiales nuevos de uso frecuente en las líneas deconducción, incluso de los más antiguos que se encuentran enservicio, estos aspectos influyen directamente en las actividades deoperación y mantenimiento.

cc b

hz

i

b

d

h h

h D

h

r

R

a

z

ih

a) Trapezoidal b) Triangular

c) Rectangular d) Semicircular

e) Circular (cerrado) f) Bóveda - triangular

Fig. 18: Conductos abiertos y cerrados para conducción



Cap. 3. CONDUCCIÓN O ADUCCIÓN DE AGUA CRUDA


(43) Las obras de conducción, por gravedad se caracterizan porlo siguiente:

Fig. 19: Conducción por gravedad con depósito intermedio o caja rompe presión

(44) En el caso de la Fig. 18, se muestra los tipos de secciónexistentes y en la Fig. 19, se esquematiza una conducción porgravedad, detallando las líneas de presión existente.

Fig. 20: Cámara rompe presión





(45) En el caso que la captación de agua se acumule enun reservorio, es posible conducirla hasta un tanque dealmacenamiento, mediante un sistema de bombeo, como seesquematiza en la siguiente figura.

Fig. 21: Conducción por bombeo hasta tanque elevado

(46) Donde:

Hi = Altura impulsión

Hs = Altura succión

Ahs = Pérdidas en succión

Ahí = Pérdidas en impulsión

Hb = Altura geométrica total

e = Hb-(Hi+Hs - Pérdidas)

(47) La siguiente figura esquematiza una estación debombeo.





Fig. 22: Estación de bombeo

3.2 Válvulas y accesorios

(48) Las tuberías de conducción están compuestas:

1. por tramos rectos y curvos para ajustarse a los accidentestopográficos,

2. por cambios que se presentan en la geometría de la secciónde la conducción y

3. por distintos dispositivos para el control del flujo en latubería, o para asegurar que el funcionamiento de la líneade conducción sea eficiente.

(49) Las conexiones de la tubería en las intersecciones,cambios de dirección, variación de diámetros, accesos aválvulas, etc., se denominan comúnmente como piezasespeciales y que pueden ser de fierro fundido o PVC,dependiendo del material de las tuberías. Los tipos de válvulas

más usadas se presentan en las Figs. 24 y 25.

3.2.1 Válvulas ventosa o purga de aire

(50) En los puntos altos y bajos de la línea de conducción,es necesario ubicar respectivamente válvulas de purga deaire y de limpieza, los primeros, en lugares donde la tuberíacambia de dirección vertical y los segundos en depresionesbajas, donde la tubería cambia de dirección vertical, pero en

este caso es necesario desaguar el agua. (Ver Figs.25 y 26).Cada válvula deberá estar protegida con una cámara de





inspección accesible, dotada de un sistema de drenaje, para elposible caso que exista fugas de agua en las válvulas o setenga que desaguar el agua que expulsa la ventosa cuandoelimina el aire.

Fig. 23: Ubicación de válvulas eliminadoras de aire en una línea de conducción

Fig. 24: Colocación de válvulas eliminadoras de aire después de un tramo horizontal

(51) En la Figura No.25, se muestra el caso de una línea deconducción por gravedad en la cual la presión utilizable H sereduce a una cantidad h correspondiente a la diferencia de nivelentre los extremos de la bolsa de aire, en consecuencia, sereduce el caudal útil de la producción.

Fig. 25: Efectos del aire dentro de una línea de conducción por gravedad





(52) En la Fig. 26, se muestra el caso en que la conducciónes por bombeo. La bolsa de aire provoca un aumento depresión “p” en las bombas, por lo tanto, para conducir el mismocaudal, el consumo de energía se incrementa en la mismaproporción que el aumento de presión en la bomba.

Fig. 26: Efectos del aire dentro de una línea de conducción por bombeo

(53) Cuando una línea de conducción noestá llena de agua, es decir contiene aireen el tramo, existe perdidas de carga quedificultan su flujo normal; sus efectos sesuman y el rendimiento de la conducción

disminuye en forma progresiva. Algunasveces esta disminución se atribuye equivocadamente a lasbombas, siendo que, con sólo purgar la línea en forma correcta,ésta recuperará su capacidad normal de escurrimiento.

3.3 Tendido de tuberías

(54) Las tuberías se constituyen en una de las partes másimportantes de la conducción del agua y se instalan sobre lasuperficie del terreno, enterradas o combinando ambos tipos de

instalaciones. Esto dependerá de la topografía y geología delterreno, y clase de tubería, por ejemplo en un terreno rocoso esprobable que convenga llevarla superficialmente. De acuerdo al tipode instalación que se adopte, también se deben considerar otrosfactores relacionados con la protección de la líneade conducción, así, una tubería que está propensaa deterioro o mal trato de personas y animalesquedará protegida si se la entierra. Cualquiera quesea la forma de instalación, se deberán evitar enlo posible los quiebres de la tubería, tanto horizontales como

verticales, con el objeto de eliminar codos y otras piezas necesariaspara dar los cambios de dirección.

Para tomar en cuenta:Cuando la topografía es más o menosplana, las válvulas eliminadoras deaire se ubican en puntos situados acada 1.5 km. Como máximo y en lospuntos más altos del perfil de línea.

Los quiebres en las tuberías aumentan las pérdidas de carga,el costo de la instalación y puedenpropiciar el confinamiento del airemezclado con el agua.





(55) Se acostumbra clasificar las tuberías por la forma deinstalarlas en visibles y enterradas, dependiendo si llevan juntas de dilatación o no, se clasifican en abiertas y cerradas. En general, cuando se utilizan tuberías de acero se prefieren lasvisibles y abiertas.

(56) Para la instalación de tuberías se deberán consultarlos catálogos e instructivos de los fabricantes, con el fin deeliminar la posibilidad de alguna falla durante la operación delsistema, causada por una instalación inadecuada. Esconveniente hacer un plano de la instalación de la línea deconducción, que indique claramente la ubicación de las válvulasde protección (check , alivio, ventosas, etc.) y control, así comocodos, anclajes o machones, silletas y juntas de dilatación.

3.4 Anclajes y deflexión

(57) Con el nombre de anclajes se designan aciertos apoyos de hormigón simple oarmado que se emplean en las líneas deconducción a presión. “Las aducciones deagua siempre trabajan a presión, excepto los canales abiertos yeste no es el caso” Estos anclajes deberán ser construidos enlas uniones de codos horizontales y verticales, TEES, tapones,cruces, válvulas, cambios de diámetro y otros sectores donde

exista cambio de líneas de flujo.(58) Los anclajes deberán ser colocados antes de laspruebas hidráulicas para evitar problemas posteriores y seránejecutados conforme a las dimensiones indicadas en los planosde detalle, al filo del enchufe y sin cubrir el plano de unión.

(59) Antes de vaciar el hormigón deberá prepararse el terrenoretirando todo material suelto o deleznable. El apoyo deberá ser ejecutado sobre terreno inalterado.

(60) Una vez realizada la excavación, se vaciará la silleta o dado

de hormigón simple, instalando la tubería en la zanja excavada ysujetándola con el fierro de construcción en forma de horquilla,continuando luego con el vaciado de la mezcla de hormigón.

(61) Desde el punto de vista hidráulico, el riesgoestructural que se encuentra sometida la tubería, se resuelvedeterminando la resultante de los empujes hidrostáticos ydinámicos que, actuando en las paredes de las tuberías, setransmiten al anclaje. (ver Fig.27, 28, 29, 30 y 31).

(62) Cuando la aducción debe cruzar carreteras, víasférreas, ríos o arroyos, u otros obstáculos naturales, seproyectarán estructuras especiales que garanticen laseguridad de la línea de conducción.

La localización de los anclajesen un sistema hidráulico, dependede las necesidades del proyecto.





(63) Los anclajes más comúnmente utilizados son lossiguientes:

Fig. 27: Tipos de anclajes más comunes





(64) Describir que significan:

α = Angulo

F = Empuje

2R1 = Diámetro 1

2R2 = Diámetro 2

PA = Angulo vertical

2R = Diámetro

(65) El anclaje que se muestra en la Figura No. 28, es el quemás se utiliza en los casos de reducción de diámetro y secoloca un dado o anclaje de reducción.

Fig. 28: Anclaje en reducción

(66) En la siguiente figura se detalla el anclaje para el caso deun cambio de dirección en la tubería. El cambio de direcciónse realiza mediante un codo.

Fig. 29: Anclaje en codo





(67) El anclaje para la pieza TEE, permite soportar las fuerzaso empujes en la tubería por el flujo o presión en las dosdirecciones detalladas en la siguiente figura.

Fig. 30: Anclaje en Tee

(68) Para tuberías instaladas en pendiente, es convenienteanclar la tubería a presión para evitar desembones de laspiezas.

Fig. 31: Anclaje de canalizaciones en pendiente





3.5 Pruebas hidráulicas

(69) Las tuberías, las válvulas, lasconexiones domiciliarias, los hidrantes,accesorios y equipo adicional destinados a la

conducción del AP a presión, deberán serprobadas y desinfectadas en el sitio.

(70) El tendido correcto de la tubería en lo que se refiere a laestanqueidad y resistencia, será verificado por medio depruebas de presión hidrostática; la verificación de laestanqueidad y resistencia de la tubería debe ser realizada mediante: pruebas hidrostáticas parciales y pruebashidrostáticas sectoriales. Estas pruebas serán realizadas deacuerdo a las especificaciones, Normas vigentes y utilizando elequipo y los accesorios respectivos.

(71) Cuando se realiza el tendido de tubería, es convenienterealizar pruebas hidráulicas por tramos. Lostramos para las pruebas parciales serándeterminados según el desarrollo del tendido dela tubería.

(72) Cuando se realiza una prueba hidráulica es convenientedejar libre las válvulas o accesorios. En las pruebashidrostáticas sectoriales se dejarán visibles solamente aaquellas uniones que fueron ejecutadas entre los tramos

parciales con posterioridad a las pruebas hidrostáticas parciales.(73) Las pruebas hidrostáticas, en tramos cuyos elementos dela tubería fueron anclados en hormigón, podrán ser llevadas a cabosolo después de cinco días, a partir del día en que se efectuó elhormigonado del último bloque, o por lo menos 2 días después sieste ha sido vaciado con aditivo para fraguado rápido.

(74) Se deberán llevar a cabo todas las labores preparatoriaspara la prueba, tomando en cuenta las siguientes prescripciones:

• La tubería estará adecuadamente asegurada, para que no se

mueva durante la prueba de presión hidrostática.• Los anclajes para todas las válvulas y accesorios deberán

estar construidos correctamente.

• Todas las uniones de la tubería, sean por campanas, bridas,manguitos o soldadas, deberán ser visibles en su totalidadpara poder efectuar el control de su impermeabilidad.

• Las aberturas de la tubería deberán estar cerradas en formaimpermeable, especialmente en los extremos del tramo asometer a la prueba (bridas ciegas, tapones o bloques).

• No se permitirá ejercer una presión de prueba mayor a lapresión nominal en las válvulas.

La prueba hidráulica, garantizala hermeticidad de la tubería y es unrequisito previo al funcionamiento detodo sistema de AP.

Los tramos para las pruebasparciales, no deberán sobrepasaruna longitud de 500 metros.

Labores preparato-rias a las pruebas





• Para realizar la prueba hidráulica, se llenará el tramo dela tubería, con agua, con caudales regulados de manera deevacuar al mismo tiempo el aire a través de válvulas deexpulsión de aire instalado en el punto alto. Una vez llenadala tubería y expulsada el aire, se somete a presión

incrementando caudal y se realiza la lectura en unmanómetro de presión.

• Las mediciones de la presión se harán en el punto más bajodel tramo donde se esta ejecutando la prueba. Los manómetrospermitirán una escala de lectura de al menos 0.1 bar.

(75) Las presiones de prueba, la duración de esta y ladisminución admisible de la presión para la prueba de lostramos parciales, se encuentran sujetas a ciertas exigencias delas pruebas, estas son las siguientes:

3.5.1 Prueba preliminar

(76) Se introduce agua en la tubería, luego se elimina el aire,inmediatamente después se somete a presión la tubería, haciendoingresar agua a presión, posteriormente se purga de nuevo el aire,para someter nuevamente a presión de agua la tubería.

(77) La prueba preliminar comienza cuando se haalcanzado la presión nominal de la tubería, es decir la presión

de trabajo. Dentro del tiempo de la prueba preliminar se ha decontinuar aumentando la presión hasta llegar a la presión de laprueba final. La duración de la prueba depende del materialde la tubería y de su diámetro.

(78) Si se muestran modificaciones en la posición de latubería y/o pequeñas fugas de agua durante el incremento dela presión, se puede continuar incrementando la presión hastala presión de prueba, para conocer bien la magnitud del daño.Las uniones con fugas se pueden reparar inmediatamente sinvaciar la tubería, si no hubiera inconvenientes técnicos.

Modificaciones de posición también deben ser corregidos.

3.5.2 Prueba principal

(79) Si no se ha realizado una prueba preliminar, se deberácumplir con sus requisitos durante la prueba principal.

(80) En el caso de haberse realizado una prueba preliminar yeliminando las eventuales fallas, se podrá proceder a la pruebaprincipal, que consta de la presión de prueba y la repetición de

pruebas hidráulicas.

Exigencias para laspruebas

Presión de trabajo

Presión de prueba yrepetición depruebas hidráulicas.





a) La presión de prueba será: 1.5 veces la presión detrabajo. La presión de trabajo o presión nominal máximade servicio (PN), es aquella establecida por el fabricante deacuerdo al tipo y clase de tubería especificada a ser empleada.La duración de la prueba es dependiente del material de la

tubería y del diámetro. Por ejemplo, en el caso de tubería dePVC clase 9, tipo 1 y grado 1, con una presión de trabajo de 9kg/cm2 equivalente a 9 bar; las pruebas hidrostáticas serealizarán a una presión de prueba de 13,50 kg/cm2 (13,5 bar).

Para tramos cortos y reparaciones, también se deberásometer la tubería a la presión de trabajo, debiendo examinarsevisualmente las uniones respecto a su impermeabilidad.

Si se detectaran fugas durante la prueba principal, sedeberá interrumpir la prueba y drenar

la tubería hasta que las partesdefectuosas estén sin agua para sureparación. Uniones con fugas podránser reparadas después de que la presión se haya reducido.

Para las pruebas en tuberías de Fierro Fundido Dúctil conrevestimiento interior de cemento, se deberá medir el aguaagregada durante la prueba de presión y en caso de efectuarseuna prueba preliminar, esta deberá tener una duración de porlo menos 24 horas a la presión de prueba, a fin de lograr unasaturación del revestimiento interior de la tubería.

La duración de la prueba deberá estar de acuerdo a losvalores que se dan a continuación:

D (mm) Duración de la prueba (hr)hasta 200 3250 a 400 6500 a 700 18

Mayor o Igual a 700 24

La prueba habrá tenido un resultado satisfactorio, sidurante el tiempo de ésta, la disminución de la presión no

sobrepasa los límites estipulados para cada tipo de tubería,y no se observan fugas o desplazamientos de partes de latubería. Entonces la prueba será considerada satisfactoriasi la disminución de las presiones es menor o igual a losvalores del cuadro siguiente:

Presión nominal Presión de prueba Disminución de presión

bar bar máxima (bar)10 15 0.1016 21 0.15

Mayor o Igual a 16 PN + 5 0.10Tabla 3: Presión de prueba y aceptación

La prueba deberá ser repetida sólo

después de la reparación de todas lasfallas detectadas en el tramo de prueba.





La prueba hidrostática preliminar para tuberías de PVCrígido deberá tener por lo menos una duración de 12horas bajo la presión de prueba, y la prueba principal sehará inmediatamente de concluida la prueba preliminar.Los tiempos de duración de la prueba hidrostática para

tuberías de PVC tendrán los valores descritos acontinuación:

D (mm) Duración de la prueba (hr)hasta 150 3200 a 400 6

La prueba será considerada satisfactoria si la disminuciónde la presión no es mayor a 0.2 bar.

b) Repetición de pruebas hidráulicas. Si el resultado de unaprueba hidrostática no resultará

satisfactoria se deberá localizar el defectoal cual se debe la caída de presión, porejemplo: presencia de unión permeable,fisuras en las piezas de la tubería, etc.

Una vez eliminados los defectos eventuales, se repetirá laprueba hidráulica hasta que se obtengan resultadosaceptables.

Es prohibido eliminar defectoscon la tubería bajo presión.





4. TANQUE DE REGULACIÓN Y ALMACENAMIENTO

(81) El tanque de regulación y almacenamiento (ver Fig.32)es la parte del sistema de abastecimiento, que permite enviarun caudal de agua constante desde la fuente de

abastecimiento, para satisfacer las demandas variables de lapoblación. Se acumula agua en el tanque cuando la demandaes menor que el gasto de llegada; el agua acumulada se utilizacuando la demanda es mayor.

(82) Generalmente la regulación se hace por periodos de 24horas. Cuando además de la regulación se proporciona un volumenadicional para almacenar agua en el tanque, se dispone entonces deuna cantidad de reserva con el objeto de no suspender el servicio encaso de desperfectos en la captación o en la conducción, así comosatisfacer demandas extraordinarias consideradas según normas,como reserva para incendios, por ejemplo.

4.1 Tipos de tanques

(83) Los principales tipos de depósitos de almacenamientodel agua son:

a) Tanques superficialesb) Tanques elevados

4.1.1 Tanques superficiales

(84) Son tanques donde se puede apreciar las obras civiles.Sus paredes pueden construirse con mampostería de piedra ocon hormigón armado, en la etapa de diseño se deberá tomar en cuenta las siguientes recomendaciones:

a) Colocar un paso directo (by pass ) que permita mantener elservicio mientras se efectúa su lavado o reparación.

b) Las tuberías de rebose, descargarán mediante una interconexión

en la tubería de desagüe local, hasta una descarga final lejos deltanque para no comprometer la estructura.c) Se instalarán válvulas de compuerta a nivel de:

• Entrada al tanque (prever golpe de ariete)• Tubería del by-pass • Tubería de salida• Tubería de desagüe

d) Deberá contarse con una cubierta protectora y una tapa deacceso sanitario.

e) Incluir accesorios como: escaleras, ventiladores, aberturas deacceso, cámara de válvulas, etc.

Recomendaciones



Cap. 4. TANQUE DE REGULACIÓN Y ALMACENAMIENTO


4.1.2 Tanques elevados

(85) En el diseño de tanques elevados, deben tomarse encuenta los siguientes aspectos (ver Fig. 33):

a) Nivel mínimo para presiones adecuadas en la red dedistribución.b) Conexión de las tuberías de desagüe y rebose en un punto

adecuado.c) Instalación de válvulas.d) Colocar paso directo (by pass ) para limpieza y

mantenimiento.e) Deberá contar con una cubierta protectora y una tapa de

acceso sanitario.f) Incluir accesorios como: escaleras, ventiladores, aberturas de

acceso, cámara de válvulas, etc.

Fig. 32: Localización de tanques de cabecera y cola con compensación





(86) La siguiente figura describe las instalacionessanitarias en un tanque elevado:

Fig. 33: Detalles de tanque elevado





4.2 Capacidad

(87) El volumen previsto del tanque deberá ser suficiente pararegular y compensar las variaciones entre el caudal con el que lasfuentes alimentan el servicio y el caudal de consumo en cada instante.

(88) El volumen necesario de regulación es determinado por métodos analíticos o gráficosen base a las curvas de demanda propias decada población y las curvas de suministro deagua (véase Figuras Nos.34, 35 y 36).

Fig. 34: Determinación gráfica del volumen de regulación con abastecimientoconstante

Fig. 35: Curva de variaciones horarias del consumo

Como volumen de regulación sedebe considerar entre el 15% y el 30%del consumo máximo diario.





Fig. 36: curva de consumos acumulados en un día

4.3 Limpieza y desinfección

(89) Todo tanque de regulación y almacenamiento deberácontar con dispositivos de limpieza en su estructura. Lostanques con capacidad mayor a 20 m3 deben contar con unacámara de limpieza ubicada por debajo del nivel del piso, quepermita drenar toda el agua del tanque. Para llevar a cabo lalimpieza se cumplirá con lo siguiente:

• Se contará con una válvula que permita el cierre al flujo delagua.

• El tanque deberá contar con una tubería de lavado cuyodiámetro será tal que facilite el vaciado del tanque en unperiodo no mayor a 2 horas.

• El fondo del tanque deberá contar con una pendiente nomenor a 1% hacia la tubería de lavado o cámara de limpieza.

• La tubería de lavado se deberá disponer en el fondo deltanque o de la cámara de limpieza.

(90) La desinfección será efectuada según el siguienteprocedimiento:

a) Vaciado del tanque

b) Retiro de toda la suciedad y material adheridos a sus paredesutilizando un cepillo

c) Efectuar la desinfección aplicando hipoclorito de calcio poruno de los siguientes métodos:

• Llenar el tanque con agua, dosificar hipoclorito hasta 50

mg/l y mantener 6 horas, antes de vaciar el tanque paranuevamente llenarlo para el servicio normal.

Proceso de limpieza

Proceso dedesinfección”





• Aplicar directamente hipoclorito sobre las paredes, piso ytapa con una dosificación de 120 mg/l, con una brocha.Dejar actuar la solución por lo menos 30 minutos antesde llenar de agua el tanque, para el uso normal.

• Aplicar hipoclorito en una dosificación de 50 mg/l altanque y llenarlo con agua hasta obtener unaconcentración de 2 mg/l. Dejar actuar durante 24 horas yponer en servicio directamente.

(91) Las válvulas de mayor uso son las siguientes:

Fig. 37: Tipos de válvulas





Fig. 38: Tipos de válvulas (continuación)





Fig. 39: Válvula de compuerta





Fig. 40: Válvula para eliminación de aire

(92) En las siguientes figuras se describe dos tipos deabastecimiento de agua a la red de distribución, la primera es unsistema por gravedad, que tiene instalado un tanque dealmacenamiento que regula el caudal a la población. En el caso delsistema por bombeo de agua a un tanque elevado, para la regulacióndel caudal y posterior distribución de agua.

Tipos de abaste-cimiento de agua





Fig. 41: Distribución por gravedad

Fig. 42: Distribución por gravedad con alimentación mediante bombeo

! 2. El tanque de almacenamiento es la parte del sistema que permite acumularagua, en cantidades adecuadas para satisfacer la demanda de la población.

? 3. En su criterio y de acuerdo a su experiencia, los tanques de almacenamientocon capacidad mayor requieren de dispositivos especiales de limpieza en suestructura. Si su respuesta es afirmativa, por favor mencione ¿cuales y por qué?





5. OPERACIÓN MANTENIMIENTO DE LOS SAP

(93) Las acciones de operación y mantenimiento (O & M) delos SAP, deben ser consideradas como parte de todas las

acciones de la EPSA, y no deben ser consideradas deresponsabilidad exclusiva de un grupo de personas aisladas,ejecutando actividades específicas. Al interior de una EPSA, la O &M pasa a tener el grado deimportancia, que la estructura en síle confiere.

(94) Se pueden considerar los siguientes principios ycondiciones para implementar la O & M en un SAP:

a) Principios generales para el desarrollo de las EPSAs. Eldesarrollo de una empresa debe ser regido bajo principiosgenerales, que marquen el estilo de trabajo con enfoquede eficiencia y eficacia. Algunos de estos principios puedenser los siguientes:

• Garantizar la prestación del servicio en cantidad de agua suficiente, en forma continua y confiable, de calidadpotable y al menor costo.

• Garantizar la conservación del agua en el largo plazo,manejando este recurso como cualquier otro, con lasmejores prácticas empresariales.

• Lograr la autosuficiencia financiera aplicando tarifas con justicia y equidad que respondan al costo de los serviciosy operar con costos mínimos, eficiencia y productividad.

• Desarrollar un espíritu de servicio orientado al cliente.

b) Condiciones para el desarrollo del área de O & M. Parael desarrollo de esta área, es necesario contar con lassiguientes condiciones a nivel institucional:

• El desarrollo institucional y gerencial deben serintegrados

• Un apoyo fuerte y decidido de los niveles gerenciales alas áreas de O & M de los sistemas y la implantación deprogramas de operación y mantenimiento

• La inclusión de criterios de operación, mantenimiento yrehabilitación en la preparación y formulación deproyectos y en la Planificación Estratégica

• El fomento de la cooperación técnica en sus diferentes

modalidades para el desarrollo de éstas áreas

Cuanto mayor sea el grado de importancia delas acciones del O & M dentro de la empresa,mayor será su nivel de servicio, y mayores seránlos resultados positivos para la misma.



Cap. 5. OPERACIÓN MANTENIMIENTO DE LOS SAP


• El desarrollo de tecnología apropiada y la investigaciónen estas áreas.

5.1 Operación de los SAP - Definición

(95) Operación es el conjunto deacciones externas que se ejecutan en lasinstalaciones o equipos para conseguir elbuen funcionamiento de un sistema. Sedice que son acciones externas, porque noalteran la naturaleza ni las partesconstitutivas de las instalaciones o equipos.

(96) Abrir una válvula es una acción de operación, porque alhacerlo la válvula no cambia ni su naturaleza ni sus partes

constitutivas. Por su parte, el cambio de las empaquetaduras de laprensa - estopa de la misma válvula, es una acción demantenimiento, porque al cambiar este implemento, se haefectuado una alteración en las partes internas constitutivas dela válvula, que de algún modo queda diferente de lo que fue antesde ejecutar esa acción pues se ha renovado una de sus partes.

5.2 Objetivos

(97) Los objetivos esenciales de la Operación de un SAPson los siguientes:

• Operar el sistema y ejecutar los procesos necesarios para quela prestación del servicio, sea efectuada con la mayoreficiencia, seguridad y economía.

• Garantizar la buena calidad del agua distribuida (potabilidad)y del servicio prestado (cantidad, presión y continuidad).

• Obtener información sobre el comportamiento del SAP engeneral, y de cada uno de sus componentes (en relación a su

funcionamiento y suficiencia para atender la demanda), quepermita evaluar su operatividad y los resultados de suutilización.

5.3 Actividades básicas

(98) Las actividades básicas se orientan hacia tres aspectos,que son los siguientes:

1. Operación de las instalaciones y equipos constituyentes

de los sistemas físicos, necesarios a la realización de losprocesos de producción y distribución de agua potable.

La operación se diferencia delmantenimiento porque las acciones quese ejecutan en éste son internas a lasinstalaciones o equipos, es decir, que dealgún modo afectan su naturaleza ocaracterísticas internas.

Operación de unSAP





2. Control de las operaciones y del funcionamiento de loselementos que intervienen en los procesos de producción(captación, aducción, tratamiento, almacenamiento,distribución), así como de las condiciones de los elementosque participan del subsistema (cuencas hidrográficas,

manantiales, etc.).3. Control de los servicios proporcionados, en cuanto a calidad

y cantidad de agua, continuidad y cobertura del servicio.

5.4 Alcance de las actividades y desempeño

(99) Las actividades de Operación de un SAP son la base paraalcanzar los siguientes indicadores:

a) Coberturab) Cantidad y continuidad del servicio

c) Calidad del agua

d) Costos de operación

e) Criterios de diseño y tecnológicos

f) Relación con usuarios (prestación del servicio)

g) Suministro de agua en situaciones de emergencia y desastres

(100) Los indicadores a su vez son sujetos de medición, a

través de:a) Instrumentos (medición de variables, dosificadores,

laboratorio)

b) Obtención y transmisión de datos (caudales, presiones,volúmenes)

c) Controles electromecánicos (válvulas)

(101) Los requerimientos y las herramientas específicas,para cumplir con los objetivos planteados son:

a) Personalb) Manuales (normas), mapas y planos

c) Redes diagramáticos

d) Sistemas de transmisión de datos

(102) El desempeño generará:

a) Programas de operación

b) Estadísticas, informes

c) Índices de gestiónd) Criterios de proyecto

Indicadores de lasacciones deOperación





5.5 Organización de la operación de un sistema

(103) Para organizar eficientemente la operación de un SAP, serecomienda proceder de acuerdo a las siguientes etapas:

1. Elaboración de normas y manuales de operación de losequipos e instalaciones

2. Selección y capacitación del personal

3. Elaboración de registros de operación

4. Interpretación de los registros de operación

5. Archivos técnicos de Operación

(104) A continuación se explican en detalle cada una de estasetapas:

5.5.1 Elaboración de normas y manuales de operación de losequipos e instalaciones

(105) La primera condición para ejecutar una buenaoperación del sistema es elaborar normas y manuales escritoscon un lenguaje sencillo, que describan con detalle las etapasmás simples de la obligación diaria de cada puesto, y que seencuentran al alcance del personal.

(106) La elaboración de los manuales debe tomar encuenta las siguientes recomendaciones:

1. Cada tipo diferente de instalación o equipo deberá tener supropio manual de Operación.

2. Todas las partes de un equipo, que deben accionarse paraponerlo en marcha o suspender su funcionamiento, deben serenumeradas en cada parte, con pintura de color adecuado yvisible, o con cinta marcadora adhesiva (en todas lasinstalaciones del sistema).

3. Con base en esta numeración de las partes, debe prepararseun instructivo que detalle etapa por etapa todos los pasospara arrancar y suspender la marcha del equipo.

4. El instructivo recomendado en el inciso anterior, tambiéndebe detallar todas las demás obligaciones del Operador,tales como mantener la limpieza de las instalaciones y de losequipos, llevar al día las anotaciones de los registros de laoperación y del mantenimiento.

5. En la redacción del instructivo recomendado anteriormente,se debe utilizar un lenguaje sencillo y fácil de comprender, de

acuerdo al nivel de instrucción promedio del personal de O &M.

Etapas deorganización de laoperación





6. Deberá contarse con instrumentos de sanción por la faltade cumplimiento de las obligaciones del personal, que debenser establecidos en el instructivo elaborado.

5.5.2 Selección y capacitación del personal(107) Concluida la preparación de los instructivos de operacióny mantenimiento, el siguiente paso fundamental es laselección del personal que se encargará de la ejecución delos trabajos de O & M. Las etapas fundamentales que debenconsiderarse en lo referente a personal, son las siguientes:

a) Selección de personal. Para la selección de personal serecomienda el siguiente procedimiento:

1.

Realizar un concurso abierto para la selección decandidatos.

2. Definir las bases para que pueda calificarse a losinteresados. Para el caso de operadores y brigadas demantenimiento, pueden ser por ejemplo el saber leer,escribir y las cuatro operaciones matemáticasfundamentales; condiciones de buena salud, experienciaen mecánica.

3. De la lista completa de interesados, calificar a los quecumplan con las bases establecidas y rechazar a los que

no lo hacen.4. Continuar el proceso, a las personas pre - seleccionadas

con pruebas preparadas de antemano.

5. Revisar las pruebas con la intervención de representantesde O & M y de la oficina de personal, y seleccionar a loscandidatos que hayan obtenido resultados satisfactorios.

6. Dar nombramiento de ingreso al o los candidatosseleccionados, en orden de ubicación, según las plazasdisponibles. El resto del personal calificado quedará en

espera de vacantes.b) Capacitación. Al personal una vez seleccionado (operadores

y personal de brigadas de mantenimiento), se recomiendaejecutar un proceso de la siguiente manera:

1. Para el caso de operadores, se comenzará de inmediatosu capacitación en el cumplimiento y ejecución de lasobligaciones y trabajos establecidos en las Normas yManuales de Operación, que se explicaránposteriormente. Las instrucciones y entrenamiento

originales deberán ser impartidos por un ingeniero delárea o unidad de O & M, y luego se dará un periodo

Segunda etapa deorganización”





prudente para que el nuevo operador trabaje encompañía de otro con mayor experiencia, para quepueda completar su preparación y entrenamiento enservicio.

2. En el caso del personal de las brigadas demantenimiento, la capacitación tiende a ser máscompleja debido a la variedad de trabajos y problemasque se presentan, y la mejor opción es que el nuevoempleado pase a formar parte de una brigada comoayudante, para que a través del trabajo diario seaentrenado y responda a las instrucciones de su jefeinmediato superior. En consecuencia, toma meses y aúnaños el poder disponer de personal capacitado y conexperiencia en actividades de mantenimiento, aspectoque debe tomarse en cuenta para la política del personal.

c) Cursos de especialización y actualización. No essuficiente ni conveniente concretarse a la capacitación básicaque se ha recomendado anteriormente; se debe procurar darespecialización al personal de O & M, enviándolo a diversoscursos de especialización y actualización; esto se consiguepor los siguientes medios.

1. Enviando personal seleccionado a tomar cursos deespecialización o actualización en servicio, a diferenteslugares del país.

2. Realizando cursos de difusión de los conocimientos adquiridos por el personal especializado, y entrenamientoen servicio a sus ayudantes y colaboradores inmediatos.Cumpliendo un proceso de selección de los candidatosaptos para tomar determinada capacitación, a fin de queresulte provechosa y un estímulo e incentivo para elpersonal.

5.5.3 Registros

(108) Una vez elaborados los manuales, seleccionado ycapacitado al personal de operación, es indispensable llevarregistros de cada una de las instalaciones o equipos, enrelación a las actividades cumplidas por el personal. Estosregistros deben ser llevados en formularios adecuados, quese diseñarán para cada caso específico, y debe haber siempreuna buena existencia de dichos formularios a fin de que puedanser llenados por el operador respectivo.

(109) Las recomendaciones para elaborar estos formularios

son las siguientes:

Tercera etapa deorganización





1. Decidir el período de aplicación de cada formulario, quepuede ser diaria, semanal o mensual, según la importancia dela actividad de operación en la instalación o el equipo, lafrecuencia requerida para cada dato, la urgencia con que senecesitan los resultados de los reportes, y la facilidad que

exista para el transporte de estos reportes al jefe inmediato,para su conocimiento e interpretación. Por supuesto, esteperíodo será variable en cada caso según las circunstanciasindicadas.

2. Seleccionar datos de interés que se desea en losformularios, y que dependerán de la clase de instalación oequipo, de los aparatos de control, medición y registro queexistan, y de la necesidad de conocer ciertos datos, quemuchas veces pueden obligar a la instalación de nuevosaparatos de control.

3. Como encabezado del formulario se anotará el nombredel Operador encargado del sistema, el nombre de la planta(que debe quedar con un espacio vacío para llenarlo en cadacaso particular), el nombre de la instalación o equipo que seestá registrando, la fecha de iniciación del llenado delformulario y la fecha de entrega del mismo.

La Tabla 6 al final del módulo, detalla un formulario de ejemplopara registro de información en un embalse de agua.

5.5.4 Interpretación de los registros

(110) Constituye un elemento de importancia la existencia deformularios, así como el regular por escrito el tiempo en elcual deben entregarse una vez que han sido llenados, lapersona encargada de su transporte y entrega a la respectivaautoridad, los medios y las circunstancias para esta entrega, yaque los registros existentes, de nada sirven si no se reportancon la debida oportunidad. Desde luego, las modalidades parala entrega serán variables de acuerdo a las circunstanciasexistentes en cada caso.

(111) La autoridad encargada de la recepción de losregistros, tiene la obligación de revisarlos en cuanto le seanentregados, y sobre todo interpretarlos y compararlos conaquellos que se consideran usuales y normales para cada unade las plantas o instalaciones en particular, ya que solamente lainterpretación oportuna permitirá tener una idea clara delbuen o mal funcionamiento, y en este último caso, debe tomaracciones inmediatas para la rectificación de las causas que

están produciendo situaciones anormales, que de noremediarse a tiempo, pueden convertirse en daños graves.

Cuarta etapa deorganización”





5.6.1 Inspección del sistema

(116) La inspección del sistema deberá considerar lossiguientes componentes:

a) Obras de captaciónb) Detección de fugas en conducción y redes de distribución

c) Válvulas

(117) A continuación se desarrollan las actividades deinspección, enfocadas a la captación y conducción (aducción)de agua, que se llevan a cabo en las obras de captación, tuberíasde conducción y redes de distribución y válvula:

a) Obras de captación. La inspección sanitaria está entre loselementos esenciales para la vigilancia de la calidad del

agua y de un programa de control y operación de las obrasde captación. Los procedimientos requeridos se detallan acontinuación:

• Las aguas subterráneas generalmente son las más aptasy deseables para la provisión de agua a una población. Sinembargo estas deben ser protegidas de la infiltración decualquier material contaminante, por tal motivo las letrinasque se construyen serán ubicadas lo más alejadas de lafuente de agua, así como los tanques sépticos, descargasde aguas residuales, drenajes agrícolas, etc.

• El conocimiento de la formación geológica del terrenoes importante para poder juzgar el impacto potencial delas fuentes de polución en la vecindad del pozo. Enparticular debe conocerse la dirección del flujo del aguasubterránea, para asegurar que ninguna fuente depolución esté situada en la vecindad del pozo o aguasarriba del punto de toma.

• Mediante la perforación de un pozo, se puede llegar alos acuíferos profundos, que están lejos de la superficie del

terreno y por ello menos afectados por contaminación.Normalmente estas aguas subterráneas deberían estarlibres de microorganismos y pueden ser usadasdirectamente como agua de bebida. Cuando un pozo deestas características esta asociado con una bombainstalada, se deben tomar algunas precauciones, porejemplo, la tubería de encamisado debería extenderse 30cm por encima del terreno y 3 m hacia abajo.

• En los manantiales, si bien el agua normalmenteproviene de un acuífero protegido, en el lugar de la

recolección puede ocurrir contaminación. Paraprevenir la entrada de agua de lluvia en la zona de

Procedimientosrequeridos de

inspección





captación del manantial, se debe hacer un canal o zanja,ladera arriba a unos 15 metros de distancia.Periódicamente debe procederse a su limpieza, esconveniente que posea una boca de inspección y undesagote en el fondo de la cámara receptora, y

prevenirse el acceso directo de humanos o animalesmediante una estructura de protección.

• Las Galerías Filtrantes o de infiltración, son conductoshorizontales, que situados a lo largo de un curso de aguasuperficial, recogen prácticamente en todo su recorridoagua del mencionado curso. Las galerías tienen diversidadde formas y tamaños; desde simples tubos perforadoshasta bóvedas de sección irregular, estas seencuentran bajo tierra a una profundidadvariable, y de allí que su observación directaes rara, a menos que sean de gran magnitudy posean bocas de inspección.

• Las aguas superficiales debido a su accesibilidad y a lafacilidad con que pueden contaminarse, deben estarbien protegidas. La ubicación de la obra de toma es decrucial importancia, debe estar aguas arriba, y tan lejoscomo sea posible de descargas de aguas residuales,desagües industriales, drenajes agrícolas, etc. La tuberíade entrada debe estar a no menos de 30 cm por debajode la superficie del agua para prevenir la entrada demateriales flotantes. Las tomas fijas deben también estarlejos del fondo para evitar el ingreso de lodo. En laspeores condiciones, una toma debe ser losuficientemente estable para resistir la fuerza de lacorriente. Si hay motores eléctricos de bombas, éstosdeben quedar aislados de la humedad, etc.

b) Detección de fugas. Las fugas en la conducción sehabían ignorado frecuentemente debido a que los costos deoperación eran bajos y las fuentes de abastecimiento de agua

parecían ilimitadas. Ahora, se han elevado los costos deenergía y potabilización, las fuentes de abastecimiento hansido sobreexplotadas o contaminadas y se ha incrementado lademanda de agua. Estos problemas hacen necesario uncontrol, detección y reparación de fugas.

• La detección de fugas es esencial para elmantenimiento adecuado de todos los SAP. Un sondeosistemático de detección de fugas, permitirá alorganismo operador familiarizarse con el sistema ydeterminar sus condiciones. La localización e intensidad

de las fugas permitirá al operador determinar lasnecesidades de reparaciones e indicará los

Para recordar: Toda parte visible del sistemadebe ser inspeccionada.





requerimientos de refacciones. Esta información puedeser muy útil cuando se preparen los presupuestos.

• La reparación de fugas aumentará el nivel deeficiencia del sistema. Un SAP

debe ser operado como unaempresa considerando costos de O& M; las fugas pueden afectardirectamente a ambos procesos.Un nuevo sistema de bombeo esuna de las erogaciones más altas que encontrará eloperador de una planta de tratamiento.

• Es importante permitir al operador planear lasreparaciones durante las horas normales de trabajo, afin de evitar jornadas extraordinarias. Las reparaciones

pueden ser realizadas durante los periodos climáticosconvenientes evitando las reparaciones en época delluvias, condición que dificulta el trabajo.

• Es erróneo creer que todas las fugas en la conducciónserán detectadas sin necesidad de implantar un sistema deinspección. Las estadísticas indican que sólo un pequeñoporcentaje de fugas son visibles en la superficie delsuelo. Bajo el suelo el comportamiento del agua es similara la electricidad, sigue el camino de menor resistencia, deallí que las fugas drenen a través del subsuelo.

• Si las fugas permanecen sinreparar por un lapso prolongado detiempo, puede crearse una cavidaddebida al agua que erosiona el subsuelo, debilitando lasuperficie del suelo. Un vehículo pesado puede pasar sobreun camino debilitado y colapsar la superficie, hundiéndoseel vehículo. Esta reparación es muy cara en términos dereparar el camino y también tiene costos legales quepueden afectar las utilidades de la empresa.

• Hay varios tipos de equipos de detección de fugas disponible para los operadores, en un rango de costo queva de aproximadamente 100 dólares a 30.000 dólares. Eltipo básico de equipo es el acuafono . Semejante a unreceptor de teléfono de tipo manivela, este transmite aloperador el ruido generado por la fuga. Más avanzadoque el acuafono es el geófono, que consiste en dosdiafragmas de bronce para escuchar, es semejante a unestetoscopio y permite al operador escuchar fugas subterráneas.

• El equipo sónico de detección de fugas es mássofisticado que el acuafono y geófono , esta unidad

Este es uno de los problemas másserios que un operador puede encontrar

Importante:

Un programa de detección y reparaciónde fugas disminuirá los costos debombeo, resultando un menormantenimiento de las bombas y en unincremento en la vida útil de las mismas.





consiste en un amplificador electrónico con un filtroque reduce ruidos externos. Con este tipo de instrumentose usa una sonda de contacto directo para transmitirsonidos de fugas sobre hidrantes y válvulas. Lamayor parte del equipo de este tipo, tiene un micrófono

para contacto directo con el suelo que cubre la tuberíapara determinar el origen de la fuga.

• El dispositivo más sofisticado es el correlacionador desonido de fugas. Es un sistema computarizado queseñala el sitio exacto de la fuga, comparando los sonidosde la fuga entre un punto de contacto y otro. Este equipose usa generalmente en los sistemas grandes dedistribución donde existe un volumen alto de ruidoexterno que permanece constante. La unidad básicapuede requerir una camioneta o camión para proteger ytransportar el equipo.

• Todos los tipos de equipos de detección de fugas estándiseñados para detectar y amplificar el sonido queproducen éstas.

• La empresa puede en forma rutinaria detectar las fugasescuchando periódicamente las válvulas de la tubería deconducción, con el fin de detectar sonido de fugas, una vezdetectado requiere investigación adicional paradeterminar la fuente exacta.

• Como generalmente las tuberías de conducción seencuentran enterradas y rara vez se descubren o quedanexpuestas, no se puede llevar a cabo un procedimientode comprobación amplio y sistemático. Sin embargo, sise conservan los registros de fugas y roturas y sehacen pruebas de presión, caudal y coeficiente derugosidad de las tuberías, a menudo se puedenreconocer y corregir anticipadamente, las fallas odeficiencias incipientes.

• Se debe capacitar a las cuadrillas de conducción para que observen e informen de condiciones anormalesque descubran en su trabajo rutinario. Cuando se haganconexiones o se inserten válvulas en las líneas deconducción, se deben examinar los materiales del corte operforación, para juzgar la condición de la tubería. Seconsidera recomendable que los cortes o rebabas,limaduras, etc., se conserven con su identificaciónapropiada.

c) Válvulas. Para una operación apropiada, es esencial un

programa bien organizado de inspección de válvulas. En losgrandes sistemas, esta inspección puede formar parte de los





deberes de una cuadrilla especial que se dediquecontinuamente a este trabajo. En los sistemas más pequeños,se puede asignar el trabajo a la cuadrilla de servicio dedistribución por un periodo definido.

• Las válvulas se establecen que en la conducciónsufren deterioro más bien por falta de operación que

por excesivo desgaste. No se pueden establecer reglasinvariables sobre la frecuencia con la que se debenoperar las válvulas, para propósitos de prueba, en lasdiferentes partes del sistema. El efecto corrosivo delagua, la velocidad de sedimentación de arenas y otrossólidos el tamaño y la localización de las válvulas tienen,en conjunto, una influencia decisiva sobre lafrecuencia deseable de operación.

• En un sistema normal, las válvulas de más de 12pulgadas (305 mm) se deben operar cuando menosanualmente. Las válvulas de 12 pulgadas o menores sedeben operar cuando menos cada tres años, y lasválvulas críticas se deben comprobar con mayorfrecuencia. Las cajas y losas de las válvulas se debeninspeccionar anualmente para comprobar que no hansufrido daños, o si se han llenado de tierra o hanquedado cubiertas por el pavimento.

• En el programa de inspección de válvulas se

recomienda seguir el siguiente procedimiento:a) Se debe comprobar su localización y cotas con

relación a puntos de referencia, previamenteestablecidos.

b) Las válvulas se deben operar en ambas direcciones,esto es, hasta que se encuentren completamentecerradas y completamente abiertas, observándose yregistrándose el número de vueltas (de la extensión delacoplamiento del volante, etc.). Debe tenerse particularcuidado en identificar las válvulas que trabajan endirección opuesta a la que es normal en el sistema.Con excepción de los sistemas más pequeños,generalmente es económico el empleo de un operadorportátil, impulsado por motor.

c) Normalmente las válvulas se deben dejar en suposición abierta, pero se debe observar con todocuidado si alguna válvula debe quedar cerrada.

d) Las válvulas seriamente corroídas se debenhacer funcionar varias veces y, si es necesario, se

debe considerar un caudal considerable para que sepueda purgar.





e) Observar la condición de la empaquetadura de laválvula, del vástago, de la tuerca del vástago y de losengranajes.

f) Comprobar el estado de las cajas de válvulas,

procediendo a su limpieza.g) Es muy conveniente numerar las válvulas enforma correlativa, para una rápida identificación, ypara conservar un registro de su localización, tipo,tamaño, fabricante y fecha de instalación.

5.6.2 Control de calidad del agua

(118) Una de las fases más importantes

de la operación adecuada del sistema, es lacomprobación de que el agua que se estásuministrando a la planta de tratamiento,es aceptable en condiciones sanitarias yfísicas.

(119) Los organismos operadores deben tener unprocedimiento de vigilancia para mantener unacomprobación constante de los efectos del tiempo y otrascondiciones de la calidad en la fuente de agua. No sólo sedeben verificar exámenes bacteriológicos, sino que también es

recomendable comprobar las características químicas, como elcontenido de hierro y manganeso, pH y dureza, así como lascaracterísticas físicas de turbiedad, color y olor6.

(120) La calidad del agua en la fuente de abastecimiento, esrecomendable que se encuentre en los rangos de clasificaciónde aguas establecido en el Reglamento en Materia deContaminación Hídrica.

5.6.3 Pruebas de presión

(121) En una red de distribución las pruebas de presión serealizan fijando un indicador de presión en alguna válvula,abriéndola y leyendo la presión. Se puede obtener unregistro de presión de mayor duración instalando unregistrador de presión. Es ventajoso tener continuamentevigilados varios puntos en el sistema, en particular en lo queatañe a la presión, para que se pueda evaluar la operación,especialmente durante los días de consumo máximo.

6 Para ampliar el tema. El/la lector/a debe remitirse a: Espinoza G. Módulo 10 Controlde Calidad en Fuentes, SAS, Febrero 2003

Se deben establecer estaciones de

muestreo en la fuente, tomándosemuestras periódicas para su análisis enlaboratorio, para que se constituya enun sistema continuo de vigilancia.





5.6.4 Medidores de consumo

(122) Es preciso conocer el volumende agua producida y medir el consumoútil que se entrega a los consumidores

con el fin de determinar el volumeninaprovechable o de pérdida.

(123) El uso del medidor de agua obliga al usuario a prestarmayor atención a su consumo; los desperdicios quedaneliminados cuando los consumidores comprenden que el aguano aprovechada también se paga, ya que el medidor registrarála totalidad del caudal consumido.

(124) Los ingresos provenientes del cobro del agua deberánser suficientes para cubrir los gastos normales de la empresa,

como son el consumo de energía eléctrica, los pagos de salariosy los costos de O & M, así como la creación de un fondo dereserva indispensable para ampliaciones y mejoramiento de lasinstalaciones.

5.7 Comprobación y control de la operación de loscomponentes del SAP – captación y conducción

(125) En el SAP es necesario llevar adelante en formasistemática y planificada las acciones de operación de loscomponentes de la captación y conducción del sistema, a travésde su comprobación y control de la planificación. Para lo cualse toma en cuenta las obras de captación, la conducción, lostanques y estaciones de bombeo.

5.7.1 Operación de las obras de captación

(126) Presa de Derivación: Para poner en funcionamientoeste tipo de obra de toma, se debe abrir la válvula o compuerta

de la línea de conducción (salida) y cerrar la válvula delimpieza. Para hacer la limpieza, cerrar la válvula (llave) desalida y abrir la de limpieza. No es necesario que el operadorinspeccione todos los días la presa derivadora, pero si cuandoexiste algún cambio en el caudal o calidad aparente del agua.

(127) Vertiente de Ladera o de Fondo: Para poner enfuncionamiento este tipo de obra de toma, se abrirá la válvula ocompuerta de la línea de conducción (salida) y cerrará la delimpieza (Figura 43).

(128) Al limpiar la caja recolectora, el operador abrirá laválvula de desagüe. Cada vez que sea necesario que el

El desperdicio del agua, es el mayorenemigo de la economía de las poblacionesy provoca un aumento en el caudal por

habitante. Esto puede requerir nuevas obrasde captación en poco tiempo.

Operaciónsistemática yplanificada





operador entre en la cámara para completar la limpieza, seráindispensable realizar una desinfección de la toma.

(129) Galería Filtrante: Para poner en funcionamiento este tipode obra de toma, se abrirá la válvula o compuerta de la línea de

conducción y se cerrará la de limpieza y lo contrario cuando setrata de la galería. El canal recolector o las cajas de registro debenser limpiadas o la estructura estará fuera de servicio.

Fig. 43: Actividades de operación en la captación

(130) Pozos: La puesta en operación de los pozos, es muysencilla y se refiere al manipuleo de válvulas e instalacioneseléctricas, según el tipo de sistema de succión. El operadordebe cuidar periódicamente que el pozo esté debidamenteprotegido, para evitar contaminación y que el sistema debombeo esté firmemente anclado para evitar daños a laestructura del pozo. (Figuras 44 y 45).

Fig. 44: Instalaciones de un pozo de agua





(131) Protección de los equipos de bombeo: Para laprotección de los equipos de bombeo en pozos profundos,deberán ser verificados los siguientes aspectos:

1. Presión de salida

2. Bajo nivel3. Vibraciones

4. Lubricación

5. Arranque y parada

6. Alarmas

7. Alivio de presión

8. Producción o rendimiento

9. Niveles estáticos y dinámicos10. Temperatura

(132) Eficiencia hidráulica: La eficiencia hidráulica en lospozos se define como la relación entre la energía que se leproporciona y la que se recupera de él. En el caso de un pozode bombeo, el sistema tiene dos componentes: el hidráulico (elconjunto pozo-acuífero) y el electromecánico (el conjuntomotor-bomba).

(133) La eficiencia hidráulica (“Eh”) es una medida de la

efectividad de un pozo para extraer agua de un acuífero.Cuando se opera una bomba en un pozo, se provoca unabatimiento total en el interior del mismo, que induce el flujodel agua hacia él, desde el área de influencia del bombeo. Laeficiencia de un pozo puede obtenerse por medio de pruebasde bombeo a caudal variable, denominadas “pruebasescalonadas ”, que constan de varias etapas de bombeo, dondeen cada etapa el caudal se mantiene constante.

(134) La eficiencia del conjunto motor-bomba se deducecomparando la “Curva Característica” del pozo (caudal-

abatimiento) con las curvas de los impulsores proporcionadospor el fabricante.

(135) Los fenómenos más comunes que afectan a los pozos son la corrosión o destrucción de las partes metálicas y laincrustación o acumulación de materiales en las partes delpozo, generalmente en el cedazo y en el filtro de grava y/o elmaterial que lo circunda. El material incrustante puede servariado: químico, detrítico y biológico de consistencia dura,blanda o gelatinosa.

(136) A pesar de que en algunas zonas, la composición química del agua subterránea favorece la incrustación de los pozos, estefenómeno puede prevenirse o retardarse, aplicando las medidas

Pruebas

escalonadas

Pozos profundos





siguientes: Utilización de tubería de PVC, diseño adecuado del pozo ydesarrollo eficiente. Si el pozo ya está afectado por la incrustación, eldaño puede corregirse mediante tratamiento químico y mecánico.

Fig. 45: Diseño tipo de la descarga de los pozos

(137) Bombas utilizadas en pozos: Las bombas verticalesgeneralmente utilizadas en los pozos tienen las siguientes

características:





a) Bombas Verticales Tipo Turbina. Las bombas verticalestipo turbina se desarrollaron originalmente para bombearagua de pozos, por lo que también se les llama de “ pozo

profundo”. En este tipo de bombas se usan impulsores del tiporadial en su modalidad de cerrados o semiabiertos y su aplicación

específica es para manejar agua limpia. Existen básicamentedos variantes en estas bombas, las lubricadas por agua y laslubricadas por aceite; en la selección de una u otra no existencriterios universales, depende básicamente su selección yutilización de la experiencia del técnico proyectista o delingeniero de operación.

Estas bombas están integradas básicamente de losiguiente (Figura 46):

• Colador cónico

• Tubo de succión• Cuerpo de tazones (aloja a los impulsores)

• Columna de descarga

• Flecha de transmisión

• Cubierta de flecha (en bombas lubricadas por aceite)

• Centradores y chumaceras de flecha

• Cabezal de descarga

Fig. 46: Bomba vertical tipo pozo profundo

Bombas de pozoprofundo





b) Bomba Centrífuga con Motor Sumergido: Estas bombasson una variante de las bombas verticales tipo pozoprofundo, cuya característica principal es que el medio motriz(motor eléctrico), se encuentra directamente acoplado a labomba estando ambos sumergidos en el líquido a bombear.

Se trata de una bomba centrífuga vertical con impulsoresradiales, cerrados o semiabiertos.

(138) Todas las chumaceras de estas bombas son lubricadascon agua y la chumacera superior lleva una protección contra laentrada de arena. En la descarga de la bomba se encuentramontada una válvula check con rosca.

(139) Los tazones de las bombas están equipadas conimpulsores radiales, y van unidos mediante tirantes planos,mientras que los tazones de las bombas semiaxiales van unidos

por medio de birlos con tuercas.(140) La succión de la bomba se encuentra entre ésta bomba yel motor y va cubierto con un colador de lámina, para evitar laentrada de sólidos. El medio motriz es un motor de inducciónllenado con agua, el cual se utiliza para lubricación de laschumaceras y el enfriamiento de las bobinas aisladas a prueba deagua. El empuje axial proveniente de la bomba, se absorbe pormedio de un cojinete de empuje que se encuentra en la parteinferior del motor. El motor esta sellado por anillos de retén paraevitar que el agua del pozo entre al motor. Los extremos de flecha

de bomba y motor se conectan por un acople rígido.(141) Tienen ventaja sobre las demás bombas, debido que suinstalación es relativamente fácil, al carecer de flechas largas y suposición dentro del agua puede ser vertical, horizontal o inclinada.

(142) Son ideales para instalarse, en pozos severamentedesviados o pozos cuyo nivel de bombeo es muy profundo. Lavelocidad de operación de estos equipos es de 3500 rpm (Fig. 47).

Fig. 47: Bombas centrífugas con motor tipo sumergible





5.7.2 Operación de la conducción

(143) Periódicamente el operador debe inspeccionar la líneade conducción entre la obra de toma y el tanque dedistribución, y tendrá especial cuidado en:

• Verificar que no existan obstrucciones en las válvulas dedesagüe

• Verificar que las válvulas de aire estén funcionando

• Verificar si existe indicios de roturas, fugas o conexionesilícitas

• Deberá limpiar de maleza la línea para que sea fácilmenteinspeccionada

• Verificar lugares en los cuales la tubería no esté instalada a

profundidad suficiente y exista riesgo de roturas.(144) La conducción se pone en funcionamiento abriendola válvula de alimentación al comienzo de la línea y la dellegada al tanque, y cerrando todas las de desagüe (purga). Laoperación contraria se hará cuando se requiera limpiar laconducción (Fig. 48).

Fig. 48: Instalaciones de la conducción

(145) En la siguiente figura se observa las maniobras de lasválvulas de desagüe o limpieza.





Fig. 49: Actividades de operación de la conducción

5.7.3 Operación de los tanques

(146) Tanque de Almacenamiento: La operación de lostanques de almacenamiento se reduce al manipuleo de lasválvulas de paso que casi siempre son causa de deficiencia.Las válvulas sirven para operar el tanque en caso de limpieza ymantenimiento, por lo cual estas válvulas están ubicadas endistintos puntos de la estructura del tanque, sirven parasuspender la entrada de agua, regular el caudal de salida opermitir la limpieza del tanque.

(147) Válvula de Paso del By Pass : Esta válvula se operapara dar paso al agua, esto se hace para no cortar elsuministro del líquido elemento a la población, mientras sehaga el mantenimiento del tanque. Se opera para dar pasodirecto a la red.

(148) Válvula de Salida a la Red: Esta válvula se debeoperar para cortar el servicio de agua a la población, evitandode esta manera, que el agua sucia del lavado o reparacióncause taponamiento o contaminación de la red.

(149) Válvula de Limpieza o Drenaje: Esta válvula tiene porfunción expulsar el agua sucia cuando se realiza elmantenimiento.





Fig. 50: Componentes de un tanque de almacenamiento

5.7.4 Operación de estaciones de bombeo

(150) La operación y control adecuado de lasestaciones de bombeo, bombas y aditamentosforma una parte esencial de la operación delservicio público del agua.

1. Comprobaciones de la operación:

a) Al poner en funcionamiento una bomba centrífugaimpulsada por motor eléctrico, deben observarse lassiguientes reglas de procedimiento:

• Comprobar la lubricación• Cebar la bomba y tener la seguridad de que la

bomba y la tubería de succión se encuentran libresde aire.

• Si es limitada la fuerza motriz disponible, reducir eloleaje o demanda de corriente, arrancando la bombacon la válvula de descarga cerrada o parcialmentecerrada.

• Abrir la válvula de descarga lentamente, tan pronto

como se encuentre la bomba en funcionamiento.

Si no se operan y mantienen lasestaciones de bombeo, aun con losmejores equipos no se obtendrán losresultados esperados.





• Comprobar y observar que la prensa - estopas de lasempaquetaduras y que los sellos de agua tengan unfuncionamiento adecuado.

• Comprobar el comportamiento de la corriente e

investigar las demandas anormales de la misma.b) Las causas que provocan dificultades con las bombascentrífugas se indican a continuación:

• No se ha cebado la bomba

• La bomba o línea de succión no deben estarcompletamente llenas

• Elevación de la succión demasiado alta

• Margen insuficiente entre la presión de succión y lade vapor

• Cantidades excesivas de aire en el líquido• Bolsas de aire en la línea de succión

• Fugas de aire en la línea de succión

• Fugas de aire en la bomba, a través de las prensa -estopas

• Válvula de pie demasiado pequeña

• Válvula de pie parcialmente obturada

• La boca de la línea de succión insuficientemente

sumergida• La tubería del sello de agua obturada

• Velocidad demasiado alta o baja

• Dirección errónea de giro

• La carga total del sistema es más alta que la cargade diseño de la bomba

• La carga total del sistema es inferior a la carga dediseño de la bomba

• El peso específico del líquido difiere del tomado para

el diseño• La viscosidad del líquido difiere de la tomada para el

diseño

• Operación a muy baja capacidad

• Operación en paralelo de las bombas, impropia

• Sustancias extrañas en el impulsor

• Falta de alineación

• La cimentación no es suficientemente rígida

• Flecha flexionada





• Las partes giratorias hacen fricción con lasestacionarias

• Chumaceras desgastadas

• Anillos de frotación desgastados

• Impulsor dañado• Empaquetadura defectuosa de la envolvente,

permitiendo fugas

• La flecha o los manguitos de la flecha se encuentrandesgastados o desalineados en la empaquetadura

• Empaquetadura instalada en forma impropia

• Tipo incorrecto de empaquetadura para la operación

• La flecha se encuentra girando fuera del centro, pordesgastes de las chumaceras o falta de alineación

• El rotor está desequilibrado, lo que da por resultadovibración

• Empaquetadura demasiado hermética que nopermite el escurrimiento del líquido para lubricar laempaquetadura

• Falla para proporcionar agua de enfriamiento aestopeños

5.8 Medición de caudales(151) Esta labor es una de las investigacionesindispensables para la elaboración de un proyecto. Serequiere estudiar y cuantificar las fuentes de agua posibles deaprovechar, para el abastecimiento a la población.

(152) La investigación hidrométrica o medición de caudales,se refiere a dos tipos de determinaciones; la primera consiste enaforar en distintas épocas del año la fuente de aprovisionamientode agua y la segunda deducir su valor utilizando los datos

hidrológicos correspondientes, de acuerdo con las precipitacionespluviales de la región y otros fenómenos meteorológicoscorrelativos, para determinar el caudal mínimo disponible.

(153) La investigación hidrométrica también se hallarelacionada con los estudios hidrogeológicos, puesto queestos necesitan pruebas de bombeo, aforos y determinacionesdel comportamiento de los acuíferos, capacidad y posibilidad deexplotación, para que el abastecimiento a la población seaconveniente y apropiado.

(154) Según la fuente de abastecimiento de agua los aforospueden ser realizados por diferentes métodos, como sepresenta en las Figuras 51, 52 y 53.

Métodos de aforo”





Para el caso de manantiales o vertientes, por volumen ytiempo,

• Recipiente con el volumen conocido

• Tomar tiempo de llenado

t VolQ =

En el caso de pozos y norias, por volumen y tiempo

• Sacar agua hasta el nivel “H”

• Tomar el tiempo “t” que tarda en recuperar su nivel “H”

t4HD

tH* A

t Vol.

Q2

π===

Para corrientes superficiales, en función de la velocidadsuperficial del agua:

(155) Es un método aproximado para la determinación del

caudal y consiste en seleccionar un tramo de longitud “L” (10 a15 m), de alineamiento recto y de sección transversal de formamás o menos constante y de fácil determinación.Posteriormente se toma el tiempo (t) en que se demora unflotador (plastoform) en recorrer la longitud “L”; la relaciónentre la longitud y el tiempo (L/t) dá como resultado lavelocidad superficial (Vs) de la corriente.

(156) Con la geometría de la sección transversal de flujose determina el área (A) de la sección transversal. La velocidadmedia de flujo (V) se obtiene como el 75 a 80% de la

velocidad superficial, teniendo en cuenta así la distribuciónno uniforme de velocidades.

Por lo tanto el caudal es: V AQ =

En donde la Velocidad V = (0,75 a 0,80) Vs

“H”

“t”

D





Fig. 51: Aforo de flujo superficial – Método de velocidad y área transversal

Para corrientes superficiales, aforo con molinete

(157) El molinete es un dispositivo constituido por una seriede aspas o hélices montadas sobre un eje horizontal, las cualesse colocan paralelamente a las líneas de corriente y endirección contraria al flujo. Cuando el molinete se coloca enun punto de la sección transversal de flujo, el impacto de laslíneas de corriente sobre la superficie de las aspas, hace queéstas adquieran un movimiento de rotación y mediante uncontador de revoluciones y un cronómetro se podrá determinarel número de revoluciones en un periodo de tiempo.

(158) La velocidad del flujo en el punto de instalación del

molinete es función del número de revoluciones por unidad detiempo del molinete y de una constante propia del dispositivo;así se puede determinar la velocidad puntual de flujo. Estemétodo, es utilizado en ríos y canales y el procedimientopuede resumirse en los siguientes pasos:

• En un tramo de la conducción de alineamiento recto, escogeruna sección transversal de flujo (sección de medición) decontorno estable.

• El ancho de la sección transversal de flujo, escogida comosección de medición, se divide en tramos iguales de longitudC, y en cada tramo se mide la distancia vertical desde lasuperficie al fondo de la conducción (canal o río).





• Con el fin de tener en cuenta la distribución no uniforme develocidades, se coloca el molinete en el centro de cada tramoy en la vertical, al 20% y al 80% de la profundidad y seregistra en cada punto un número de revoluciones en unperiodo de tiempo.

• Con la ecuación del molinete se determina en cada vertical, lavelocidad del flujo. Cuando no es posible colocar el molineteen los dos puntos mencionados, se coloca al 60% de laprofundidad en la vertical, donde se asume que también sepuede obtener la velocidad media.

• Se determina el área “A” comprendida entre dos verticalesconsecutivas.

• El caudal “q” que circula por la franja de área “A” se obtienecomo:

m V Aq =

• El procedimiento anterior se lleva a cabo en las demásfranjas.

• El caudal total será la sumatoria de los caudales parciales quecircula por las franjas.

∑= qiQ

• Con trazadores utilizando la ecuación del balance de masas

en corrientes superficiales.Mediciones de caudal con vertedero rectangular ytriangular

(159) Los vertederos son utilizados, intensiva ysatisfactoriamente, en la medición del caudal de pequeñoscursos de agua y conductos libres, así como en el controldel flujo en galerías y canales, razón por la que su estudio esde gran importancia. Se encuentra un gran número defórmulas propuestas para los vertedores.

Vertedor rectangular, fórmula de Francis:3/2HL1,838Q =

Donde:

Q = Caudal (m3 /s)

L = Longitud de la cresta del vertedero (m)

H = Carga del vertedor o altura de la lámina de agua (m)





Fig. 52: Aforo de flujo superficial – Método del vertedero rectangular

Vertedero Triangular:

(160) Los vertederos triangulares hacen posible una mayorprecisión en la medida de cargas correspondientes a caudalesreducidos. Estos vertederos generalmente son construidos enplacas metálicas. En la práctica, solamente son empleados losque tienen forma isósceles, siendo más usuales los de 90º. Paraestos vertedores, se adapta la fórmula de Thomson:

5/2H1,4Q =

Donde:

Q = Caudal (m3 /s)H = Carga del vertedor o altura de la lámina de agua (m)

Fig. 53: Aforo de flujo superficial – Método del vertedero triangular





5.9 Pérdidas operacionales – Metodología de cálculo

(161) Las empresas de AP deberán incluir en su Plan dedesarrollo institucional, programas de control y reducciónde pérdidas, orientados a la disminución

de pérdidas de agua por fugas ydesperdicios, a la disminución de pérdidascomerciales o de dinero, por excesos deajustes en la facturación y principalmenteservicios no facturados y a la disminución de pérdidas tarifarias,ajustando las tarifas a su valor real.

(162) Estos programas se han propuesto como una estrategia para lograr que la O & M y la comercialización de los serviciosde AP alcancen un nivel de eficiencia, que permita lageneración de recursos suficientes para alcanzar la coberturatotal, disminuir el riesgo de la prestación de un servicio noadecuado en cantidad, continuidad, calidad y seguridad atoda la población, al menor costo posible y con una buenaconservación de las instalaciones.

(163) Los valores de pérdidas hidráulicas y comerciales que reportan las empresas para ciudades capitales son deorden del 25% al 50% del volumen total producido, valores que justifican la implementación de un programa de control yreducción de pérdidas. Un % adicional a los citados es asociadoa la pérdida en aducción.

(164) Sin embargo, no se conoce con detalle cuales son losvolúmenes de pérdidas hidráulicas y en que sitios seproducen, ni cuales son las pérdidas comerciales o de dinero yen que procesos se producen, por lo que es indispensableestablecer una metodología para el cálculo de ambaspérdidas, que permita identificarlas y cuantificarlas para definircon certeza los Programas de Control de Pérdidas.

(165) Se ha dicho que los volúmenes del agua que sepierden una vez recuperados podrían ser utilizados en cubrir la

demanda no satisfecha. Sería así en caso, que efectivamentelas pérdidas fueran de volúmenes considerables de agua, y quese pudieran recuperar a un costo menor que el de un proyectonuevo de introducción de agua.

(166) Los organismos de financiamiento externo han venidoapoyando estos programas, sin embargo, depende de lasempresas, determinar sus niveles de pérdidas, sus programas decontrol y corrección y el plantear los proyectos para financiarlos.

(167) La metodología para el cálculo de las pérdidas operacionales

requiere, que administradores y economistas conozcan los sistemashidráulicos, para que establezcan los sistemas de costos

Las pérdidas, en el caso deaducciones tienen un impacto directo enla disponibilidad de agua en la fuente,puede influir en la necesidad de ampliarla infraestructura de captación.





apropiadamente y que los ingenieros conozcan los sistemas decostos y los apliquen como criterios de operación, demantenimiento, de rehabilitación, de sustitución, y de optimización.

5.9.1 Proyectos de control de pérdidas(168) Los proyectos de control y reducción de las pérdidasoperacionales se establecen como resultado de laidentificación de las pérdidas a través de los balances globales ydetallados en los sistemas hidráulicos desde la fuente hasta elingreso a la planta de tratamiento. Estos proyectos pueden serdiferentes de un sistema a otro dependiendo de su desarrollo yde sus condiciones de O & M.

(169) El control de pérdidas en aducción se realiza de acuerdo a las

características de la conducción, si esta es por canal abierto elcontrol de pérdidas se realiza cuantificando los caudalesdespachados en la fuente, con relación al caudal de ingreso a laplanta, la diferencia entre ambos valores será la pérdida en laaducción. La medición de los caudales se puede realizar poraforamiento, de acuerdo a las metodologías descritas anteriormente.

(170) Para el caso de tuberías a presión, las pérdidas serealizan mediante un programa de pérdidas que considera loselementos de macromedición y/o pitometría.

(171) A continuación se describe la definición, objetivos y lasactividades básicas de los proyectos mencionados.

Macromedición

Se define el sistema de macromedición o macromedición alconjunto de las actividades permanentes destinadas a laobtención, procesamiento, análisis y divulgación de datosoperacionales de rutina relativos a flujos, volúmenes, presiones yniveles del agua en un SAP.

Actividades Básicas:

• Establecer prioridades de implantación de macromedición enla empresa

• Clasificar los sistemas

• Elaborar proyectos de ejecución de macromedición considerando:

• Aprovechamiento de las instalaciones y equiposexistentes.

• Localización de los puntos de medición de flujos, presióny nivel de agua.

• Definición del nivel de información a ser obtenido en

cada punto de medición (indicación, totalización, registro,transmisión, recepción).

Control de pérdidasen aducción





• Especificación del medidor más adecuado a cada caso.

• Detalle de cada punto de medición.

• Adquirir materiales y equipos.

• Organizar el sistema de macromedición (relaciones

funcionales con las áreas de planeamiento, construcción,operación, mantenimiento y administración).

• Elaborar manuales de operación y de mantenimiento delos medidores.

• Elaborar el cronograma de ejecución.

Pitometría

Se define el sistema de pitometría o pitometría como el conjunto deelementos y actividades destinados a la obtención, procesamiento,análisis y divulgación de los datos operacionales relativos a flujos,

volúmenes, presiones y niveles de agua, con el objetivo de obtenerdiagnósticos específicos sobre las condiciones reales o simuladas defuncionamiento de un sistema de abastecimiento de agua.


• Especificación y adquisición de materiales y equipos depitometría.

• Selección del personal a ser capacitado.

• Capacitación del personal seleccionado.

•

Organización estructural, funcional y operacional de lasunidades de pitometría, distribución de equipos para lasregiones de la empresa.

• Establecimiento de una sistemática instalación de estacionespitométricas en los sistemas de abastecimiento enconsonancia con el sistema de macromedición.

• Establecimiento de una programación de servicios depitometría en los sistemas de abastecimiento, obedeciendo acriterios de prioridad, de acuerdo con la configuraciónfísica de los sistemas y su evaluación pitométrica y de

conformidad con las necesidades de planteamiento, proyecto,operación y mantenimiento.

• Implantación de un programa de evaluación pitométrica.

• Extensión progresiva del programa de evaluación pitométricaa todos los sistemas

• Integración de la pitometría a las otras actividades, yconsolidación de la actividad pitométrica como recursogerencial y operacional.

Desarrollo de control operacional

Se entenderá por esta actividad al conjunto de acciones a serejecutadas por la empresa para implantar y/o actualizar las

Técnicas yprocedimientos deoperación





técnicas y los procedimientos, técnicas de operación destinados aperfeccionar los procedimientos y técnicas de operación de lossistemas de abastecimiento de agua.


• Levantamiento de los procedimientos y criterios operacionales,explícitos e implícitos, registrados o no por la empresa.

• Análisis y evaluación de los procedimientos; y criteriosoperacionales, conjugados con el análisis de los criteriosempleados en: construcción, materiales y equipos,mantenimiento y rehabilitación de unidades operacionales,directrices ligadas a macromedición y pitometría.

• Formulario de nuevos criterios y directrices operacionales enconsonancia con los objetivos del Programa de Control dePérdidas y con las definiciones de las demás actividadesconsiderando: caracterización de los sistemas; vulnerabilidaden cuanto a pérdidas; principales causas de pérdidas conorigen en la operación; análisis de las formas actuales decontrol; relación de control operacional con otras actividades.

• Concepción e implantación de sistemas de recolección,transporte, análisis y divulgación de datos de operación enconcordancia con la ejecución de otras actividades.

• Detalle de criterios de análisis y planeamiento de la operaciónen cada sistema de abastecimiento de agua.

• Elaboración e implantación de manuales de operación derutina y de emergencia para los sistemas de abastecimiento.

• Capacitación de personal en las nuevas necesidades.

• Determinación y evaluación de los indicadores de la gestióngerencial de la empresa.

Desarrollo del mantenimiento y rehabilitación deunidades operacionales

Se entenderá por esta actividad el conjunto de acciones a serejecutadas por la empresa con el propósito de recuperar o

rehabilitar ciertas unidades operacionales de los sistemas deabastecimiento de agua, por deficiencia de las mismas, o poratención a medidas correctivas apuntadas como necesarias por lasdemás actividades, así como planear, organizar, dirigir e inspeccionarlos programas de mantenimiento preventivo y correctivo.

Objetivos:

• Funcionará integrada al sistema operacional.

• Permitirá compatibilizar los recursos de mantenimiento conlas necesidades propias de las actividades de pitometría,

macromedición, reducción y control de fugas y mejoramientode la aducción.





• Permitirá corregir, perfeccionar, sistematizar y conducirracionalmente los procedimientos de mantenimiento preventivo.

• Permitirá agilizar el mantenimiento correctivo, tomando enconsideración el desarrollo industrial de piezas y conexiones

especiales para la reparación de tuberías. Actividades Básicas:

• Levantamiento de todos los recursos, actividades yprocedimientos adoptados por los sistemas de mantenimientode la empresa.

• Análisis y evaluación de los sistemas, frente a las nuevasnecesidades generadas por el Programa de Control dePérdidas.

• Formulación de nuevos criterios, patrones y especificaciones

de mantenimiento, de tal modo que se atiendan conprontitud las necesidades generadas por las otras actividades.

• Elaboración e implantación de manuales de mantenimientopreventivo y correctivo, previniendo el flujo de la informacióngenerada por el mantenimiento, para fines de gestión demateriales y control operacional.

• Planeamiento, ejecución y evaluación de actividades derehabilitación de unidades operacionales en función deldiagnóstico de control de pérdidas.

• Capacitación de personal en labores propias de esta actividad.

Revisión de criterios de proyectos y construcción

Se entenderá por esta actividad al conjunto de acciones a serejecutadas por la empresa con la finalidad de establecer losconceptos, parámetros, metodologías y técnicas, para elmejoramiento de la calidad de los proyectos y de laejecución de las obras, tanto a nivel de proyecto como a nivel deconstrucción y considerando la prevención y control de laspérdidas dando a estos aspectos operacionales su caráctereminentemente preventivo.

Actividades Básicas:• Levantamiento de los criterios técnicos para verificar el

cumplimiento de las especificaciones técnicas en la etapaconstructiva de la infraestructura en la fuente, tanques yconducciones.

• Capacitación del personal para establecer los nuevosprocedimientos.

• Establecimiento de criterios claros y bien definidos delproyecto, de manera que posibiliten una orientaciónhomogénea y uniforme.





Desarrollo de calidad de materiales y equipos

Esta actividad comprende el conjunto de acciones a serejecutadas por la empresa con el fin de analizar, evaluar eintroducir modificaciones pertinentes a los procedimientos

técnicos y administrativos adoptados por la misma, en losprocesos de especificación, adquisición, inspección de fabricación,recepción, transporte, almacenamiento, instalación, operación ymantenimiento.


• Levantamiento de los criterios adoptados para la codificación,estandarización, especificación, adquisición, recibo,transporte, utilización, instalación y control del desempeño demateriales y equipos.

• Coordinación permanente con las áreas que utilizan yrequieren materiales y equipos en la empresa.

• Elaboración y/o revisión de la codificación y estandarizaciónde los materiales utilizados por la empresa.

• Participación en la elaboración de los procedimientos deinspección.

• Elaboración de especificaciones claras y precisas para losmateriales a ser utilizados en la empresa.

! 3. Las acciones de operación y mantenimiento de los SAP, deben serconsiderados como parte integral de todas las acciones de la EPSA.

? 4. ¿Cuáles son las actividades básicas de la Operación de los SAP?

3. De las etapas de organización de la operación, en su criterio, ¿cuáles son lasdos más importantes?

4. ¿Puede describir cómo se realiza la medición de caudales?

2. Qué recomendaciones formularía al programa de servicios de pitometría que secumple en la EPSA de su ciudad o en la que trabaja.



Cap. 6. MANTENIMIENTO DE LOS SAP


6. MANTENIMIENTO DE LOS SAP

6.1 Definición

(172) Mantenimiento es el conjunto de acciones internas que se ejecutan en las instalaciones o equipos de los SAP, paraprevenir daños o para su reparación cuando estos ya sehubieren producido, a fin de conseguir el buen funcionamientodel sistema.

6.2 Objetivos

• Desarrollar las acciones de mantenimiento preventivo ycorrectivo con eficiencia, seguridad y economía.

• Monitorear el desempeño de los equipos en cuanto a sufuncionamiento y demanda de mantenimiento, y evaluar sucalidad y los resultados de su utilización.

6.3 Alcance de las actividades y desempeño

(173) Las actividades de mantenimiento de un SAP sonresponsables por:

a) Prevención de daños

b) Reparacionesc) Costos de mantenimiento

d) Criterios de diseño y tecnológicos

e) Relación con usuarios (por mantenimiento)

(174) Las actividades actúan a través de: (para que funcionecorrectamente)

a) Instrumentos (medición de variables, calibración)

b) Equipo (liviano: herramientas; pesado: maquinaria)

c) Repuestos y Materiales (tuberías, válvulas y accesorios,equipos de bombeo, equipos diversos)

(175) Los requerimientos y las herramientas específicas,para cumplir con los objetivos planteados son:

a) Personal

b) Manuales (normas), mapas y planos

(176) El desempeño generará:

a) Programas de mantenimiento

b) Estadísticas, informesc) Índices de gestión

Actividades delmantenimiento de unSAP”





d) Criterios de proyecto

6.4 Actividades básicas

(177) Son las acciones a ser realizadas sobre las instalaciones yequipos constituyentes de los sistemas físicos, para su funcionamientoadecuado dentro de criterios de eficiencia económica.

(178) Control de las acciones de mantenimiento ejecutadas sobrelas instalaciones y equipos, en términos de calidad y oportunidad.

(179) Control y monitoreo de las diversas intervenciones, a finde conocer el desempeño de los equipos e instalaciones,estimar su vida útil y prever su sustitución cuando sea indicadapor estudios de costo/beneficio y otras razones técnicas.

(180) Colecta, registro y procesamiento de informacionessuficientes en confiabilidad, cantidad y oportunidad, quepermita el planeamiento y la ejecución correcta de lasacciones de mantenimiento preventivo y correctivo.

(181) De la definición de mantenimiento dada anteriormente,se deduce claramente que hay las siguientes clasesdiferentes y bien definidas de mantenimiento:

a) Mantenimiento correctivo, en el que se considera elmantenimiento de emergencia: que se la realiza cuando las

instalaciones o equipos han sufrido daños por causasimprevistas y requieren solución inmediata. Por lo general sepractica en forma casi exclusiva el mantenimiento decorrección, y debido a esta circunstancia los daños se vanmultiplicando con el pasar del tiempo, produciéndose situacionesde emergencia, a veces insostenibles, para llevar adelante labuena marcha de los sistemas de abastecimiento de agua.

b) Mantenimiento preventivo, .sin excepción de ninguna clase,debe practicarse el mantenimiento preventivo en los sistemas deagua, y como es natural debe complementarse con la reparación

inmediata y oportuna de los daños que se produzcan, que desdeluego serán en una escala menor. La práctica del mantenimientocombinado, hará que aún cuando pasen los años, los sistemassigan funcionando en óptimas condiciones, obteniendoademás grandes ventajas desde el punto de vista técnico yeconómico como se explica más adelante.

6.5 Mantenimiento correctivo

(182) El mantenimiento correctivo consiste en la reparación

inmediata y oportuna de cualquier daño que se produzca enlas instalaciones o equipos.





(183) Como los daños pueden ser de naturaleza variada y seproducen de manera inesperada, este tipo de mantenimientono puede programarse, y la única política razonable es eldisponer siempre, de todas las facilidades necesarias tanto dereparación, herramientas y transportes para proceder a la

reparación inmediata y oportuna de los daños producidos.(184) Sin embargo, es un grave error la práctica exclusiva deeste tipo de mantenimiento pues cuando esto sucede, con el pasardel tiempo, el mantenimiento se complica de tal modo queprácticamente absorbe las acciones de O & M, que se ven obligadascada día a intervenciones más numerosas y desordenadas paraatender la reparación emergente de todos los daños, y no les quedatiempo para mejorar el planeamiento general, el mejoramiento demétodos, y la evaluación de resultados.

(185) Por otra parte, aún cuando se tenga el mayor cuidado y sepractiquen los mejores métodos de mantenimiento, de vez encuando siempre ocurren daños imprevistos en las instalaciones.

(186) En conclusión, nunca deberá adoptarse la prácticaexclusiva del mantenimiento correctivo de daños,pues a la larga conduce a su multiplicación, cuandola política a seguir debe ser el reducirlos al mínimo.

6.6 Mantenimiento preventivo

(187) El mantenimiento preventivo consiste en ejecutar en lasinstalaciones o equipos una serie de acciones de mantenimiento,sin esperar a que se produzcan daños, y justamente para evitar dentro de lo posible, que éstos se presenten.

(188) En consecuencia, el mantenimiento preventivo debeprogramar todas y cada una de sus acciones en forma decalendario, al ser practicado se obtiene gran economía entransporte y en horas/hombre para ejecutar los trabajos, así comola simplificación de trámites, las facilidades para planear la

existencia de repuestos indispensables y previsión en general detodas las acciones.

(189) Para poder organizar eficientemente el mantenimientopreventivo deben seguirse varias etapas que se enumeran acontinuación:

1. Inventario técnico

2. Clasificación de las instalaciones y equipos en grupos

3. Identificación individual de cada una de las instalaciones yequipos

4. Normas de mantenimiento preventivo

La respuesta es elmantenimiento preventivo.

Organización delmantenimientopreventivo





5. Plan de mantenimiento preventivo

6. Conformación de archivos técnicos de operación ymantenimiento

6.7 Inventario técnico(190) El inventario técnico es el registro individual de laserie completa de instalaciones y equipos, que existen en elSAP, además de los detalles prácticos y datos técnicoscompletos de cada uno de ellos. El inventario técnico serárealizado por componente del sistema, a saber:

• Captación

• Conducción

• Almacenamiento• Estaciones de bombeo

6.8 Clasificación de las instalaciones y equipos en grupos

(191) En general, la clasificación de las instalaciones porgrupos podrá tener las siguientes características:

Grupo Instalaciones y equipos

A Captación

B Conducción

C Bombas centrífugas de eje vertical

D Bombas centrífugas de eje horizontal

E Motores eléctricos de eje vertical

F Motores eléctricos de eje horizontal

G Motores eléctricos sumergidos

H Unidades de arranque

I Sub - estación eléctrica

J Medidores de caudal

K Tanques de hormigón o mampostería

L Tanques metálicos

M DosificadoresN Mezcladores

O Floculadores

P Sedimentadores

Q Filtros lentos

R Filtros rápidos

S Hipocloradores

T Cloradores de Gas

U Redes de distribución

V Conexiones domiciliarias

Tabla 4: Clasificación de las instalaciones y equipos por grupos 7

7 Fuente: Propia





6.9 Identificación individual de cada una de las instalaciones y equipos

GRUPO A: CAPTACIÓN

1. Origen de la fuente de captación A.1 Aguas superficiales

A.2 Aguas subterráneas

2. Tipo de captación

Para aguas superficiales:

A.1 Toma directa de un río

A.2 Manantial o fuente de afloración superficial

A.3 Galería de infiltración

A.4 Otros

Para aguas subterráneas:

A.1 Pozo poco profundo

A.2 Pozo profundo

3. Caudal de producción de la captación

A.1 Caudal potencial A.2 Caudal que se está explotando

4. Calidad físico - química y bacteriológica de la fuente deabastecimiento (adjuntar análisis)

5. Condiciones sanitarias existentes en el sitio de la captación y losalrededores, incluyendo posibles causas de contaminación.

6. Planos de la captación

A.1 En la captación superficial incluir los planos de la galeríade infiltración u otro tipo de captación.

A.2 En pozos, incluir los elementos de toma con lossiguientes detalles:

• Profundidad total de la perforación• Tipo de acuífero• Tipo de pozo• Longitud, diámetro, abertura, material y ubicación de

los filtros• Longitud, ubicación y diámetro del casing o camisas• Nivel estático y registros de niveles estáticos• Registros de niveles de bombeo

• Registros de caudales y depresiones





• Registros de capacidad específica: l/s por metro dedepresión

• Perfil geológico de la perforación, incluyendo calidad demateriales y curvas granulométricas de los mismos

• Resultados de las pruebas de bombeo• Registros de limpieza periódicos del pozo, métodos

usados y sus resultados

GRUPO B: BOMBAS CENTRÍFUGAS DE EJE VERTICAL

1. R.P.M.2. Número de etapas y longitud del eje de la turbina3. Diámetro de impulsores4. Profundidad de la bomba5. Diámetro y longitud del eje de la columna

6. Longitud y diámetro del eje terminal7. Diámetro y longitud de la tubería vertical de bombeo8. Tipo de lubricación9. Tipo de cojinetes10. Acoplamiento11. Capacidad: l/s, contra metros de altura de agua12. Curvas de la bomba13. Registro de caudales y presiones de bombeo

14. Determinación de la carga estática15. Chequeo de todas las pérdidas de carga16. Carga dinámica total17. Válvulas de entrada, check , salida, de pie y contra golpe de

ariete: diámetro, tipo, presión de trabajo y características decada una de ellas. Incluir manuales y lista de partes.

GRUPO C: BOMBAS CENTRÍFUGAS DE EJE HORIZONTAL

1. R.P.M.2. Número de impulsores

3. Diámetro de impulsores4. Acoplamiento5. Capacidad: l/s contra metros de altura de agua6. Curvas de la bomba7. Registro de caudales y presiones de bombeo8. Altura de succión9. Determinación de la carga estática10. Chequeo de todas las pérdidas de carga

11. Carga dinámica total





12. Válvulas de entrada, check , salida, de pie y contra golpe deariete: diámetro, tipo, presión de trabajo y características decada una de ellas. Incluir manuales y lista de partes.

GRUPO D: MOTORES ELÉCTRICOS DE EJE VERTICAL

GRUPO E: MOTORES ELÉCTRICOS DE EJE HORIZONTALGRUPO F: MOTORES ELÉCTRICOS SUMERGIBLES

1. H.P.2. R.P.M.3. Frame o Marco4. Todas las características eléctricas

GRUPO G: UNIDADES DE ARRANQUE

1. Tipo de fusibles del interruptor de seguridad

2. Características completas del interruptor de seguridad3. Clase, modelo y número de elementos del arrancador4. Características eléctricas completas del arrancador

GRUPO H: SUB-ESTACIÓN ELÉCTRICA

1. K.V.A.2. Tipo de conexión3. Todas las características eléctricas

GRUPO I: MEDIDORES DE CAUDAL (para líneas matrices)

1. Tipo de medidor de caudal2. Clase de elemento transmisor de presiones diferenciales

acoplado a la línea matriz y datos del mismo3. Caudal máximo que puede registrar4. Porcentaje de exactitud5. Características especiales

GRUPO J: TANQUES DE HORMIGÓN O MAMPOSTERÍA

GRUPO K: TANQUES METÁLICOS

1. Planos completos, incluyendo detalles2. Volumen útil3. Sistemas de entrada, salida, desagüe, desborde y controles

especiales4. Fuentes de abastecimiento y zonas a las que sirve

GRUPO L: DOSIFICADORES

1. Compuesto que se dosifica2. Tipo del dosificador (volumétrico o gravimétrico)

3. Capacidad mínima4. Aditamentos especiales para mezcla o solución





5. Accesorios especiales como tolvas, básculas, etc.6. Sistemas de inyección al caudal total de agua7. Otras características especiales

GRUPO M: MEZCLADORES

1. Tipo de motor2. Acople3. Características de la hélice4. Velocidad de rotación: R.P.M.5. Planos y detalles de instalación

GRUPO N: FLOCULADORES

1. Tipo de motor2. Acople

3. Características de las aspas4. Velocidad de rotación: R.P.M.5. Sistema de lubricación6. Planos y detalles de la instalación

GRUPO O: SEDIMENTADORES

1. Planos completos incluyendo detalles2. Períodos de retención3. Velocidad

4. ProfundidadGRUPO P: FILTROS LENTOS

1. Planos completos incluyendo detalles2. Espesor y granulometría de las capas filtrantes3. Tasa de filtración4. Características especiales

GRUPO Q: FILTROS RÁPIDOS

1. Planos completos incluyendo detalles

2. Espesor y granulometría de las capas filtrantes3. Tasa de filtración4. Características especiales

GRUPO R: HIPOCLORADORES

1. Tipo2. Capacidad3. Rango de trabajo4. Fuerza motriz que lo opera

5. Tipo de cámara de solución6. Sistema de inyección





7. Características especiales

GRUPO S: CLORADORES DE GAS

1. Tipo2. Capacidad

3. Rango de trabajo4. Presión disponible de agua como fuente motriz o con bomba

booster cuando fuere el tipo de solución5. Estado y características de la báscula para controlar el

consumo de cloro6. Número de cilindros de cloro7. Tipo de inyector y detalles de la inyección8. Características especiales

6.10 Normas de mantenimiento preventivo

(192) Una vez identificados por grupos y en forma individual,cada una de las instalaciones y equipos, se procede a laelaboración de normas de mantenimiento preventivo porgrupos. A fin de elaborar en forma completa y sistemáticalas normas de mantenimiento preventivo de instalaciones yequipos. Se presentan a manera de ejemplo las normas demantenimiento preventivo para algunos de los grupos y pueden

ser considerados para su aplicación general.

6.11 Plan de mantenimiento preventivo

(193) Finalizadas las etapas anteriores, se elabora un plan demantenimiento preventivo, que es una programación para elperiodo de un año, en la cual se incluyen la fecha fija de lasdiversas intervenciones que deben ejecutarse en todas las unidadesde los diversos grupos y en las diversas partes de las mismas, a finde que se dé cumplimiento cabal a las normas de mantenimientoque se han descrito anteriormente. La elaboración de este plan de mantenimiento preventivo es indispensable debido a que el grannúmero de intervenciones y su variedad hace imposible el poderconfiarlas a la memoria, aún cuando hubiera extraordinariacapacidad en el personal responsable de su ejecución, máximocuando se trate de grandes sistemas de abastecimiento.

(194) Para la elaboración del plan de mantenimiento preventivose tomarán en cuenta los resultados del inventario técnico, laclasificación individual de las instalaciones y equipos y las normasde mantenimiento, con las siguientes consideraciones:





1. De la clasificación de instalaciones y equipos se obtiene elnúmero de unidades que existen por grupo.

2. De las normas de mantenimiento preventivo en las columnasde periodos de mantenimiento, se obtiene la frecuencia conla que hay que ejecutar intervenciones de mantenimientopreventivo en cada uno de los grupos.

3. Si se multiplica el número total de unidades de cada grupopor el número de intervenciones anuales que se tiene queefectuar en cada uno de ellos, se obtiene el número totalde intervenciones que deben ejecutarse en todo el año,para cumplir íntegramente el mantenimiento de todas lasunidades en cada uno de los grupos.

4. Como en las normas de mantenimiento está el detallecompleto del trabajo a realizar, se puede establecer con baseen la experiencia, los tiempos promedio que se requierepara la ejecución de cada trabajo.

5. Multiplicando el tiempo que se necesita para la ejecución decada trabajo por el número total de intervencionesrequeridas obtenido en el numeral 3), se puede obtener elnúmero total de días o de horas de trabajo, que serequieren en el año para el cumplimiento del plan demantenimiento preventivo para cada grupo.

6. El número de horas o días indica la cantidad de brigadas que deben conformarse para que sea posible el cumplimiento

del plan de mantenimiento en el plazo de un año. Porejemplo, si se necesitan 500 días de trabajo es evidente quese necesitan dos brigadas para la ejecución de esta labor,pues descontados los fines de semana y días festivos cadaaño tiene alrededor de 250 días laborables.

7. Por razones de economía no es conveniente programarseparadamente las intervenciones de mantenimiento para losdiversos elementos de una misma planta, porque si se procedede esta manera hay que efectuar una suspensión del serviciopara dar mantenimiento a cada uno de estos elementos. Por

tanto, se recomienda suspender el servicio de cada planta unasola vez a partir de una determinada fecha, y en el mismoperiodo efectuar simultáneamente el mantenimiento preventivode los diversos elementos del sistema.

(195) El plan concluye con un calendario de mantenimientopreventivo de instalaciones y equipos. Este plan será evaluadoanualmente a fin de ajustar y corregir los procesos.

(196) Se debe prestar atención a la selección de lasherramientas y equipos apropiados para el mantenimiento delsistema. El número y variedad de herramientas y equipos

depende de la importancia del servicio público.





6.12 Conformación de archivos técnicos de operación ymantenimiento

(197) Es recomendable definir archivos técnicos, que registren elperiodo de mantenimiento, la actividad a ser ejecutada y losrecursos necesarios para su implementación. Por ejemplo seespecifica el archivo para el caso de una captación:

GRUPO A: Captación (ejemplo)

Periodo deMantenimiento

Ejecutante Trabajo a RealizarMateriales, Repuestos y

LubricantesIndispensables

Aforos de las captaciones superficiales y de los pozosprofundos

Equipo para aforosespecial para cada caso

3 meses Operador

Limpieza de las captaciones superficiales y el área adyacente. Herramientas de limpieza

1 año Operador Inspección de las captaciones superficiales y profundasdesde el punto de vista sanitario, buscando posibles fuentesde contaminación, y desde el punto de vista de ingeniería ensus condiciones generales de funcionamientoInspección del buen estado del sello sanitario, tapa deinspección, si existen grietas en la pared de la cámara,zanja de coronamiento y cerco de protección.Mantenimiento y desinfección de la cámara colectora.Zona aledaña a la captación

Equipo para el lavado depozos, ingredientesquímicos

Tabla 5: Archivo técnico para el caso de mantenimiento en captación

(198) En la siguiente figura se muestra actividades demantenimiento de la infraestructura en una captación superficial.

Fig. 54: Actividades de mantenimiento en la captación





GRUPO B: Conducción

Mantenimiento frecuente:

1. Inspección

2. Inspeccionar la línea de conducción para detectar posibles fugas

3. Inspeccionar que la línea de conducción no esté expuesta

4. Inspeccionar las tapas de las cámaras rompe presión

5. Abrir y cerrar las válvulas de paso para mantenerlas operativas

Fig. 55: Actividades de mantenimiento en la conducción


1. Realizar una limpieza de las cámaras rompe presión (extraer todos los objetos extraños)

2. Realizar limpieza de malezas y basura de la zona aledaña a lacámara rompe presión

Fig. 56: Actividades de mantenimiento frecuente en la conducción





GRUPO K: Tanques


1. Inspección

2. Inspeccionar el buen estado de la tapa y seguros

3. Inspeccionar la existencia de grietas en la pared del tanque

4. Inspeccionar la zanja de coronamiento

5. Inspeccionar el cerco de protección

Además:

1. Realizar una limpieza y desinfección del tanque y de las tuberíasde ingreso, salida, ventilación y rebose

2. Realizar una limpieza de malezas alrededor

Mantenimiento no frecuente:

1. Abrir y cerrar válvulas de paso para mantenerlas operativas

2. Pintar los elementos metálicos con pintura anticorrosiva

Fig. 57: Actividades de mantenimiento del tanque

(199) Es importante aclarar que el módulo de capacitación enla operación y mantenimiento en captación y conducciones, noconsidera aspectos de seguridad industrial y salud ocupacional,estos temas deberán ser parte de un módulo independiente, queconsidere un Plan de seguridad Industrial de la EPSA.

(200) Las siguientes tablas describen guías para laoperación y mantenimiento de captaciones y de la aducción





y un formulario de inspección de instalaciones. Estas tablas sebasaron en la información del Reglamento Nacional “Modelo yReglamento Gestión de Agua Potable y Saneamiento Anexo II –20-a,b,c,e,l,m. y el Anexo VII-2.

FORMULARIO DE REGISTRO INFORMACIÓN REPRESA

INFORMACIÓN DE LA EMPRESA DE AGUAEmpresa de Agua y SaneamientoOficina responsableNombre OperadorFecha inicio de registroMes de Registro de InformaciónINFORMACIÓN GENERAL CAPTACIÓNRepresa

Sistema de AbastecimientoDías del Mes

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12REGISTRO DATOS METEREOLÓGICOS °CTemperatura Máxima °CTemperatura Minina °CEvaporación mmPrecipitación media mm

Dirección del vientoVelocidad del Viento Km/hrHumedad relativa %REGISTRO DATOS DE NIVELES Altura lámina de agua en represa mtsHora de lectura h:mVolumen de agua despachado m3

Firma responsable Llenado

Tabla 6: Formulario registro de información en represa 8

8 Fuente: Elaboración Propia





Tabla 7: Formulario de inspección 9

FORMULARIO INSPECCIÓN CAPTACIÓN

INFORMACIÓN DE LA EMPRESA DE AGUAEmpresa de Agua y SaneamientoCiudad o Localidad de atención del servicio

Oficina responsable de la InspecciónNombre responsable de la InspecciónFecha de InspecciónINFORMACIÓN GENERALLocalidadMunicipioNombre de la cuenca AltitudCoordenadasFuente SuperficialFuente Subterránea

Tipo de CaptaciónDisponibilidad de la fuente m3/hr

CONDICIONES EN CAPTACIÓN Si NOMicro cuenca

Existe deforestaciónExiste Contaminación en la fuenteHay variación de caudal en la fuenteVaria la calidad del agua en la fuente

CaptaciónEl mantenimiento es adecuadoExiste riesgo de contaminación bacteriológicaExisten accesorios de limpieza y rebalseSe presentaron fallas en captaciónExisten instrumentos de medición de caudalExisten válvulas de limpiezaMONITOREO DE CALIDAD DEL AGUAExiste un Programa de monitoreo de la calidad del aguaExiste resultados de calidad, por encima de la calidad segúnReglamento en Materia de Contaminación Hídrica

9 Fuente: Modelo y Reglamento Gestión en Agua Potable y Saneamiento





Tabla 8: Formulario inspección aducción

FORMULARIO INSPECCIÓN ADUCCIÓN

INFORMACIÓN GENERAL

Tipo de Aducción

Material de la aducción

SI NO

Existe válvulas al inicio aducción

Existe válvulas de purga de aire

Existe válvulas de desagüe

Existe válvulas al final de la aducción

Existe cámaras rompe presión

Detallar otras instalaciones

CONDICIONES DE FUNCIONAMIENTO SI NO

Existe programa de mantenimiento

Existe registro de válvulas, piezas y accesorios

Existe registro de infraestructura existente

Existe registro de operación y mantenimiento

Se presentaron fallas el último año




SISTEMA MODULAR 12-Captacion_y_Aduccion-V1

Componente del Sistema Problemas frecuentes Condiciones de funcionamiento Tareas

Operación

Aumento de cauce - lluvias Válvulas en aducción abiertas Manipuleo de válvulas y/o c

Erosión de estructuras Válvula de limpieza cerrada Aforo de caudal ingreso al talmacenamiento

Obstrucción de unidades porarrastre sedimentos

En caso de limpieza de captación la posiciónserá inversa a la detallada

Inspección de fuentes de co

Falta mantenimientoinfraestructura

Aforo de caudal fuente deabastecimiento

Aguas Superficiales ( Ríos)

Recolección y procesamien

Componente del Sistema Materiales requeridos Condiciones de Mantenimiento Tareas

Mantenimiento

Juego llaves y tarraja Tener listo el equipo de trabajo Limpieza sedimentos en ca

Tuberías y accesorios Cortar el servicio en Hrs de bajo consumo Limpieza cámara recolectorverificación tapas

Herramientas albañilería Desinfección

Cemento e insumosVerificar estado de tuberíasestructuras

Reacondicionamiento área

Aguas Superficiales ( Ríos)


Tabla 10: Guias de O&M captación aguas superficiales - ríos



Pág. 102 de 113 12-Captacion_y_Aduccion-V1


Operación

Colmatación galería Válvulas en aducción abiertas Manipuleo de válvulas y/o c

Sentamiento infraestructura Válvula de limpieza cerrada Aforo de caudal ingreso al talmacenamiento

Obstrucción de unidades porsedimentos

En caso de limpieza de captación la posiciónserá inversa a la detallada

Inspección de fuentes de co

Sedimentación en Cámaras Aforo de caudal fuente deabastecimiento

Galerías Filtrantes

Falta mantenimientoinfraestructura


Componente del Sistema Materiales requeridos Condiciones de Mantenimiento Tareas Mantenimiento

Juego llaves y tarraja Tener listo el equipo de trabajoLimpieza interna de galería,cámaras

Tuberías y accesorios Verificar condiciones de inst

Herramientas albañilería Desinfección

Cemento e insumosLavado, remoción y sustitucfiltrante

Reacondicionamiento área

Galerías Filtrantes


Tabla 11: Guias de O&M captación galerías filtrantes




SISTEMA MODULAR 12-Captacion_y_Aduccion-V1


OperaciónObstrucción tubería, por aireo mala operación válvulas

Válvulas en aducción abiertasManipuleo de válvulas y/o c

Obstrucción aducción porresiduos

Válvula de limpieza cerrada Verificar si existe obstruccióválvulas

Roturas y fugas en aducciónEn caso de limpieza de captación la posiciónserá inversa a la detallada

Verificar si existen obstrucccanal

Falta mantenimiento delcanal aducción

Verificar estado de infraestr

Operación deficiente deválvulas

Evaluación perdidas de aguaducción

Aducción

Cámaras de válvulas en malestado


Componente del Sistema Materiales requeridos Condiciones de Mantenimiento Tareas

Mantenimiento

Juego llaves y tarrajaLas válvulas de aducción abiertas Inspección de la aducción p

su funcionamiento

Tuberías y accesoriosLa válvula de llegada a Tanque cerrada Apertura de válvulas de dre

cámaras para limpieza sedi

Herramientas albañilería Tener las herramientas de trabajo Remover sedimentos

Cemento e insumosReparación roturas y fugas válvulas, accesorios y estru

Conservación de válvulas y

Limpieza y desbroce aducc

Desinfección de estructuras

Aducción


Tabla 12: Guías de O&M aducción



Pág. 104 de 113 12-Captacion_y_Aduccion-V1


Operación

Daño de instrumentos de control Para poner en funcionamiento el sistema

de bombeo, verificar sistema eléctrico.Control de niveles de pozo

Carencia de instrumentos de control Revisar sistema de arranque de bombas Control niveles tanque almaceFalta de información de equipos einstrumentos

Verificación voltaje y corriente

Operación y Mantenimiento porpersonal no autorizado

Encendido de equipo de bom

Lectura de medidor de gasto

Lectura de presión de carga

Apagado equipo de bombeo

Registro Hrs de bombeo

Estación de Bombeo -

Aguas Subterráneas -Bombas sumergibles

Recolección y procesamiento

Componente del Sistema Materiales requeridos Condiciones de Mantenimiento Tareas Mantenimiento

Juego llaves y tarraja Caudal de descarga insuficiente Inspección de instalaciones e

Tuberías y accesorios La bomba no descarga aguaInspecciones de uniones y emtuberías

Herramientas albañilería Presión desarrollada insuficiente Revisión de válvulas

Cemento e insumos La bomba vibra o produce ruido Control de funcionamientovibración del equipoInspección sistema de lubricalimpieza filtrosVerificación de tableros, term

Verificación de unidades de arra

cables, niveles de aceite y revisVerificación de interruptores y

Conservación caseta de bom

Estación de Bombeo - Aguas Subterráneas -Bombas sumergibles

Recolección y procesamiento

Tabla 13: Guías de O&M estación de bombeo





! 4. Las acciones de operación y mantenimiento de los SAP, deben ser

considerados como la base de la sostenibilidad de las inversiones querepercuten en las mejores condiciones de vida de la población.

? 5. ¿Cuáles son las actividades más importantes del Mantenimiento de los SAP?

5. Describa la información básica necesaria para la elaboración de un Plan deMantenimiento preventivo.

* * *



ANEXOS


ANEXOS ANEXOS





Anexo 1: Formato de Planificación del Módulo (FPM)

Área: Operaciones TécnicasCódigo:2

Programa: Producir agua potableCódigo:2.1

Objetivo del Programa: Captar, transportar y almacenar agua con calidad y en cantidad adecuada

Módulo:Operación y Mantenimiento de Captacióny Conducción de Agua

Código:2.1.4

Requi-sitos:

• Ing. Sanitarios y operadores de sistema deproducción de agua

Objetivoterminaldel Mód.:

Los/las participantes son capaces de:Operar y mantener adecuadamente las instalaciones de captación, transporte yalmacenamiento de agua

Tiempo total[hr:min reloj]:

25:00

UNIDADES TEMÁTICAS

C ó d

. Objetivo parcial

Los/las participantesTema y contenidos Prerrequisitos Bibliografíarecomendada

Tiempo

[hr:minreloj]

2 . 1 . 4 . 1 Son capaces de

seleccionar fuentesde agua

La captación y conducción en el contextode un SAP1 Origen y selección de las fuentes de

agua2 Ciclo de los servicios de AP y ALC-S

• Conceptosbásicos dequímica yplomería

• Norma Boliviana NB512 Agua PotableRequisitos.

• Standard Methodsfor the Analisys ofWater andWastewater

04:00

2 . 1 . 4 . 2 Conocen el

funcionamiento desistemas de captaciónde agua cruda y

pueden operar ymantener suscomponentes

Captación de agua cruda1. Componentes de captación de agua

superficial2. Componentes de captación de agua

subterránea

• Norma BolivianaNB 512 AguaPotableRequisitos.

Característicasdel agua cruda.Plomería.

• Fair, Geyer and Okun• Mc Ghee• NB 866• Manuales

• Catálogos

04:00

2 . 1 . 4 . 3 Conocen el

funcionamiento desistemas deconducción de aguacruda y puedenoperar y mantenersus componentes

Conducción o aducción de agua cruda1. Conceptos básicos2. Válvulas y accesorios3. Tendido, de tuberías4. Anclajes y deflexión5. Pruebas hidraúlicas

• Conceptosbásicos dehidráulica enductos bajopresión yplomería

• Manuales deprocedimiento

• Catálogos• NB 866• Fair, Geyer and Okun• Mc Ghee

04:00

2 . 1 . 4 . 4 Conocen el

funcionamiento detanques dealmacenamiento deagua y pueden operary mantener suscomponentes

Tanques de regulación y almacenamiento1 Tipos de tanques2 Capacidad3 Limpieza y desinfección

• Conceptosbásicos dequímica yplomería


• Catálogos• NB 866

• Fair, Geyer and Okun• Mc Ghee

04:00

2 . 1 . 4 . 5 Que los participantes

conocen las accionesbásicas de operaciónde un SAP para sufuncionamiento

Operación y mantenimiento de los SAP1. Operación de los SAP – Definición2. Objetivos3. Actividades básicas4. Alcance de las actividades y desempeño5. Organización de la operación de un

sistema6. Actividades de la operación del SAP7. Comprobación y control de la operación

de los componentes del SAP captación yconducción

8. Medición de caudales

9. Pérdidas operacionales – Metodologíade cálculo

• Conceptosbásicos deoperación


• Catálogos• NB 866

04:00



ANEXO 1


UNIDADES TEMÁTICAS

C ó d . Objetivo parcial

Los/las participantesTema y contenidos Prerrequisitos

Bibliografíarecomendada

Tiempo[hr:minreloj]

2 .

1 . 4 . 6 Que los participantes

conocen y soncapaces de formularun plan de accionesbásicas demantenimiento de unSAP,

Mantenimiento de los SAP1. Definición

2. Objetivos3. Alcance de las actividades y desempeño4. Actividades básicas5. Mantenimiento correctivo6. Mantenimiento preventivo7. Inventario técnico8. Clasificación de las instalaciones y

equipos en grupos9. Identificación individual de cada una de

las instalaciones y equipos10. Normas de mantenimiento preventivo11. Plan de mantenimiento preventivo12. Conformación de archivos técnicos de

operación y mantenimiento

• Conceptos

básicos demantenimiento

• Manuales de

procedimiento• Catálogos• NB 866

05:00





Anexo 2: Glosario

Nota: La flecha señala otros términos que también son explicados en este glosario.

Aforo Cantidad de agua que pasa por un conducto en una unidad de tiempo.agua potable Agua que por su calidad química, física y bacteriológica, es apta para el

consumo humano y cumple con las normas de calidad establecidas en laNorma Boliviana.

aguaatmosférica

Agua de lluvia.

aguasubterránea

Agua contenida en el subsuelo.

agua superficial Agua contenida en ríos, lagos, embalses.

cámara rompepresión

Son cámaras destinadas a disminuir la sobre presión en la tubería, susdimensiones varían de acuerdo a la envergadura del sistema de agua ynúmero de socios, también existe válvulas reductoras de presión.

ciclo del agua Proceso de movimiento continuo del agua, que se inicia cuando cae enforma de lluvia; luego escurre formando los ríos y lagos, se evapora ypasa nuevamente a la atmósfera, para conformar las nubes y volver aprecipitar en forma de lluvia, cerrando el ciclo.

ciclo del

servicio delagua

Las obras hidráulicas captan el agua de las fuentes naturales de

suministro, la purifican, si es necesario, y la entregan al consumidor.Luego de variados usos, las obras de aguas residuales colectan el aguade desecho de la comunidad se tratan y se descargan a un cuerporeceptor, volviendo a la naturaleza

ciclohidrológico

Pasos del agua circulando durante el transcurso del tiempo a través dedistintos medios

coagulación Proceso cuyo objetivo es producir una rápida desestabilización de laspartículas coloidales en la planta de tratamiento; y hace que se forme unfloc pesado y compacto que quede fácilmente retenido en lossedimentadores y no se rompa al pasar por el filtro

coliformes Los Coliformes son organismos patógenos que son utilizados comoindicadores de presencia reciente de heces, y eventualmente decontaminación en el agua

conducción También denominado “Aducción”. Son obras destinadas a transportaragua desde la obra de toma hasta el tanque de almacenamiento, porgravedad o bombeo. Están constituidos generalmente por tuberías dePVC, FFD, Acero, FG, etc. Estas tuberías generalmente se encuentranprotegidas dentro de una zanja.

conexión deagua Tubería que conecta la red principal con el sistema del usuario. Sulongitud se considera desde la tubería principal hasta el límite de lapropiedad del usuario. Contempla la silleta de derivación en la tubería



ANEXO 2


principal, la válvula de incorporación, la tubería, el medidor y la válvula deservicio del usuario cuando ésta se localiza fuera de la línea de propiedad.

conexión dealcantarillado

Tubería que conecta la red principal de alcantarillado, con el sistema delusuario. Su longitud se considera desde la tubería principal hasta el límitede la propiedad del usuario.

desinfección La desinfección del agua destinada al abastecimiento público es elproceso mediante el cual se destruyen los organismos (patógenos)presentes en ella, que son capaces de producir enfermedades al serhumano.

desperdicio Volumen de agua que ingresa al sistema de distribución y que se escapao es utilizada para propósitos no establecidos en el sistema dedistribución y dentro de las propiedades. Se aplica también al subsistemade producción.

efluente Descarga líquida de aguas residuales que contenga cualquier forma demateria inorgánica y/u orgánica

emisario Tubería destinada a conducir aguas residuales hasta la planta detratamiento, sin recibir aporte durante su recorrido.

estación debombeo

También denominada “Elevatoria”. Construcción dotada de un sistema debombas y tuberías de impulsión para bombear el agua desde un puntobajo a otro alto.

filtración Proceso que se cumple en el tratamiento del agua para separar laspartículas y microorganismos objetables, que no han quedado retenidos

en los procesos de coagulación y sedimentación. La filtración puedeefectuarse de muchas formas: con baja tasa de filtración (filtros lentos) ocon alta tasa de filtración (filtros rápidos), en medios porosos o en mediosgranulares, con flujo ascendente o descendente o mixto (parteascendente y parte descendente)

floculación El término floculación se refiere a la aglomeración de partículas desestabilizadas para formar agregados floculentos. Es el proceso por elcual, una vez desestabilizados los coloides, se provee una mezcla suavede las partículas para incrementar la tasa de encuentros o colisiones entreellas sin romper o disturbar los agregados preformados.

fuente de agua Origen o procedencia del agua

fuga La parte del desperdicio que se escapa del sistema de distribución pormedios no deliberados. Se expresa en m3/día o en l/s.

indicador Dimensión utilizada para medir un estado;unidad de medida que se establece ex ante paramedir los resultados efectivamente obtenidos en la ejecución de unprograma, proyecto o actividadprecisar el avance en el desarrollo de una función;elemento constitutivo del diagnóstico y de la evaluación

parámetro Es una medida constante e invariable de un elemento o compuesto,que sirve de referencia para llevar a cabo un análisis





pérdida Ingresos que la empresa deja de percibir y pagos adicionales que debeefectuar por ineficiencia en sus operaciones y sistemas organizacionales.Se expresa en moneda local por mes y por año. El término también seaplica a los volúmenes de agua que se pierden en el sistema deproducción y al agua no contabilizada o perdida en la distribución.

sedimentación Operación por la cual se remueven las partículas sólidas de unasuspensión mediante la fuerza de gravedad; en algunos casos sedenomina clarificación o espesamiento

servicio Labor o trabajo que se hace sirviendo al Estado o a otra entidad o personaorganización y personal destinados a satisfacer necesidades del público

sostenibilidad Capacidad para mantener o extender el flujo de beneficios por un períodoindefinidogarantía económica, social, técnica y ambiental de que un servicio de Agua

Potable y/o saneamiento, se encontrará operable y utilizado en el medianoy largo plazo, para beneficio de los usuarios10

tanques dealmacenamiento

Son obras destinadas para almacenar determinada cantidad de agua,para mantener reserva cuando existe mucha demanda y en horas de lanoche se almacena para el día siguiente cuando existe poco caudal deagua, esto especialmente para las horas críticas de consumo.

tanque elevado Son construcciones de cierta altura determinada de acuerdo a laubicación de la población. Pueden ser de hormigón armado y estándestinadas a almacenamiento de agua para consumo.

tratamiento deagua cruda Se construye en sistemas cuya fuente de abastecimiento no es potable yes necesario tratar el agua su consumo.

turbiedad Efecto óptico causado por la dispersión e interferencia de los rayosluminosos que pasan a través de una muestra de agua; en otras palabras,la turbiedad es la propiedad óptica de una suspensión que hace que laluz sea reemitida y no transmitida a través de la suspensión

10 Fuente: PROSIAS (ed.), 3ª sección



ANEXO 3


Anexo 3: Bibliografía

1 Literatura consultada:

ARBOLEDA, V. J. Tratamiento de aguaMcGraw Hill, 2000

AWWA APHA WPCF Standard Nethods for the Analisis of Water and Wastewater17 ed. Washington DC. USA, 1990

AZEVEDO, N.J.M.; ALVAREZ, G.

Manual de Hidráulica.Edgard Blucher. Sao Paulo Brasil, 1990

CUBA, T.F.J. Conversao de nitrogenio amoniacal mediante reator aeróbio de leitofluidificado como pretratamento de aguas destinadas aoabastecimento públicoTesis de maestría. Escola de Engenharia de Sao Carlos,Universidade de Sao Paulo, 1995

CUBA, T.F.C. Plantas de tratamiento de agua. Universidad Mayor de San Andrés.Programa de Maestría en Ingeniería Sanitaria y Ambiental. Texto decurso 1998

CUBA, T.F.C. Tratamento anaeróbio de esgoto sintético. Estudo do biofilme. Tesisde Doctorado.Escola de Engenharia de Sao Carlos, Universidade de Sao Paulo,

1995.

DI BERNARDO, L. Métodos de Tratamento de Agua. Asociacao Brasileira de Engenharia Sanitaria e Ambiental. Sao PauloBrasil, 1989.

Mc GHEE, T. Abastecimiento de agua y alcantarilladoMcGrawHill 2000

Captacion y Aduccion

Documents

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