Inspeção de Redes de Água


Inspeção de Redes de Água

Tecnologia Avançada na Localização de Vazamentos


As inspeções de vazamento se baseiam principalmente na detecção do som, diferentes equipamentos são utilizados para isto: hastes acústicas, geofones, data loggers e correlacionadores. Porém, pelo fato de dependerem do som, estão sujeitos a determinados fatores:

  • Ruídos externos dificultam a análise;
  • Materiais plásticos possuem baixa propagação da vibração sonora;
  • Consumos de clientes podem gerar falsos-positivos;
  • Pressões elevadas as vezes são requeridas o que pode causar mais vazamentos;
  • Os relatórios não possuem repetibilidade ou acurácia;
  • Vazamentos em juntas ou conexões dificilmente são captados (são os ruídos inerentes);
  • Resultado subjetivo pois depende da interpretação de cada técnico;
  • Diversas variáveis impactam na análise: pressão, tipo de material, tipo do solo, profundidade da rede, meio ambiente, etc; 
  • E por fim, se o lençol freático for raso e cobrir o vazamento é praticamente impossível a detecção do vazamento.

Não é a toa que as concessionárias estão chegando a conclusão de que são necessárias novas tecnologias para abordar a questão dos vazamentos não visíveis. 

Neste exemplo podemos ver que quanto menor a pressão, mais baixa é a vibração sonora; ficando abaixo de 5 bar, quase não se consegue identificar a energia acústica, mesmo estando logo abaixo do vazamento.

A Solução

A Electro Scan Inc. em 2019 lançou no mercado o equipamento Delta para a tarefa de localizar os vazamentos em redes de água. É um equipamento inteligente que possui os seguintes sensores embarcados: 

  • Sonda de baixa condutividade para localizar e quantificar os defeitos
  • Circuito fechado de tv para guiar a sonda durante a inspeção 
  • Sensor acústico, apenas para uma confirmação extra do vazamento


Durante o percurso da montante a jusante, a câmera e o sensor acústico são acionados, e no retorno do equipamento, a sonda de baixa condutividade entra em operação. 

Esta sonda-inteligente bombardeia em 360 graus a parede do tubo com uma voltagem de 11v AC e corrente de 40mA combinado com uma alta frequência. Quando a voltage atinge a parede da tubulação ela se transforma automaticamente em corrente elétrica.

Havendo um defeito por onde a corrente elétrica possa escapar, ali será um ponto de vazamento.

Quando o circuito se fecha (imagem acima), o sistema mede o quanto de corrente elétrica está passando pelo furo/fissura, com base nisso, e utilizando as leis de ohm, Torricelli e Bernoulli, o software faz uma estimativa da quantidade de vazamento em litros/segundo para cada defeito localizado. Como a sonda está conectada a um umbilical e este está sendo monitorado milimetricamente, o defeito é indicado com uma precisão de 1cm

O resultado da inspeção é entregue ao cliente em menos de 10min, porque não há análise humana, todos os dados são processados em tempo real pelo software, não havendo margem para interpretações subjetivas.

Este método de inspeção consta no manual M77 da American Water Works Association (AWWA) chamado: Condition Assessment of Water Mains, ou verificação da condição das redes de água. Neste manual, também é a única tecnologia aprovada para a verificação de liners CIPP. 

Especificações

O equipamento Delta pode ser utilizado em qualquer tipo de material: ferro fundido, cimento amianto, PVC, PE, tubo revestido, etc. 

É utilizado uma espécie de paraquedas, que se abre no momento em que o equipamento entra na rede, e depois se recolhe no momento em que ele é puxado de volta. Este método foi desenvolvido no Reino Unido e já contabiliza mais de 4.000 inserções em redes de água, sendo considerado totalmente seguro tanto para a operação e quanto para a qualidade da água.

O diâmetro da rede pode variar de 200 até 1.000mm, e em algumas exceções, podendo ir de 150 até 1500mm. 

Para o lançamento se requer de um flange com no mínimo 4" e que possua uma válvula esfera, esta válvula é fechada no momento da inserção do tubo de lançamento e depois aberta para a passagem do equipamento. 



Tubo de lançamento
Rede preparada para receber o tubo de lançamento


Existem diferentes formas de lançar o Delta na rede, podemos utilizar hidrantes, válvulas gaveta, acessos laterais, entre outros, a imagem acima é só um exemplo de um dos possíveis métodos.

Através de um único ponto de acesso, o equipamento poderá percorrer até 1km de distância. A pressão mínima é 0 bar (é possível fazer uma inspeção onde a rede não esteja pressurizada, porém a columa d'água deve estar cheia) e a pressão máxima de operação 12 bar. A velocidade pode variar de 0.5m/s até 3.0 m/s. 



Lançamento em rede pressurizada e sem pressão (pull through)

Vídeo

O vídeo abaixo é uma animação de como o equipamento é lançado e recebido na rede de água:

Prêmios

Apesar do produto ter sido lançado há pouco tempo, já venceu duas competições importantes, UK Water Dragons Future Water Networks em 2020 e IoT Breakthrough 2021 Leak Detection Solution of the Year

  • Water Dragons é uma iniciativa da Future Water Association que visa apoiar e desenvolver os criativos e futuros empreendedores do setor de água.
  • IoT Breakthrough faz parte da organização Tech Breakthrough, uma plataforma de reconhecimento e inteligência de mercado líder para liderança em tecnologia e inovação nas categorias de tecnologia mais competitivas da atualidade. Os vencedores do IoT Breakthrough recebem o merecido reconhecimento e a validação de terceiros de uma organização independente, e ela reconhece as melhores empresas, produtos e pessoas de IoT do mundo.