Gerenciamento de pressão

O gerenciamento de pressão em redes de água refere-se à prática de controlar e regular a pressão da água em um sistema de distribuição. As redes de água consistem em uma grade complexa de tubulações, bombas, válvulas, acessórios e outras infraestruturas que transportam a água das estações de tratamento ou de outros recursos para os consumidores, como residências, empresas e instalações públicas.

A manutenção dos níveis corretos de pressão em uma rede de água é fundamental por vários motivos:

• Conservação de água: a pressão excessiva pode levar a vazamentos, rompimentos e desperdício de água. Ao gerenciar e reduzir a pressão para um nível ideal, a probabilidade de vazamentos e rompimentos de tubulações é minimizada, ajudando a conservar os recursos hídricos.
• Redução das perda de água: redução das perdas de água: a alta pressão pode levar a vazamentos e rompimentos de tubulações, resultando em perdas significativas de água. As estratégias de gerenciamento de pressão ajudam a mitigar esses problemas, reduzindo a água não faturada e melhorando a eficiência da rede de distribuição. A redução da pressão do sistema em 20% reduz a taxa de vazão de vazamento existente entre 11% e 28%, dependendo das características da rede.¹
• Aumento da vida útil da infraestrutura: os sistemas com pressão excessiva colocam mais estresse nos tubos, válvulas e outros componentes da rede de água. Com o tempo, isso pode levar a um desgaste prematuro, exigindo reparos e substituições frequentes. Ao manter uma pressão correta, a vida útil geral da infraestrutura pode ser estendida. Uma redução de 75% nos rompimentos de tubulações pode ser obtida com a diminuição do excesso de pressão em 25%.¹
• Eficiência Energética: Bombear água a pressões mais altas requer mais energia. Ao gerenciar os níveis de pressão e minimizar a necessidade de bombeamento excessivo, o consumo de energia pode ser reduzido, levando a economias de custo e benefícios ambientais.
• Eficiência energética: o bombeamento de água para pressões mais altas requer mais energia. Com o gerenciamento dos níveis de pressão e a minimização da necessidade de bombeamento excessivo, o consumo de energia pode ser reduzido, resultando em economia de custos e benefícios ambientais.
• Maior confiabilidade do sistema: flutuações na pressão podem levar a interrupções no abastecimento de água, causando transtornos aos consumidores. O gerenciamento da pressão ajuda a manter um abastecimento de água consistente e confiável para os consumidores.
• Regulamentação da qualidade da água: o gerenciamento da pressão pode influenciar a qualidade da água, evitando a intrusão de contaminantes do ambiente ao redor. A pressão adequada ajuda a manter os contaminantes fora do sistema de distribuição, garantindo água potável segura e limpa.

¹Comissão Europeia. (2019). Good pactices on leakage management - main report (Boas práticas em gerenciamento de vazamentos - relatório principal).

Existem vários métodos que ajudam a regular a pressão, evitar vazamentos e garantir a distribuição confiável da água. Aqui estão algumas abordagens comuns:

1. Válvulas redutoras de pressão (VRPs): as VRPs reduzem a pressão em seções específicas da rede. Ao controlar a pressão, elas evitam o rompimento de tubulações e o desgaste excessivo.
2. Válvulas de manutenção de pressão (PSVs): as PSVs mantêm níveis mínimos de pressão em determinadas áreas. Elas garantem que a água chegue a altitudes mais elevadas ou a locais distantes sem comprometer a qualidade.
3. Válvulas de controle de vazão: regulam as taxas de vazão e, portanto, afetam a pressão indiretamente. O ajuste da vazão ajuda a gerenciar as variações de pressão.
4. Zoneamento e áreas de medição distrital (DMAs): as redes de água são divididas em zonas ou DMAs. Cada zona tem seu próprio sistema de gerenciamento de pressão, permitindo ajustes direcionados com base na demanda e nas condições da rede.
5. Sistemas de detecção de vazamentos: esses sistemas monitoram as mudanças de pressão e os padrões de vazão. Os alertas são acionados quando ocorrem vazamentos, permitindo reparos rápidos.
6. Modelagem hidráulica: os engenheiros usam modelos de computador para simular o comportamento da rede. A análise de cenários ajuda a otimizar as estratégias de gerenciamento de pressão.

A implementação de uma combinação dessas técnicas garante uma distribuição de água eficiente e confiável. Esses dispositivos são colocados estrategicamente dentro da rede de água para regular e controlar a pressão em vários pontos, abordando desafios cruciais, como água sem receita ou escassez de água.

A água não faturada (NRW) refere-se à água perdida antes de chegar aos clientes pagantes devido a vazamentos, roubo ou medição imprecisa. A água não faturada tem implicações significativas para a sustentabilidade financeira e a gestão de recursos hídricos. A relação entre a NRW e o gerenciamento de pressão envolve vários aspectos críticos: A alta pressão nos sistemas de distribuição de água pode levar a vazamentos, rompimentos e falhas nas tubulações. A pressão excessiva estressa os tubos, as uniões e as conexões, aumentando a probabilidade de vazamentos. O gerenciamento eficaz da pressão é fundamental para reduzir os vazamentos. Ao manter níveis de pressão mais baixos, as concessionárias minimizam o estresse no sistema e evitam perdas desnecessárias. As redes de água geralmente são divididas em unidades menores chamadas DMAs (District Metered Areas) ou zonas de pressão. Os ajustes de pressão direcionados dentro dessas DMAs ajudam a evitar transbordamentos e vazamentos e otimizam a distribuição de água. O monitoramento contínuo e o gerenciamento abrangente da pressão em todo o sistema de distribuição são essenciais para o fornecimento eficiente de água.

O gerenciamento da pressão nas concessionárias de água tem implicações ambientais significativas. Ao otimizar a pressão, as concessionárias reduzem o vazamento de água das redes de distribuição, resultando na conservação da água. Além disso, o gerenciamento eficiente da pressão reduz o consumo de energia nos sistemas de abastecimento de água, o que é fundamental, já que o setor de água é responsável por 2 a 3% do uso global de energia. Menos vazamentos também se traduzem em menos emissões de gases de efeito estufa. Além disso, o gerenciamento adequado da pressão minimiza o desgaste das tubulações, prolongando sua vida útil e reduzindo a necessidade de substituições. Em resumo, o gerenciamento de pressão beneficia tanto o meio ambiente quanto a infraestrutura de serviços públicos.

O gerenciamento de pressão oferece vários benefícios para as concessionárias e seus clientes:

• Fornecimento de água consistente: o controle adequado da pressão garante um abastecimento de água estável e confiável. Os cidadãos podem contar com uma disponibilidade consistente de água para as necessidades diárias, seja para beber, cozinhar ou fazer a higiene.
• Redução das contas de água: ao minimizar os vazamentos e otimizar a pressão, as concessionárias podem reduzir os custos operacionais. Essa economia pode se traduzir em contas de água mais acessíveis para os consumidores.
• Impacto ambiental: o gerenciamento da pressão reduz as perdas de água, o que é essencial para a conservação ambiental. Ele também contribui para a economia de energia e diminui as emissões de gases de efeito estufa.
• Resiliência da infraestrutura: sistemas de pressão bem conservados prolongam a vida útil das tubulações e reduzem o risco de rompimentos. Isso beneficia os cidadãos ao evitar interrupções devido a reparos ou substituições.
• Segurança e saúde: A pressão adequada evita a força excessiva nos tubos, reduzindo o risco de acidentes ou rompimentos. Além disso, garante a pressão adequada dos hidrantes para resposta a emergências.

Em resumo, o gerenciamento da pressão afeta diretamente a vida cotidiana dos cidadãos, fornecendo água confiável, economia de custos e gestão ambiental.

O futuro do gerenciamento de pressão em sistemas de distribuição de água traz desenvolvimentos promissores. Continuamos pesquisando os mais recentes desenvolvimentos e oportunidades para melhorar os sistemas de gerenciamento de pressão. Isso inclui, entre outros, redes de água inteligentes (integração de sensores, análise de dados, monitoramento em tempo real) e algoritmos de aprendizado de máquina (previsão de vazamentos e padrões de demanda).

Você está ansioso para saber mais sobre o futuro das soluções digitais inteligentes para solucionar as perdas de água? Assista ao episódio 5 de nossa série de webcasts, em que os maiores especialistas do setor de água/desenvolvimento compartilham o status atual dos facilitadores de tecnologia inteligente em redes de água, possíveis mudanças nos próximos anos e oportunidades de digitalização para o setor de água no futuro.

Assista ao episódio 5 (em inglês)