Anglian Water analiza el rendimiento de las tuberías de impulsión con datos de alta resolución

Realizar un seguimiento de esta vasta infraestructura es un gran desafío. Si se produce una ruptura en una tubería de impulsión, lo que permite que las aguas residuales se escapen del sistema, es esencial detectarla y mitigarla rápidamente para minimizar el impacto medioambiental.

Detección temprana de rupturas

Para mejorar su capacidad de detectar estas rupturas, Anglian Water se embarcó en un importante programa de monitoreo de tuberías de impulsión, instalando monitores externos PIPEMINDER-ONE en lugares clave de toda el área de servicio de la empresa.

Los datos de alta resolución recopilados por los sensores se envían a RADAR, la plataforma de análisis en la nube que acompaña al sistema, que emite alertas de rotura cuando la presión en la tubería principal cae por debajo del 90 % del nivel de funcionamiento normal preestablecido. Una caída de la presión de suministro, o presión estática, es indicativa de una rotura.

Con esta información, Anglian Water podía enviar rápidamente a técnicos a la zona afectada y recorrer físicamente toda la longitud de la tubería para ver si había signos de rotura y detectar el origen de la rotura.

Esta empresa de servicios públicos cubre un porcentaje elevado de las tierras agrícolas del Reino Unido y, antes de la monitorización, las roturas podían pasar desapercibidas durante largos periodos de tiempo si una tubería discurría por debajo de un campo poco transitado. La monitorización minimiza el impacto medioambiental, una prioridad estratégica clave.

Mejoras basadas en datos

A partir del éxito inicial, la empresa de servicios públicos se mostró interesada en aprovechar los datos generados por PIPEMINDER-ONE para mejorar el rendimiento y la eficiencia de las operaciones. Al principio, se trataba de un proceso manual, en el que se utilizaban patrones de alerta de roturas para analizar ineficiencias o supervisar sitios con problemas conocidos. A medida que el proyecto se amplió, se convirtió en una función automatizada dentro de RADAR.

El análisis de los datos reveló transitorios de presión que apuntaban a problemas en la tubería de impulsión. En un caso, los datos del sensor se rastrearon hasta un drenaje en una válvula antirretorno, lo que provocaba que las bombas cercanas funcionaran con más frecuencia de lo habitual.

Una vez que se realizó el mantenimiento de esta válvula y se eliminó la obstrucción, pudo cerrarse correctamente y las bombas reanudaron sus patrones de funcionamiento óptimos, lo que se tradujo en una reducción significativa del consumo de energía, al tiempo que se redujo el desgaste de las bombas, las válvulas y otros componentes afectados.

Monitorización del rendimiento

El equipo de ingeniería trabajó junto con la empresa de servicios públicos para definir la siguiente etapa del proceso de análisis, desarrollar un conjunto de alertas de rendimiento y datos de rastreo para medir cinco factores clave de rendimiento: 

1. Bomba en buen estado/bomba en mal estado 
2. Altura estática baja
3. Altura estática alta
4. Presión de entrega baja
5. Presión de entrega alta 

Una vez completado, el análisis posterior reveló una serie de problemas de rendimiento que requerían atención, desde impulsores de bombas desgastados hasta válvulas sucias y válvulas de control comprometidas. Estos hallazgos complementaron el sistema de telemetría existente, proporcionando una visión detallada del rendimiento de los activos.

Siguiendo este método de monitoreo, la empresa de servicios públicos identificó más de 50 problemas que afectaban al rendimiento y la eficiencia.

Modelización de transitorios hidráulicos

Mediante un software avanzado de modelización hidráulica, la empresa de servicios públicos puede obtener un análisis más profundo del rendimiento de los activos utilizando los datos generados por los monitores externos PIPEMINDER-ONE.

La información obtenida mediante la modelización proporciona valiosas recomendaciones sobre una serie de problemas operativos, como la forma de controlar las bombas para reducir las sobrepresiones y disminuir las presiones negativas con el fin de mantener el rendimiento en niveles óptimos y minimizar el desgaste de los activos.

Los resultados del modelado han ayudado al equipo de Anglian Water a identificar los proyectos más críticos que requieren atención y a realizar mitigaciones menos costosas cuando es necesario, lo que garantiza el máximo impacto del gasto de capital.

Además de mejorar la eficiencia operativa, el programa de monitoreo ha sido fundamental para identificar oportunidades de ahorro financiero.

La rectificación de los problemas existentes en los activos ya ha generado más de $40,400/£30,000 al año en ahorro de energía, según la tarifa base, tras completar dos tercios de las mitigaciones previstas. Si a esto se agrega el costo reducido asociado con la investigación de roturas, la empresa de servicios públicos prevé recuperar la inversión en tecnología en solo un año.

Este enfoque del monitoreo del rendimiento basado en datos proporciona al equipo de Anglian Water visibilidad de su vasto sistema, lo que permite tomar decisiones con el poder de mejorar el servicio a los clientes.

"Este nuevo nivel de supervisión ha permitido a Anglian Water poner en servicio estrategias destinadas a prolongar la vida útil de la tubería de impulsión (como arranques suaves de las bombas y un mejor mantenimiento de las válvulas de aire), lo que, según los primeros resultados, permitirá aplazar la inversión de capital al prolongar la vida útil de los activos", afirma Lorenzo Pompa, ingeniero de optimización de activos de Anglian Water. "Esta mejor comprensión del rendimiento también proporciona una herramienta esencial para el equipo de optimización".