Explica la aplicación de controles de presión para reducir pérdidas de agua en sistemas de distribución.

1. BASES TECNICAS
PARA LA
REDUCCION DE PERDIDAS
A TRAVES DEL
CONTROL DE PRESION

2. 2
La reducción de la presión en la alimentación de
un sistema o sector, se refleja en la disminución de
los volúmenes de pérdidas físicas en dicho sistema
o sector.

3. 3
SISTEMA SIN CONTROL DE PRESION

4. 4
SISTEMA CON CONTROL DE PRESION

5. 5
TEORIA DEL ORIFICIO
La equación del orificio puede aplicarse a
trabajos de investigación de pérdidas físicas en
cualquier sistema de distribución.
Está comprobado hidráulicamente que el caudal
de descarga en un orificio cualquiera, esta
directamente asociado con dos factores:
La carga hidráulica actuante sobre el orificio.
Las características físicas propias del orificio, expresadas
mediante un coeficiente de orificio, “K”.

6. 6
ECUACION DEL ORIFICIO
La equación del orificio se puede expresar
simplificadamente como:
P
K
Q *

Donde:
• Q = Caudal correspondiente a
la sumatoria de las pérdidas del
sistema o sector, lps o m3/s.
• P = Presión piezométrica,
m.c.a. (Para el cálculo de “K”
se utiliza la máxima nocturna.)
• K = Característica física que
representa la sumatoria de los
coeficientes de los orificios del
sistema, adim.

7. 7
CALCULO DEL COEFICIENTE “K”
máx
mín
P
Q
K
2

El coeficiente de pérdidas “K”, se calcula mediante la
ecuación del orificio, utilizando el caudal mínimo nocturno
y la presión máxima correspondiente.

8. 8
ANALISIS COMPARATIVO
% Reducción de Presión
Máxima
Presión Máxima,
m.c.a.
Sin reducción de presión. 47
Reducción de 20% de P.
Máx.
37.6
Reducción de 50% de P.
Máx.
23.5
Reducción de 80% de P.
Máx.
9.4*
* Para el ejemplo. En la realidad es necesario verificar la
presión residual mínima requerida.

9. 9
SIN CONTROL DE PRESION
COMPORTAMIENTO HIDRAULICO - EJEMPLO
0,0
50,0
100,0
150,0
200,0
250,0
0:00
1:00
2:00
3:00
4:00
5:00
6:00
7:00
8:00
9:00
10:00
11:00
12:00
13:00
14:00
15:00
16:00
17:00
18:00
19:00
20:00
21:00
22:00
23:00
Hora
Caudal
(lps)
0,0
5,0
10,0
15,0
20,0
25,0
30,0
35,0
40,0
45,0
50,0
Presión
(m.c.a.)
Caudal (lps) Q perdidas (lps) Presión (m.c.a)
Vol = 11.688 m3
Vol perd = 4.180 m3 (36%)

10. 10
REDUCCION 20% DE PRESION MAXIMA
COMPORTAMIENTO HIDRAULICO EJEMPLO
0,0
50,0
100,0
150,0
200,0
250,0
0:00
1:00
2:00
3:00
4:00
5:00
6:00
7:00
8:00
9:00
10:00
11:00
12:00
13:00
14:00
15:00
16:00
17:00
18:00
19:00
20:00
21:00
22:00
23:00
Hora
Caudal
(lps)
0,0
5,0
10,0
15,0
20,0
25,0
30,0
35,0
40,0
45,0
50,0
Presión
(m.c.a.)
Caudal (lps) Q perdidas (lps) Q perdidas con P. Red. (lps)
Caudal con P. Red. (lps) Presión (m.c.a) Presión Reducida
20 % de la presión Máxima
Vol = 11.565 m3
Vol perd = 3.958 m3 (34%)

11. 11
REDUCCION 50% DE PRESION MAXIMA
COMPORTAMIENTO HIDRAULICO EJEMPLO
0,0
50,0
100,0
150,0
200,0
250,0
0
:
0
0
1
:
0
0
2
:
0
0
3
:
0
0
4
:
0
0
5
:
0
0
6
:
0
0
7
:
0
0
8
:
0
0
9
:
0
0
1
0
:
0
0
1
1
:
0
0
1
2
:
0
0
1
3
:
0
0
1
4
:
0
0
1
5
:
0
0
1
6
:
0
0
1
7
:
0
0
1
8
:
0
0
1
9
:
0
0
2
0
:
0
0
2
1
:
0
0
2
2
:
0
0
2
3
:
0
0
Hora
Caudal
(lps)
0,0
5,0
10,0
15,0
20,0
25,0
30,0
35,0
40,0
45,0
50,0
Presión
(m.c.a.)
Caudal (lps) Q perdidas (lps) Q perdidas con P. Red. (lps)
Caudal con P. Red. (lps) Presión (m.c.a) Presión Reducida
50 % de la presión Máxima
Vol = 11.026 m3
Vol perd = 3.419 m3 (31%)

12. 12
REDUCCION 80% DE PRESION MAXIMA
COMPORTAMIENTO HIDRAULICO EJEMPLO
0,0
50,0
100,0
150,0
200,0
250,0
0:00
1:00
2:00
3:00
4:00
5:00
6:00
7:00
8:00
9:00
10:00
11:00
12:00
13:00
14:00
15:00
16:00
17:00
18:00
19:00
20:00
21:00
22:00
23:00
Hora
Caudal
(lps)
0,0
5,0
10,0
15,0
20,0
25,0
30,0
35,0
40,0
45,0
50,0
Presión
(m.c.a.)
Caudal (lps) Q perdidas (lps) Q perdidas con P. Red. (lps)
Caudal con P. Red. (lps) Presión (m.c.a) Presión Reducida
80 % de la presión Máxima
Vol = 9.894 m3
Vol perd = 2.287 m3 (23%)

13. 13
ANALISIS DE RESULTADOS
0
5.000
10.000
15.000
% DE REDUCCION DE PRESION
VOLUMEN,
m3
0%
5%
10%
15%
20%
25%
30%
35%
40%
%
PERDIDAS
Volumen en el Período, m3 Volumen de pérdidas en el periodo, m3
% de pérdidas en relación al volumen
Volumen en el Período, m3 11.688 11.565 11.026 9.894
Volumen de pérdidas en el
periodo, m3
4.081 3.958 3.420 2.288
% de pérdidas en relación al
volumen
35% 34% 31% 23%
0% 20% 50% 80%

14. 14
CONSIDERACIONES GENERALES DE LAS
ESTRUCTURAS DE CONTROL DE PRESION
Para la implementación de una estación de control de
presión debe tenerse en cuenta:
•Localización de la estación (p.e. Salidas de planta o alimentación de
sectores de abastecimiento).
•Caudales máximos y mínimos para el dimensionamiento del diámetro
nominal de la(s) válvula(s).
•Valor de la presión residual permanente en el punto mas
desfavorable del sistema.
•Presión de descarga en la(s) válvula(s).

15. 15
PRESION DE DESCARGA DE LA(S)
VALVULA(S)

16. 16
PRESION DE DESCARGA DE LA(S)
VALVULA(S)

17. 17
PRESION DE DESCARGA DE LA(S)
VALVULA(S)

18. 18
LOCALIZACION DE LA ESTACION
Recomendaciones generales en la escogencia del sitio de
la estación de control de presión para reducir costos de
implementación y garantizar la seguridad operacional del
sistema:
•Localizarla a la entrada del sistema o sector de servicio.
•Atender el máximo de usuarios posible.
•En sitios de bajo tráfico vehicular para facilitar labores de calibración
y mantenimiento general.

19. 19
BENEFICIOS
Entre los beneficios inherentes al control de presión
en un sistema de distribución se destacan:
•Sustitución de los procedimientos de regulación manual de
presión mediante el uso de válvulas de cortina. Golpe de
Ariete.
•Reducción inmediata en los volumenes de pérdidas.
•Reducción en el numero de daños y programas de
mantenimiento.
•Cambio del régimen operacional de la red.
•Reducción en la producción de agua en la Planta de
Tratamiento.
•Adopción de patrones de operación preprogramados con
dispositivos electrónicos.