Predicción del Rendimiento de Tuberías


Paul F. Boutos, PH. Desarrollo, miembro del Consejo de líderes de la industria de ASCE y el Director Ejecutivo de la firma de software de infraestructura Innovyze, de Broomfield, Colorado, aboga por un método de gestión estratégico activo basado en el riesgo, análisis que demuestra cómo se pueden analizar los costos del ciclo de vida. Su sistema es un sistema geográfico para ayudar a los administradores de redes de agua potable y aguas residuales a estimar con precisión el rendimiento de toda la vida económica de tuberías individuales en los sistemas, incluyendo fallos, reparaciones y reemplazo eventual, y proporciona información sobre los costes de optimización de la gestión de estos activos de alto riesgo. Este enfoque podría aplicarse a otros sistemas de infraestructura.

El enfoque de Boulos se centra en cuatro componentes centrales: sistema de información geográfica, modelos de redes, modelos de integridad de activos y modelos de finanzas. La combinación de estos componentes permitiría a los administradores a rehabilitar proactivamente o reemplazar los tubos sólo cuando esté garantizado por el análisis costo-beneficio. Así serían capaces de equilibrar el costo de reposición, el costo de capital, contra el costo esperado o consecuencias de la falla y el aumento del costo para mantener y operar el activo. El análisis sería también considerar la disminución del nivel de servicio del activo.

El sistema de información geográfica actúa como el almacén central para todos los datos de activos de la red de agua potable y aguas residuales, que incluyen longitudes de tubería, diámetros, tipos de materiales, localizaciones, edades, datos de circuito cerrado de televisión, historias de mantenimiento y orden de trabajo y otros factores. Esta base de datos espacial podría utilizarse para generar modelos que ayudarían a desarrollar una evaluación de la condición y sistema de calificación para todas sus tuberías. Los datos también podrán ser utilizados para predecir la futura tasa de deterioro y la ocurrencia de fallas de la tubería. La información podría mostrarse en un mapa de la red, creando una poderosa herramienta para reconocer las tendencias espaciales y llamados puntos calientes.

Los modelos de red proporcionan el método más eficaz para predecir el comportamiento de la red bajo una amplia gama de carga y condiciones de funcionamiento, explica Boulos. Con el seguimiento de la calidad de desempeño real de los sistemas hidráulicos y de agua potable a través del tiempo, los modelos ayudan a caracterizar la importancia de cada recurso y su relación con, por ejemplo, la capacidad de almacenamiento, concentración desinfectante, las pérdidas del sistema, afluencia y la infiltración, medida de las inundaciones y desbordamientos y presiones de operación. Los modelos, que también consideran las normas, las condiciones del permiso, estándares de calidad de agua y límites de descarga, pueden utilizarse para llevar a cabo evaluaciones de vulnerabilidad para determinar las consecuencias de la falla de la tubería o segmento de tubería.

Los modelos de integridad de activos se utilizan para estimar la probabilidad de fallo para todas las tuberías de la red y se prevé si dichas fallas continuarán en el futuro. Tuberías críticas con los más altos riesgos de fracaso, es decir, la consecuencia multiplicada por la probabilidad, son enumerados y clasificados. A los tubos con el más alto riesgo y con mayor efecto negativo potencial se les asignan las puntuaciones más altas y se le presta más atención. Por ejemplo, un desbordamiento de alcantarillas en una zona densamente poblada que plantearía riesgos graves de salud pública, probablemente se encontraría más alto en la lista de prioridades que un rebosadero con mínimas consecuencias en un área escasamente poblada, aunque el último evento produjo un desbordamiento más grande, explica Boulos.

Los modelos de finanzas se utilizan para equilibrar los gastos de capital para el reemplazo de la infraestructura contra los costos marginales necesarios para minimizar el costo total de propiedad de activos. Estos costos marginales son los costos previstos u otras consecuencias de una falla de la tubería, el incremento de los costos de operación y mantenimiento de la tubería y disminución del nivel de la tubería de servicio. Los modelos específicamente consideran esos gastos como recursos internos y gastos generales; los costos asociados con la salida adicional de bombeo e interrupción; y los costos relacionados con la sostenibilidad, resiliencia, la emisión de gases de efecto invernadero y temas relacionados a la salud y seguridad. Entendiendo los costes económicos y los ingresos generados por la distribución de agua y sistemas de recolección de aguas residuales, el administrador puede hacer un pronóstico financiero y desarrollar una estrategia de financiamiento a largo plazo que asigna recursos de utilidad en la forma más eficiente.

Juntos, estos modelos altamente complementarios constituyen una herramienta de apoyo de decisión potente y completa para la gestión de activos estratégicos por los administradores de la utilidad, Boulos dice. Con los conocimientos adquiridos de estos modelos, gestores de utilidad serían capaces de garantizar la operación de sus redes en el futuro de una manera que maximiza la fiabilidad y proporciona ahorros en los costos. Además, buscando el menor costo de ciclo de vida y reinvirtiendo los ahorros en su infraestructura, serían capaces de ayudar a cerrar su déficit de financiamiento de infraestructura y colocar sus activos en el camino a la eficiencia y sostenibilidad.

Creemos fielmente que este tipo de software puede implementarse en los sistemas de distribución de agua potable y recolección de aguas residuales para optimizar su funcionamiento, calidad y costos, ya que en nuestros países son muchos los problemas que enfrentan nuestros servicios relacionados al recurso agua. Esta es una herramienta que puede ayudar a mejorarlos considerablemente!

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