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5/17/2018 Evaluación del estado del parque de medidores EMSAPUNO - slidepdf.com

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EMSAPUNO S.A. Ing. Vladimir Laura Delgado

EVALUACIÓN DEL ESTADO METROLÓGICO DELPARQUE DE MEDIDORES

EMPRESA MUNICIPAL DE SANEAMIENTO BÁSICOEMSAPUNO S.A.

Estudio elaborador por

Ing. Vladimir Laura Delgado

CIP. 65747

Puno – Perú

2010




Evaluación del estado de metrológico del parque de medidores

Contenido

I. Resumen Ejecutivo ..................................................................................................... 4

II. Introducción .............................................................................................................. 6

III. Descripción Metodológica .......................................................................................... 7

3.1 Actividades Preliminares ...................... ........................... ........................ ................... 7

3.2 Consideraciones Operativas, Comerciales y Metrológicas .............................. ............ 8

3.2.1. Consideraciones Operativas ...................... ............................ ................... .................. 8

3.2.2. Consideraciones Comerciales.......................................... .......................... ................. 8

3.2.3. Consideraciones Metrológicas ..................... ............................... ................... ............ 9

IV. Objetivos ................................................................................................................. 10

V. Procedimiento ......................................................................................................... 11

5.1 Muestra Representativa ........................ ......................... ........................... .............. 115.2 Selección de la muestra ........................ .......................... ......................... ................ 12

5.3 Selección de Marcas de Medidores ...................... ............................... ................... .. 13

5.4 Aferición de Medidores ........................ .......................... ......................... ................ 13

VI. Análisis de Resultados .............................................................................................. 14

6.1 Comportamiento en Caudal de Arranque................................. ............................ .... 14

6.2 Comportamiento en Caudales Característicos .................... ............................ .......... 15

6.2.1. Caudal Mínimo 30 l/h ....................... ............................ ....................... .................... 15

6.2.2. Caudal Transitorio 120 l/h ................... ........................... ....................... .................. 16

6.2.3. Caudal Permanente 1500 l/h .................... ............................ .................... ............... 17

6.3 Registro Volumétrico (Lectura acumulada) ........................ ............................ .......... 18

6.3.1. Análisis discreto sobre los rangos de volumen acumulado ....................... ................ 19

6.3.2. Análisis sobre la incidencia del error en función de los rangos de consumo. ............ 20




6.4 Evaluación metrológica en función de la Marca de Medidores .......................... ....... 22

VII. Balance de Pérdidas ................................................................................................. 23

7.1 Definición de Variables y Cálculo del Error Porcentual ........................... .................. 23

7.2 Determinación de las pérdidas por Medición ..................... ............................ .......... 24

VIII. Conclusiones ............................................................................................................ 25

IX. Resumen fotográfico ................................................................................................ 26

X. Referencia Bibliográfica ............................................................................................ 28




I. Resumen Ejecutivo

El estudio “EVALUACIÓN DEL ESTADO DE METROLÓGICO DEL PARQUE DE MEDIDORES”realizado para la EPS. EMSAPUNO S.A. tiene por finalidad, determinar el estado metrológicodel parque de medidores que actualmente está instalado en las conexiones domiciliarias y apartir de ello, determinar el nivel de sub-registro en función de distintos parámetros, tantooperacionales como comerciales. Para el presente estudio se ha basado en determinar unamuestra representativa, la cual está en función del cálculo para una distribución normal, lacantidad de medidores evaluados fue de 632 unidades.

El primer parámetro analizado fue el Caudal de Arranque, que si bien no es un caudal

característico del medidor, este es un caudal que permite conocer el nivel de sensibilidad quetiene el medidor para poder medir consumos mínimos. Se ha observado que en el transcursodel tiempo el medidor pierde su sensibilidad progresivamente, tal es así que el rango decaudales mínimos que se han logrado determinar ha sido entre 15 a 20 l/h con un 24.5% de loscasos. En términos sencillos, los medidores de EMSAPUNO presentan serias limitacionescuando el medidor es solicitado a trabajar en caudales bajos, lo cual genera un alto índice depérdidas.

El siguiente paso ha sido analizar el comportamiento de los medidores en sus respectivoscaudales característicos, en donde se ha determinado que el caudal más sensible al desgaste eimprecisión es el caudal mínimo. La tendencia al sub-registro está en el orden del 55% en

promedio (por debajo del -10%), lo cual ratifica el comportamiento del medidor en éste tipode caudal. En cuanto al caudal transitorio, su comportamiento es mejor que en el caso delcaudal mínimo, pero se ha observado una tendencia también al sub-registro del 19%aproximadamente. El caudal que ha presentado un mejor comportamiento es el caudalpermanente en donde apenas casi el 10% tuvieron tendencia al sub-registro. Finalmente espreciso indicar para estos tres caudales característicos se ha observado medidores paralizadoscon mayor frecuencia en caudal mínimo con un 9.34%, para caudal transitorio con un 2.22% ypara caudal permanente con un 2.06%, lo cual lleva a la conclusión que en el parque demedidores existe una cantidad de medidores que tienen problemas de paralización endeterminado caudales e inclusive de forma total, lo cual debería ser supervisado por el áreacorrespondiente.

Otro punto importante que se ha podido determinar con el estudio ha sido la relación queexiste entre el volumen acumulado registrado por el medidor y el nivel de sub-registro, endonde se ha podido corroborar que a medida que el medidor realiza un mayor consumo, latendencia al sub-registro es mayor. Éste hecho se ha visto con mayor incidencia para aquellosmedidores que registran consumos mayores a 1000 m3, lo cual indicaría que el área encargadade la supervisión de los medidores debe realizar una inspección y control sobre aquellosmedidores que presentan este tipo de registros y en función a ello, evaluar sudimensionamiento ó antigüedad según sea el caso.




Finalmente, se ha determinado que distintas marcas de medidores que se encuentraninstalados deberían ser evaluados para analizar su permanencia en las conexionesdomiciliarias, debido a que en prácticamente todo el rango de medición presentan valorespromedio de error inferiores al límite máximo permisible en el rango negativo, lo cual indicaque estos medidores presentan altos índices de sub-registro y por ende el sub-contaje en elproceso de medición de consumos. Se recomienda que se asuman medidas inmediatas paraevaluar éstas condiciones y según corresponda planificar acciones correctivas.

En conclusión, tomando como referencia los indicadores operacionales de continuidad ypresión de servicio, consideramos que estos son los factores que más inciden en la calidadmetrológica de los medidores y generan los problemas arriba indicados y que son parte del

presente estudio. Asimismo, se recomienda que la EPS debe tomar acciones inmediatas parareducir las pérdidas de agua para incrementar las horas de dotación y mejorar la presión deservicio, esto contribuirá de forma decisiva en mantener la calidad metrológica de losmedidores.




II. Introducción

En el segundo semestre del año 2010, EMSAPUNO S.A. empresa encargada de administrar elservicio de agua potable y alcantarillado de la ciudad de Puno, se propuso trabajar endiferentes programas, enfocados todos ellos a Optimizar el Servicio de Agua Potable. Es asíque dentro de éste conjunto de actividades, se planificó realizar el Estudio: “EVALUACIÓN DELESTADO DE METROLÓGICO DEL PARQUE DE MEDIDORES”, con el objetivo de determinar laspérdidas de agua que se producen por el defecto del medidor en el proceso de contabilizacióndel agua consumida por el cliente.

En ese entender, se propuso una metodología de trabajo que consistía en un proceso de

intervención en 3 etapas, la primera de capacitación y descripción metodológica, la segundade ejecución, evaluación y seguimiento de actividades, y la tercera de análisis de resultados yelaboración del estudio con su respectiva sustentación técnica ante la alta gerencia y elpersonal de la EPS.

En primer término, el documento hace una descripción sobre la metodología empleada pararealizar la evaluación de los medidores, la cual consiste en exponer cuales fueron lasactividades preliminares al estudio y las consideraciones operativas, comerciales ymetrológicas.

Seguidamente, define cuales son los objetivos del presente estudio, los cuales están enfocadosen determinar las deficiencias en el proceso de medición que realizan los medidores. Luego deello, realiza una explicación del procedimiento seguido, el cual consiste en: determinación dela muestra representativa, selección de la muestra de medidores, selección de la marca demedidores y finalmente los criterios en el proceso de aferición.

La etapa más importante se muestra en el capítulo VI en donde se realiza el análisis deresultados. La primera parte corresponde al análisis del comportamiento del caudal dearranque y los caudales característicos, para luego enfocar el análisis en el comportamientodel medidor en función del volumen total acumulado. Finalmente el estudio realiza un análisissobre el comportamiento de las marcas de medidores.




III. Descripción Metodológica

3.1 Actividades Preliminares

Para el desarrollo del presente estudio, se determinó una muestra representativa demedidores en función de los sectores operacionales e información comercial, ésta últimabasada en el registro de consumo mensual de cada cliente. La cantidad de medidoresseleccionados para la Evaluación Metrológica del Parque se determinó en 630 medidores.

Se desarrolló un Curso de Capacitación, el cual fue la primera actividad realizada y que dio

inicio a la Evaluación de los Medidores. Durante los dos días que se llevó a cabo el curso, seexpuso con toda precisión las diferentes actividades que deberían desarrollarse para elpresente estudio.

La otra etapa importante para el presente estudio fue el proceso de Aferición de Medidores.Previo al desarrollo de ésta actividad, se determinó los caudales de prueba a los cuales losmedidores deberían de someterse, con la finalidad de poder construir una curva de erroresque refleje con precisión el comportamiento de los medidores.

El proceso de campo consistió en el desarrollo de 3 actividades:

1. La primera consistente en el retiro del medidor de la conexión domiciliaria, en donde eltrabajador levanta un acta de retiro del medidor según la normativa exigida por SUNASScuando la empresa a propia iniciativa desarrolla éste tipo de actividades. Retirado elmedidor, el trabajador se encarga de transportarlo al taller de medidores para surespectiva aferición.

2. Para el proceso de aferición, los medidores se sometieron a los siguientes caudales deprueba:

Caudal de Prueba Valor

Caudal Permanente o Nominal “Qp” 1500 l/h

Caudal intermedio entre Qp y Qt (50% Qp) 750 l/h

Caudal Transitorio Qt 120 l/h

Caudal intermedio entre Qt y Qmín. (4.67% Qp) 70 l/h

Caudal Mínimo Qmín 30 l/h

Asimismo, los medidores se sometieron a pruebas de caudal de arranque, en donde sedeterminó el caudal de arranque del medidor y el porcentaje de error aproximado.




3. Culminado el proceso de aferición, los medidores fueron derivados al área del tallerpara su respectiva limpieza y preparación, para ser nuevamente instalados de lasconexiones de donde fueron retirados. Los medidores que se detectaroncompletamente paralizados o con un alto índice de sub-registro, fueron reemplazadospor medidores nuevos o reparados, pero en ambos casos, los medidores que retronarona campo salieron con resultado de aferición operativo.

3.2 Consideraciones Operativas, Comerciales y Metrológicas

3.2.1. Consideraciones Operativas

Continuidad de Servicio

La continuidad de servicio en promedio alcanza a 8 horas por día, pero en algunas zonas dela ciudad (sobre todo en las partes altas), la continuidad apenas llega entre 1 a 2 horas pordía. Ésta situación genera que los medidores registren agua con intermitencia, lo cualprovoca un deterioro prematuro del equipo y consecuentemente los problemas de sub osobre registro en la medición del consumo de agua.

Presión de Servicio

La presión de servicio en la ciudad de Puno se encuentra en su mayoría por debajo de losvalores permisibles establecidos en el Reglamento Nacional de Construcciones (Presiónmínima = 10 mca.), la cual, independientemente de generar problemas operaciones en laatención del servicio a los cliente, en los medidores provoca que la medición del agua sea enmayor porcentaje en el rango inferior de medición, zona en la cual el medidor presenta altosvalores porcentuales negativos, de ésta forma, el medidor tenderá a sub-registrar.

3.2.2. Consideraciones Comerciales

Consumo promedio mensual

Para el presente estudio, se ha determinado rangos de consumo mensual en función delvolumen medido promedio a 12 meses de registro histórico. La cantidad de medidores es de632 unidades y la distribución de la muestra resultó ser el siguiente:




CONSUMO PROMEDIO CANTIDAD

V ≤ 10 376

10 < V ≤ 20 170

20 < V ≤ 40 64

40 < V ≤ 90 12

90 < V ≤ 180 6

180 < V ≤ 300 3

300 < V ≤ 600 1

600 < V ≤ 1200 0

Del cuadro anterior se resalta la gran cantidad de medidores que presentan consumospromedio mensuales menores a 10 m3/mes (equivalente al 59.5%) y consumos entre 10 y20 m3/mes. (equivalente al 26.9%).

3.2.3. Consideraciones Metrológicas

La norma metrológica peruana establece que los medidores deben de conservarparámetros de error permisibles para su operación e instalación en campo, los cuales son:

Tabla de Errores para medidores con designación DN15 – QN1.5Medidores Nuevos

± 5% de Error : inclusive caudal mínimo Qmín = 30 l/h, exclusive caudal de transición Qt = 120 l/h.

± 2% de Error : inclusive caudal de transición Qt = 120 l/h hasta caudal máximo Qmáx = 3,000 l/h.

Los valores anteriormente consignados, se refieren específicamente a medidores nuevos,pero para el caso de medidores que han prestado servicio, como es el caso de losmedidores del presente estudio, los rangos a considerar son los siguientes:

Tabla de Errores para medidores con designación DN15 – QN1.5Medidores en Servicio

± 10% de Error : inclusive caudal mínimo Qmín = 30 l/h, exclusive caudal de transición Qt = 120 l/h.

± 4% de Error : inclusive caudal de transición Qt = 120 l/h hasta caudal máximo Qmáx = 3,000 l/h.




IV. Objetivos

El presente estudio tiene por objetivo, determinar el Estado Metrológico del Parque deMedidores, con el cual se podrá calcular el porcentaje de sub-registro en el proceso demedición.

Entre los objetivos específicos tenemos los siguientes:

Levantar la curva de errores de los medidores según los rangos de consumo y modelodel medidor.

Determinar el sub-registro del parque de medidores. Identificar el comportamiento de los medidores según sus caudales característicos y su

correlación en función de las consideraciones operacionales y comerciales tomadas encuenta en el presente estudio.

Identificar el comportamiento de los medidores en relación al consumo totalacumulado y a las marcas, para que en base a ello, se determine las accionesprioritarias a ejecutar.




V. Procedimiento

5.1 Muestra Representativa

Para determinar la cantidad de medidores que serán considerados para la Evaluación delParque de Medidores, se tomó en cuenta la fórmula para el cálculo de la muestrarepresentativa para una distribución normal, la cual corresponde a la siguiente expresión:

Donde

n0 Número de muestra para una población infinita

z2α/2 z corresponde al nivel de confianza elegido

Varianza poblacional

e

2

Error Máximo

Si el valor de N(población) > n0(n0-1), entonces n=n0, caso contrario el número de muestradebe ser corregido por la fórmula siguiente: (Corrección para poblaciones finitas).

Determinación de la Muestra Representativa

1. El nivel de confianza elegido para la Evaluación del parque de medidores fue de 95%, locual significa que el valor de Z es de Z=1.95.

2. El erro máximo de la muestra estimado es del±1.6%, por tanto, el valor de e=0.016.3. La varianza poblacional se ha estimado en un quinto del valor del rango de variación del

error de medición estimado. Por tanto, si el rango de variación estimado resulta entre -100% hasta 5%, entonces: 105/5 = 0.210

4. Como el valor de la cantidad total de la muestra corresponde a una población finita ytomando en cuenta la condición: N(población) > n0(n0-1), se debe aplica el factor decorrección.




5. Para una población total de 15,829 medidores a evaluar, la muestra representativaconsiderada para el estudio es de 629 medidores.

Para el presente estudio, se ha logrado aferir la cantidad de 632 medidores, la cualcumple satisfactoriamente el valor calculado como muestra representativa.

5.2 Selección de la muestra

Con la cantidad de medidores como muestra representativa para la presente evaluación, lasiguiente etapa era realizar la selección los medidores. La distribución de la muestrarepresentativa en función de los Sectores Comerciales quedó de la siguiente manera:

Sector Comercial Nro. Conex. % Muestra

1 735 4.64% 29

2 1961 12.39% 78

3 2053 12.97% 82

4 387 2.45% 15

5 1595 10.08% 63

6 166 1.05% 7

7 82 0.52% 3

8 1150 7.27% 46

9 449 2.84% 18

10 724 4.57% 29

11 245 1.55% 10

12 204 1.29% 8

13 1727 10.91% 69

14 838 5.29% 33

15 226 1.43% 9

16 614 3.88% 2417 1783 11.26% 71

18 45 0.28% 2

19 119 0.75% 5

20 111 0.70% 4

21 611 3.86% 24

22 3 0.02% 0

TOTAL 15828 629




Los criterios que se tomaron en cuenta para la selección de los medidores para ladistribución de la muestra fueron los siguientes:

1. Selección de medidores en función de los sectores operacionales. Al respecto, no secontaba con las variables operacionales por cada uno de los sectores, por tanto, se tuvoque utilizar la sectorización comercial.

2. Por cada sector comercial se ha determinado y elegido los medidores para el presenteestudio.

3. Clasificación y Ordenamiento por rangos de consumo. Los consumos fueron tomados enfunción del valor promedio a 12 meses de antigüedad.

4. Verificación del registro de lectura del medidor. Se tomó en consideración el valor de la

lectura de los medidores y el consumo promedio mensual.

5.3 Selección de Marcas de Medidores

La base de datos de la EPS no contiene información sobre las marcas de los medidores, porlo cual, se tuvo que estimar una distribución en función de la cantidad total de medidores.Por tanto, la distribución de las marcas quedó de la siguiente manera.

MEDIDORES CANTIDAD PORCENTAJE

ELSTER 377 59.65%

SCHLUMBERGER 33 5.22%B. METERS 49 7.75%

MINI INCA 24 3.80%

INCA 60 9.49%

COLTAVIRA 89 14.08%

TOTAL 632 100.00%

5.4 Aferición de Medidores

La aferición de medidores fue realizada en el Banco de Medidores de la EPS el cual seencuentra con Certificado de Calibración Vigente otorgado por el INDECOPI. Las pruebasfueron realizadas desde el 23 de Septiembre hasta el 29 de Noviembre del 2010.

Los caudales a los cuales se sometieron los medidores fueron los establecidos por la normaMetrológica Peruana para medidores de diámetro nominal DN15 y de capacidad QN1.5.Asimismo, se tomo en consideración caudales intermedios para tener mejor precisión parael levantamiento de la curva de errores.




Asimismo, se realizaron pruebas en caudal de arranque, los cuales sirvió para determinar elpunto de sensibilidad o arranque de los medidores.

Según lo señalado, los caudales de prueba fueron los siguientes:

Caudal de Prueba Valor

Caudal Permanente o Nominal “Qp” 1500 l/h

Caudal intermedio entre Qp y Qt (50% Qp) 750 l/h

Caudal Transitorio Qt 120 l/h

Caudal intermedio entre Qt y Qmín. (4.67% Qp) 70 l/h

Caudal Mínimo Qmín 30 l/h

VI. Análisis de Resultados

Los aspectos que se han analizado en el presente estudio están enfocados a analizar elcomportamiento metrológico de los medidores en función de sus caudales característicos y elcaudal de arranque o caudal de inicio de funcionamiento. Asimismo, se analiza la correlaciónque existe entre los caudales característicos y el volumen consumido, para que a partir de ello,

se pueda determinar el valor de sub-registro de los medidores.

De otro lado, se toma como referencia perfiles de consumo para determinar el número deveces en el cual el medidor trabaja bajo un determinado caudal y en función de ello,determinar la cantidad de sub-registro del medidor.

6.1 Comportamiento en Caudal de Arranque

Se tiene referencia que cuando los medidores se encuentran nuevos, los caudales dearranque se encuentran en el rango entre 9 a 12 l/h. Esto se ha demostrado en los distintosprocesos de recepción de medidores nuevos, en donde también se realiza éste tipo deanálisis.

En el estudio: Metodología de Evaluación deMedidores y su Aplicación en Diversas CondicionesOperativas y de Consumo publicado por GTZ, se hadeterminado que para medidores tipo chorroúnico, el caudal de arranque es de 10.7 l/h y paramedidores tipo chorro múltiple de 12.7 l/h.Partiendo de esa premisa, los valores obtenidos enla presente evaluación indican que un 24.5% de losmedidores recién empezarían a registrar entre 15 a




20 l/h. Entre 20 a 25 l/h el 39.9% de los medidores evaluados iniciaron el proceso deregistro, siendo el rango de mayor incidencia. El 24.3% de los medidores empezó a registrarconsumos en el rango de 25 a 30 l/h, siendo también un grupo muy importante. En resumenel 88.7% de los medidores presentaron caudales de arranque por debajo del caudal mínimo,pero muy por encima de los valores iniciales de funcionamiento, lo cual demuestra que losmedidores han perdido la capacidad de medir caudales bajos que justamente son caudalesfrecuentes o característicos de fugas intradomiciliarias.

Por otra parte, el 11.3% de los medidores evaluados tienen caudales de arranque porencima del caudal mínimo, lo cual indicaría que éstos medidores ya estarían completamentedeteriorados y que es necesaria su sustitución. Asimismo, es evidente que este grupo demedidores presenta serias deficiencias para registrar consumos en el rango inferior demedición, el cual está definido entre el caudal mínimo y caudal transitorio, donde el rango

de precisión es de ±10% (para medidores en servicio).

6.2 Comportamiento en Caudales Característicos

6.2.1. Caudal Mínimo 30 l/h

Tal como se ha indicado en el ítem 3.2.3. del presente documento, el rango

permisible de error para el caudal mínimo es de ±10% para medidores en servicio ysegún lo observado en el resultado de la aferición de medidores, solamente el45.1% de los medidores se encuentra dentro del intervalo permisible por la NormaMetrológica Peruana. Asimismo, dentro de éste grupo la tendencia de losmedidores es hacia el rango negativo, ya que el 21.84% de los medidores registra elvolumen en el rango de error entre -5% y 0% y el 12.66% de los medidores registraen el rango entre -10% y -5%.




En cuanto al grupo de medidores que se encuentran fuera de los rangosestablecidos por la normativa, observamos que existe un 9.34% de los medidoresevaluados que se encuentran completamente paralizados en éste caudal (-100% deerror). De otro lado, existe un grupo de medidores que se encuentra dentro delrango -100% a -10% con un importante 44.78%, esto implica que el nivel de sub-

registro es bastante alto. Finalmente, existe apenas un 0.79% de los medidores queha registrado consumos con tendencia al sobre registro (entre 10% y 100%). Enresumen el 54.9% de los medidores se encuentra fuera del rango establecido por lanormativa vigente, lo cual indica que el parque de medidores tendría seriasdeficiencias en poder registrar adecuadamente el consumo cuando el caudal deconsumo de agua se encuentra en el rango inferior de medición.

6.2.2. Caudal Transitorio 120 l/h

El 75,33% de los medidores presentaron valores porcentuales de error entre elrango máximo permisible para medidores en servicio según la Norma Metrológica

(±4%), mientras el 24.67% restante mantiene valores porcentuales de error fueran

de los márgenes permisibles, de los cuales la mayor cantidad presente tendencia alsub-registro (19,15%).

En cuanto se refiere a los medidores que no cumplen con lo establecido en la normametrológica, es necesario remarcar que prácticamente 222 medidores de cada10,000 (2.22%), estarían completamente paralizados cuando el flujo de agua esmenor o igual a 120 l/h. Asimismo, para éste mismo criterio, El 16.93% de losmedidores presentan valores porcentuales en el rango entre el -100% a -4%, lo cualindicaría que existe una alta tendencia hacia el sub-registro. Por otra parte, al igualque para el caso del caudal mínimo, se observa para el caudal transitorio que una




parte de medidores presenta una tendencia al sobre-registro con un valor del5.54%.

Haciendo un análisis para aquellos medidores que si cumplen con lo establecido enla norma metrológica, el 60.45% de la muestra mantiene sus valores porcentuales

de error en el rango entre el -2%<%ε≤2%, es decir, responden como medidoresnuevos. De otro lado, el 14.88% estaría fuera del rango anterior pero dentro delpermisible para medidores en servicio, de los cuales el 9.97% tiene tendencia haciavalores positivos y el 4.91% hacia valores negativos.

6.2.3. Caudal Permanente 1500 l/h

El comportamiento de los medidores con respecto al Caudal Permanente o tambiénllamado Caudal Nominal, es mucho más estable que en los anteriores casos. El9.81% de los casos tendría una tendencia al sub-registro mientras que el 10.28% alsobre registro. Se observaría también que aproximadamente 20 de cada 1000medidores del parque de medidores estaría completamente paralizado, lo cualreflejaría que una cantidad importante de medidores se encuentra en éstas

condiciones, siendo necesario su identificación y reemplazo inmediato.

Dentro del rango -4%<%ε≤4% (rango máximo permisible), la tendencia en lamedición del consumo es la rango positivo con un importante 64,08%, mientras queel 15.82% de los casos tendría una tendencia hacia el rango negativo.




6.3 Registro Volumétrico (Lectura acumulada)

Según la distribución normal de los medidores en función del volumen acumulado,observamos que el 89.6% de los medidores que fueron sometidos a las pruebas de afericiónse encuentran en el rango de lectura acumulada de 100 a 2000 m3/mes, lo cual indicaríaque es un parque de medidores no muy antiguo o en su defecto, los consumos mensualesson en su mayoría menores a 40 m3/mes, siendo un valor admisible para un medidor DN15-

QN1.5. De otra parte, existe un 9.5% de medidores que tienen lecturas mayores a 2000m3/mes, lo cual indicaría que aún prevalece una cantidad de medidores con muchaantigüedad, al cual sería necesario verificar su eficiencia metrológica para evaluar laconveniencia si estos deben seguir instalados o en su defecto, podrían darse dos casos:

1. Que el consumo sea excesivamente alto y por ende el medidor esté sub-dimensionado.2. Que efectivamente el medidor tiene mucha antigüedad y debe ser evaluado.




6.3.1. Análisis discreto sobre los rangos de volumen acumulado

Efectuando un análisis discreto sobre el segmento de medidores que se encuentran en elrango de consumo acumulado de 100m3 a 2000 m3, observamos que los medidores que seencuentran en el rango entre 1000 m3 a 2000 m3, se encuentran en todos sus caudalesfuera de los rango permisibles, de otro lado, para el caso de medidores que tienen elregistro acumulado entre 100 m3 a 1000 m3 estos aún mantendrían su calidad metrológicaexcepto para el caudal mínimo en donde el valor se encuentra fuera del rango permisible.

Rango entre 100m3 a 500 m3

Para el caso del rango entre 100m3 a 500 m3, solamente el error promedio porcentual demedición para Caudal mínimo 30l/h (-17.88%) excede el límite permisible establecido por laNormativa, para los demás caudales, se encuentra dentro del límite permisible de medición.

La cantidad de medidores que son parte de éste rango fueron 185 unidades, el cualrepresenta el 29.3% de los medidores evaluados.

Rango entre 500m3 a 1000 m3

En cuanto se refiere al rango de consumo acumulado de 500 m3/mes y 1000 m3/mes,vemos que a lo largo de toda la curva de errores el resultado obtenido es muy similar alanterior, excepto en el caudal mínimo, donde el error porcentual de sub-registro delmedidor alcanza a la cantidad de -22.10%, siendo también un valor fuera de los límitespermisibles. La cantidad de medidores que son parte de éste rango fueron 219 unidades, elcual representa el 34.7% de los medidores evaluados.




Rango entre 1000 a 2000 m3

El 25.6% de los medidores evaluados corresponde al rango del volumen acumulado entre1000 m3 hasta 2000 m3, en donde se aprecia que tanto para el caudal mínimo como para elcaudal transitorio, el valor promedio del error porcentual se encuentra fuera del rangopermisible. Asimismo, el valor promedio para del error en caudal permanente se encuentra

fuera del rango permisible (±4%) con un -6.52%, lo cual estaría evidenciando que paraconsumos que se encuentran dentro del presente rango, los medidores estaríancompletamente en “sub-registro”, siendo necesaria su evaluación para determinar si debenseguir instalados o no. La cantidad de medidores que son parte de éste rango fueron 162unidades.

6.3.2. Análisis sobre la incidencia del error en función de los rangos de consumo.

Tal como se ha indicado en el ítem 6.3.1., existe una relación directa entre el volumenacumulado en el medidor y el error porcentual, el cual según los resultados vemos que larelación es directamente proporcional, es decir, a mayor volumen acumulado que registre elmedidor, mayor será el nivel de desgaste y por ende, mayor será la tendencia al sub-registro

Análisis para Caudal Mínimo 30 l/h

Como podemos apreciar, existe un grupo de medidores que se encuentran completamenteparalizados, el 4.32% de los medidores con consumo acumulado entre 100 a 500 m3 se

encontrarían en éstas condiciones, mientras que el 5.94% de los medidores que hanpresentado registros entre 500 a 1000 m3 están en similares condiciones. Con respecto alos medidores que tienen registros entre 1000 y 2000 m3, el valor es superior con un11.04%, lo cual ratifica lo anteriormente indicado.




Por otro lado, existe un 63.19% de medidores con registro acumulado entre 1000 a 2000 m3

que se encuentra en el rango de error de -100% < %ε ≤ -10%, el cual es muy superior a los40.18% del rango de consumo acumulado entre 500 a 1000 m3 y del 28.65% del rango deconsumo entre 100 a 500 m3. Es evidente la tendencia que mantendrían los medidorescada vez que incrementan el registro de su consumo.

En cuanto se refiere al rango permisible de error -10%≤%ε≤10%, existe una mayorincidencia de los medidores que han registrado consumos acumulados entre 100 y 500 m3,lo cual ratificaría el mejor comportamiento de éste grupo de medidores frente al resto.

Análisis para Caudal de Transición 120 l/h

Para el grupo de medidores que presentan consumos en el rango de 1000 a 2000 m3, el4.29% de los medidores se encuentra completamente paralizados, frente al 1.37% y 1.08%de los otros rangos de medición. Asimismo, la tendencia de éste grupo es mayor al sub-

registro, tal como se puede apreciar en el rango de error entre -100%≤%ε≤-4%, el cualalcanza a un 21.47% frente a un 9.13% y 9.19% de los otros grupos.

En cuanto al rango permisible de error -4%≤%ε≤-4% observamos que los medidores queregistraron el consumo entre 100 a 500 m3 y 500 a 1000 m3 presentan un mejor estándarde medición con respecto a los medidores que registraron consumos entre 1000 a 2000 m3,la relación es para el primer y segundo grupo de 82.7% y 85.84% frente a un 67.48% lo cualdemuestra claramente el comportamiento de los medidores cuando éstos presentanmayores valores en el volumen acumulado.

Análisis para Caudal Permanente 1500 l/h

Para el caso del comportamiento de los medidores en caudal permanente, observamos queel comportamiento para los tres rangos de consumo acumulado es muy similar, pero se




puede apreciar que en el caso de medidores paralizados (%ε=-100%) y para el rango de

error -100%≤%ε≤-4% existe una mayor tendencia al sub-registro de los medidores quetienen consumos acumulados mayores a 1000 m3 (3.68% y 7.98% respectivamente).

Por otra parte, los resultados evidenciarían que existe una mayor tendencia en conservar el

porcentaje de error para el caudal permanente para el rango entre el 0%≤%ε≤4%.Asimismo, se observa que una cantidad importante de medidores mantienen una tendenciahacia el sobre registro, lo cual indicaría que en caso que el consumo de agua se presentebajo éste caudal, la empresa estaría midiendo por exceso el consumo de los usuarios.

6.4 Evaluación metrológica en función de la Marca de Medidores

En base a los resultados obtenidos en el proceso de aferición, clasificados estos en funciónde las marcas de medidores, observamos que existen determinadas marcas de medidor quepresentan altos índices de sub-registro a nivel de la mayoría de los caudales a los cualesfueron contrastados.

Tal es el caso de las marcas: BMeters, Inca, Mini-Inca y Schlumberger que en el proceso deaferición presentan en promedio errores muy por debajo de los límites permisibles, talcomo se puede apreciar en la gráfica de Curva de Errores. De otro lado, existen dos marcasde medidor Elster y Coltavira que muestran un mejor estándar de medición, pero en caudalmínimo no cumplen con el mínimo permisible (ambos tienen un valor promedio de -15%).

En conclusión, se recomienda que las marcas primeramente indicadas deban de evaluarse al100% y definir en función a ello su permanencia en las instalaciones domiciliarias o en sudefecto, determinar las acciones correctivas que tienen que aplicarse en estos casos. En




cuanto a las marcas Elster y Coltavira, se recomienda realizar muestreos representativospara evaluar su condición metrológica y proceder con las acciones correspondientes.

VII. Balance de Pérdidas

7.1 Definición de Variables y Cálculo del Error Porcentual

Para poder calcular el porcentaje de error del parque de medidores, es necesario contar condos parámetros: el primero la curva de error del parque de medidores, el cual refleje losvalores del porcentaje de error para los caudales característicos y en segundo término, unacurva patrón de consumo, la cual muestre los porcentajes de tiempo que el medidor mideen determinado caudal.

Para el presente estudio, la EPS nocuenta con un histograma depatrón de consumo, ni tampoco secontó con las herramientas parapoder levantar una gráfica conestas características. Es por elloque se utilizará una curva patrónde consumo que se determinó enel estudio: “Metodología deEvaluación de Medidores y su




Aplicación en Diversas Condiciones Operativas y de Consumo” publicado por GTZ el año2010.

Asimismo, con la información del proceso de aferición de los medidores, contamos con lacurva de errores promedio, en donde se muestra los errores promedio para cada caudalcaracterístico y a lo largo de toda la curva de aferición.

El cálculo del error de la medición se muestra a continuación, en donde podemos indicarque el error en el rango no medible del medidor llega a -8.39% a consecuencia de lapérdidas de sensibilidad en donde el caudal de arranque es importante. En el rango medibleel error llega a -10.53%, llegando a un total de -18.92% de sub-registro del parque de

medidores.

7.2 Determinación de las pérdidas por Medición

Según el reporte de la base de datos de la EPS, la empresa cuenta con un total aproximadode 15,828 medidores instalados en los cuales registra el consumo de 195,146 m3/mes. Enese sentido, considerando el porcentaje de pérdidas por sub-registro que alcanza a -18.62%tenemos que:

Volumen real medido = 195,146 m3/mes

% de Error por Sub-Medición = -18.92%

Volumen no Medido por sub-medición = 195,146 x 18.92% = 36,921.62 m3/mes

Por tanto, la empresa debería de medir:

Volumen Ideal a Medir por la EPS = 231,292 m3/mes

Considerando la tarifa media de la EPS reportada a SUNASS y publicada a través del rankingde empresas tenemos que:

Tarifa media (S/./m3) EMSAPUNO = 1.24

Monto NO FACTURADO por sub-registro= S/. 45,782.81 POR MES

Monto NO FACTURADO por sub-registro= S/. 549,393.71 POR AÑO




VIII. Conclusiones

1. Los medidores que se encuentran instalados en la ciudad de Puno tienen un porcentajede sub-registro aproximado de -18.92% lo cual general altos índices de pérdidaseconómicas a la EPS.

2. El caudal mínimo es el parámetro en donde los medidores tienen mayores problemasen el registro de consumos, tal es así que, el 54.12% de los medidores tienden al sub-registro mientras que el 0.79% tiende al sobre registro. Menos de la mitad de losmedidores se encuentra dentro del rango permisible para medidores en operación conun 45.1%.

3. En el caudal transitorio, el 19.15% de los medidores tiende al sub-registro o seencuentra fuera del rango permisible. Asimismo, el 5.54% de los casos tiende al sobre-registro, lo cual puede derivar a que los usuarios presenten reclamos por altosconsumos. El 75.31% de los casos se encuentra dentro del rango permisible paramedidores en uso.

4. En el caso del caudal nominal, los medidores han presentado menor variación que enlos anteriores caudales. El 9.81% de los casos tienden al sub-registro o se encuentranfuera de los rangos permisible hacia el lado negativo. Un no despreciable 10.28% de loscasos tiende al sobre-registro y el 79.91% de los casos se encuentra dentro del rango

permisible para medidores en servicio ±4%.5. El valor estimado del VOLUMEN NO MEDIDO por sub-registro del medidor sería de

36,921.62 m3/mes, el cual representa un volumen anual de 443,059.44 m3/año.

6. Por efecto del sub-registro de los medidores, la empresa dejaría de recaudar la sumade S/. 549,393.71 al año, la misma que representa un valor excesivamente alto y quepueda cubrir otro tipo de necesidades de la EPS como ampliación del servicio, mejorade la operación del sistema, renovación de redes, renovación del parque de medidores,etc.

7. Existe una relación directa entre el porcentaje de sub-registro de los medidores con lalectura acumulada del medidor o conocido también como volumen acumulado. Éstasituación se agrava más cuando los medidores exceden el volumen acumulado de 1000m3, debido a que los valores del porcentaje de error para todos los caudalescaracterísticos se encontrarían fuera de los rangos permisibles.

8. La pérdida de sensibilidad es alarmante en el parque de medidores. Se ha logrado

determinar que el caudal de arranque promedio del parque es de 27.01 l/h el cualprovoca un alto índice de pérdida en éste rango de consumo (-8.39%).

9. Es prioritario que EMSAPUNO determine políticas para el mantenimiento y reposiciónde los medidores en base a un análisis costo/beneficio. El segmento de medidores de1000 m3 a más, debe ser el priorizado en la intervención para el mejoramiento delparque de medidores.

10. Existen distintas marcas de medidor que deben ser retirados del parque de medidores,los cuales deberán ser evaluados en el banco de medidores para su descarte omantenimiento.




IX. Resumen fotográfico

Proceso de aferición en el Banco de Medidores de la EPS

Comparación del Estado Físico de los medidores retirados de campo y devueltos a campo.




Banco de Pruebas Certificado por el INDECOPI

Detección de medidores vandalizados por los usuarios




X. Referencia Bibliográfica

1. “Metodología de Evaluación de Medidores y su Aplicación en Diversas CondicionesOperativas y de Consumo”. GTZ – PROAGUA. Autores: Ing. Vladimir Laura - Ing. GerardoAlania – Ing. Elier Ticona.

2. Evaluación del desempeño de medidores domiciliarios y estimación del error deMedición en el sistema de agua potable de la ciudad de Lima y Callao. SUNASS. Autor:Raúl Vega Varias.

3. INDECOPI. 1996. NMP 005-1-1996. Medición del Flujo de Agua en Conductos Cerrados.Medidores para Agua Fría. Parte 1: Especificaciones. Lima. 1 vol.

4. INDECOPI. 1996. NMP 005-2-1996. Medición del Flujo de Agua en Conductos Cerrados.Medidores para Agua Fría. Parte 2: Requisitos de Instalación. Lima. 1 vol.

5. INDECOPI. 1996. NMP 005-3-1996. Medición del Flujo de Agua en Conductos Cerrados.Medidores para Agua Fría. Parte 3: Métodos y Equipos de Ensayo. Lima. 1 vol.

evaluación del estado del parque de medidores emsapuno

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