“reducciÓn de pÉrdidas en sistemas de agua potable”

MIDEPLANMINISTERIO DE PLANIFICACION Y COOPERACION

PROGRAMA DE ADIESTRAMIENTO EN PREPARACIÓN Y EVALUACIÓN DE PROYECTOS

SANTIAGO, Noviembre, 1997

PROYECTO

MINISTERIO DE PLANIFICACIÓN Y COOPERACIÓN PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATÓLICA DE CHILE

“REDUCCIÓN DE PÉRDIDAS EN SISTEMAS

DE AGUA POTABLE”

Participantes:

Manuel Albarrán Ulsen

Freddy Banda Cheuquepán

Esteban Colla

Héctor Concha Aspe

María de Fátima Ferreira

Alonso Figueroa Garay

Juan Luis Orellana Iturriaga

ÍNDICE

PRÓLOGO

RESUMEN Y CONCLUSIONES

CAPÍTULO I ORIGEN Y OBJETIVOS

I. Marco institucional e identificación de beneficios

II. Origen del estudio

III. Objetivos del estudio

CAPÍTULO II SISTEMAS DE AGUA POTABLE, SUS PÉRDIDAS Y MEDIDAS DE REDUCCIÓN Y CONTROL

I. Clasificación y origen de las pérdidas

A. Pérdidas técnicas

B. Pérdidas comerciales

II. Caracterización de los sistemas de agua potable y análisis de sus pérdidas

A. Etapa de producción

B. Etapa de distribución

III. Medidas de control y reducción de pérdidas

A. Pérdidas físicas

B. Pérdidas y consumos operacionales

C. Pérdidas comerciales

IV. Selección de las medidas

CAPÍTULO III EVALUACIÓN DE PROYECTOS DE REDUCCIÓN D E PÉRDIDAS FÍSICAS EN LA RED

I. Metodología

A. Determinación de las situaciones sin y con proyecto

B. Beneficios y costos

C. Cuantificación de los beneficios por postergación de inversiones de ampliación de la capacidad del sistema

D. Cuantificación de la reducción de pérdidas

E. Tratamiento de la información para la evaluación de proyecto de reducción de pérdidas

II. Aplicación de la metodología al sistema de agua potable EMOS-Santiago

A. Descripción de la situación actual

B. Número óptimo de vehículos en la detección sistemática100

C. Medición distrital

D. Evaluación económica

E. Conclusiones, recomendaciones y limitaciones

III. Aplicación de la metodología al sistema de agua potable de Arica (ESSAT)

A. Situación sin proyecto

B. Situación con proyecto

C. Beneficios del proyecto


E. Conclusiones, limitaciones y recomendaciones

CAPÍTULO IV EVALUACIÓN DE PROYECTOS DE MANTENIMIENT O PREVENTIVO APLICADO A LA REDUCCIÓN DE PÉRDIDAS POR ERRORES DE MEDICIÓN

I. Metodología general para la optimización de programas de mantenimiento preventivo

A. Marco teórico

B. Estimación de los costos

C. Criterio de decisión

II. Mantenimiento preventivo aplicado a micromedidores

A. Origen de las pérdidas

B. Metodología de evaluación de cambio de tecnología de micromedidores

C. Aplicación al parque de micromedidores de EMOS

D. Aplicación al parque de micromedidores de ESSAT

ANEXO 1 Análisis del sistema tarifario en empresas de agua potable

ANEXO 2 Descripción del sistema de agua potable de Santiago (EMOS) y de Arica (ESSAT)

ANEXO 3 Curva de error de los micromedidores

ANEXO 4 Comentarios panel evaluador

GLOSARIO

BIBLIOGRAFÍA

RESUMEN Y CONCLUSIONES

I. ORIGEN Y OBJETIVOS

El agua potable proviene de un sistema productivo compuesto por instalaciones que captan el agua cruda desde sus fuentes, la transforman en apta para el consumo humano y la distribuyen a los consumidores a través del sistema de distribución. Estas instalaciones se agrupan en las etapas de producción y distribución, y en ellas se producen diferencias entre el volumen de agua que ingresa y el que sale, las que se denominan pérdidas.

A. Marco institucional e identificación de beneficios

La explotación de los sistemas de agua potable en Chile es realizada por empresas en las que el Estado es el principal accionista, y por empresas privadas, todas las cuales operan con economías de escala y constituyen monopolios naturales. Con el propósito de que los consumidores paguen un precio eficiente por el servicio recibido y no se generen costos sociales netos derivados de la acción monopólica, la Superintendencia de Servicios Sanitarios fija la tarifa máxima que cada empresa puede cobrar. La ley establece que el cálculo de esta tarifa se realice simulando cada sistema con una empresa modelo que recién inicia su operación con costos marginales y medios de explotación eficientes, incluyendo un nivel máximo admisible de pérdidas. Este nivel máximo es del 20% para sistemas de captación superficial, y del 15% para los de captación subterránea. Por lo tanto, no influye en la tarifa la situación real de pérdidas que presenta el sistema explotado por la empresa en su área de concesión.

Los proyectos de reducción de pérdidas se ejecutan principalmente en (i) la red de distribución, para disminuir los volúmenes de fugas de agua (ya) potable en sus tuberías, y (ii) en el proceso de comercialización, para disminuir los errores de medición y los consumos clandestinos. Otros proyectos de reducción de pérdidas se relacionan con mejoramientos en la gestión de las actividades que las empresas habitualmente ejecutan para el control de otras pérdidas.

El nivel óptimo de pérdidas que a cada empresa le conviene alcanzar desde el punto de vista económico, se obtiene de evaluar los beneficios y costos asociados a su reducción, disminuyéndolas hasta aquél nivel en que los costos marginales de reducirlas se igualan a los beneficios marginales. Los beneficios dependerán del valor que tiene el agua recuperada; para el caso de pérdidas en la red de distribución, será el costo incurrido en obtenerla (costo del agua cruda más los de hacerla potable), si es que ello no genera una mayor facturación, más el ahorro que significa postergar las inversiones futuras requeridas para -como lo exige la ley- satisfacer la demanda futura. Para las pérdidas de comercialización, el beneficio principal será una mayor facturación o ingresos brutos para la empresa -cuyo valor depende de la tarifa-, lo cual a su vez puede llevar a un menor consumo y a la postergación de inversiones futuras.

Así, dependiendo de los costos y beneficios de reducir ambas pérdidas, las empresas podrán mejorar los resultados de su gestión y, por ende, su valor económico.

B. Origen del estudio

MIDEPLAN, a través de su Departamento de Inversiones, solicitó al curso del CIAPEP 97 desarrollar una metodología para determinar el nivel óptimo económico de pérdidas, y aplicarlo en sistemas “representativos” de la realidad del país. Ello, en vista de que los “altos” niveles de pérdidas en algunos sistemas de agua potable, que fluctúan entre el 20% y 40%, son superiores a los establecidos en las empresas modelo supuestas para la fijación tarifaría (20% como máximo).

C. Objetivos del estudio

Durante el desarrollo del estudio se concluyó que -debido a las características particulares que presenta cada sistema y a que el nivel de pérdidas no influye en el nivel de las tarifas que las empresas puedan cobrar- el nivel óptimo de pérdidas de cada sistema sólo puede determinarse evaluando cada uno de los proyectos específicos que las empresas puedan ejecutar para su disminución. Por este motivo, el objetivo del estudio se limitó a formular metodologías de evaluación económica privada de proyectos específicos destinados a reducir pérdidas, y aplicarlas a la situación que enfrentan la Empresa Metropolitana de Servicios Sanitarios (EMOS) en el Gran Santiago, y a la de la Empresa de Servicios Sanitarios de Tarapacá (ESSAT), en Arica. Estas empresas han ejecutado investigaciones y realizado trabajos que son útiles para validar las metodologías que se desarrollarán en el presente estudio.

Las metodologías de evaluación económica desarrolladas corresponden a (a) proyectos de

reducción de las pérdidas en la red de distribución mediante (i) el control de presiones (que reduce la tasa de ocurrencia y el caudal por fugas), y (ii) la detección de fugas que no son visibles, las cuales pueden con ellos detectarse antes de que afloren, y (b) a proyectos de reducción de pérdidas comerciales por errores de medición mediante un programa de mantenimiento preventivo y reposición de medidores al nivel de consumidor final, lo cual conducirá a una mayor facturación.

II. METODOLOGÍA PARA LA EVALUACIÓN DE PROYECTOS D E REDUCCIÓN DE PÉRDIDAS EN LA RED


Las pérdidas que se producen en la red de distribución pueden clasificarse como (i) físicas y (ii) operacionales, además de los consumos operacionales. La magnitud de estas pérdidas se calcula realizando balances de agua, utilizando información proveniente de medidores de caudal instalados en el sistema.

Las pérdidas físicas corresponden a los volúmenes de agua que se pierden como consecuencia de fallas en la infraestructura física instalada: fisuras, roturas y filtraciones. Las causas de estas fallas pueden ser: (i) factores sobre los cuales se pueden ejercer acciones de control, tales como presiones máximas, calidad de los materiales, procesos constructivos y estado de conservación de los materiales y elementos estructurales, y (ii) factores externos no controlables, tales como características del agua y de los suelos, siniestros provocados por terceros, efectos de las raíces de los árboles sobre las tuberías y presiones externas, entre otras.

Las pérdidas operacionales corresponden a los volúmenes de agua que son desechados debido a la operación misma del sistema, y se manifiestan en rebalses en estanques y desagües en cualquiera de las instalaciones de la red de distribución. También existen los llamados consumos operacionales, que corresponden a los volúmenes de agua que son utilizados con el objetivo de cumplir un propósito operacional y, por lo tanto, constituyen una pérdida intrínseca para su funcionamiento, que puede ser excluida del volumen de pérdidas totales del sistema. Los consumos operacionales más importantes ocurren en el lavado de filtros y estanques en las plantas de tratamiento, y en el lavado de los estanques de las redes de distribución. Las pérdidas y consumos operacionales no serán abordados en este estudio.

B. Proyectos para la reducción y control de pérdidas físicas en la red

Los proyectos para reducir y controlar las pérdidas físicas en la red consisten en la ejecución de medidas de: (i) mantenimiento correctivo, (ii) mantenimiento preventivo, (iii) control de las presiones y (iv) detección de fugas no visibles.

Estos proyectos buscan reducir el volumen de agua que se pierde en la red, disminuyendo alguna(s) de las siguientes variables que lo determinan: (a) número de fugas simultáneamente presentes en la red y (b) el caudal promedio que se pierde por cada fuga. A la vez, el número de fugas simultáneamente presentes en la red depende de (i) la tasa de aparición de nuevas fugas y (ii) el tiempo de permanencia de la fuga, hasta que sea detectada o se haga visible.

1. Mantenimiento correctivo-pasivo (fugas visibles)

Las medidas de mantenimiento correctivo consisten en los trabajos de reparación o reposición de elementos de la red cuando las fugas se hacen visibles o cuando éstas provocan una reducción tal en las presiones y caudales que son denunciadas por los usuarios. Estas medidas corresponden a un método de control pasivo de las pérdidas físicas. Los servicios de atención de emergencias, del que disponen la generalidad de las empresas, son un ejemplo de la aplicación de este método de control pasivo. Estas medidas no se evaluarán en este estudio.

2. Mantenimiento preventivo (fugas no visibles)

Las medidas de mantenimiento preventivo consisten en realizar trabajos periódicos destinados a mantener los elementos del sistema en buenas condiciones de funcionamiento, con el propósito de reducir la tasa de aparición de nuevas fugas. Estas medidas incluyen trabajos de inspección, pruebas de rutina, lubricación de los mecanismos y reparación y reposición parcial o total de los elementos del sistema. Información sobre la antigüedad y calidad de las instalaciones y sobre la frecuencia de fugas visibles pueden hacer más eficiente y eficaz el mantenimiento preventivo. Estas medidas no se evaluarán en este estudio.

3. Control de presiones

El control de las presiones consiste en mantener las variaciones de la presión en la red dentro de un rango definido, lo que permite reducir la tasa de aparición de nuevas fugas y el caudal que se pierde por cada una de ellas. La sectorización de la red, materializando sectores aislados hidraúlicamente1, permite un mejor control de las presiones en ellos. Sin embargo, mantener los niveles de presión máximo y mínimo dentro de un rango de menor variación implica la creación de un mayor número de sectores, situación que involucra un aumento en los costos para ejecutarlos y operarlos. La evaluación del proyecto no será abordada en el estudio, si bien la metodología desarrollada para evaluar la distritación de los sectores es aplicable a la decisión de sectorizar.

4. Detección Sistemática de fugas no visibles

Las medidas de detección de fugas no visibles en la red pretenden reducir el tiempo que transcurre desde el inicio de la fuga hasta su detección y reparación. Esto se logra aumentando la frecuencia con que se recorre la red para detectar y reparar las fugas antes que se hagan visibles, con lo que se reduce el volumen de la pérdida que hubiera ocurrido si sólo se aplicase un mantenimiento correctivo-pasivo.

El método más común consiste en utilizar equipos de detección del sonido producido por la salida del agua a presión a través de una rotura en las tuberías (detector acústico), instalados en vehículos que recorren la red. Este equipo de detección se puede utilizar recorriendo sistemáticamente toda la red de distribución (“Detección Sistemática”), o bien priorizando la búsqueda en sectores aún de menor tamaño, llamados distritos, que presenten una mayor probabilidad de existencia de fugas (“Medición Distrital”).

Los distritos son también aislados hidraúlicamente, y abarcan entre 2 y 4 mil clientes. Se equipan con medidores de caudal para con ellos estimar las pérdidas sobre la base de balance de agua o de medir el consumo nocturno y compararlo con la cantidad que sugiere una norma técnica. La diferencia entre la Detección Sistemática y la Medición Distrital radica en que con la segunda se consigue una menor duración de la fuga (dado un número de vehículos), o bien se consigue la misma duración de la fuga con un menor número de vehículos detectores que los usados para la primera. Se generan entonces distintas combinaciones de inversión en equipos detectores acústicos y distritación, existiendo una que será la óptima.

C. Identificación de beneficios

Los beneficios de la reducción de las pérdidas físicas en la red se identifican comparando el nivel de pérdidas con versus sin la ejecución de los proyectos.

En el caso de sistemas que no estén sometidos a restricción de oferta, se generarán beneficios derivados de (i) el ahorro de costos variables del agua cruda, energía y químicos, y de (ii) la postergación de las inversiones requeridas para aumentar la capacidad del sistema, pues con proyecto será necesario producir un menor volumen de agua para satisfacer igual nivel de demanda.

En el caso de sistemas con restricción de oferta, el beneficio de la reducción de las pérdidas se manifiesta directamente en un mayor consumo de los clientes y, por lo tanto, en un aumento de la facturación de la empresa y, posiblemente, en una postergación de inversiones.

El beneficio por postergación de inversiones se refiere (i) a las obras de aumento de capacidad del sistema (para satisfacer las proyecciones futuras de demanda) que efectivamente son postergables (pozos, ampliaciones de plantas de tratamiento embalses, entre otras, y (ii) a la compra de derechos de agua, que también podrían postergarse.

Este beneficio se estima mediante el desplazamiento en el tiempo de estas inversiones, consideradas por la empresa en su Plan de Desarrollo, para lo cual se calcula su Costo Anual Equivalente (CAE). Este flujo de CAE se posterga en un lapso que se calcula en función de la magnitud de la reducción de las pérdidas del proyecto y la tasa de crecimiento de la producción requerida para satisfacer la demanda. El Valor Presente de la diferencia entre estos flujos, con y sin la postergación de las inversiones, determina la magnitud de este beneficio.

D Criterio de decisión

La evaluación económica se realiza sobre la base de calcular el máximo VAN de los flujos

1 Estos sectores tendrán definidos sus puntos de alimentación, límites físicos, tipo de

consumidores y niveles de presión apropiados.

diferenciales netos de la empresa con y sin la ejecución de proyectos de distinto tamaño. Se recomendará ejecutar aquellos proyectos cuyo VAN diferencial de sus flujos sea máximo y positivo, pues éste representa el aumento en el valor de la empresa debido a la ejecución de cada uno de los proyectos, el cual debe maximizarse. Si los proyectos son interrelacionados (sustitutos o complementarios) deberá encontrarse aquel Proyecto conjunto que maximice el valor de la empresa.

III. APLICACIÓN A LOS PROYECTOS DE REDUCCIÓN DE FU GAS FÍSICAS EN EL SISTEMA DE AGUA POTABLE DE SANTIAGO (EMOS)

En Santiago, el 85% del consumo de agua potable de su población es abastecida por la empresa EMOS, cuyo sistema de distribución consta de subsectores hidráulicamente independientes. La empresa efectúa un mantenimiento sobre la base de una Detección Sistemática con sólo un detector acústico para recorrer todos los subsectores, los cuales no tienen distritos. Primeramente, se evaluará la conveniencia de adicionar nuevos detectores para recorrer toda la red, para posteriormente evaluar la conveniencia de efectuar una Medición Distrital. Finalmente, se encontrará aquella combinación de número de camiones y número de distritos que maximiza el VAN.


El nivel total de pérdidas en el sistema de EMOS fue de un 31,4% en 1996; incluye consumos operacionales, del cual se estima que sólo un 3,65% corresponde a las pérdidas totales en la red de distribución; de ese porcentaje, entre un 1,7% a 1,8% corresponden a fugas sin afloramiento1. De acuerdo con estas cifras, dado que las captaciones en 1997 serán de aproximadamente 583 millones de m3, el volumen de pérdidas por fugas no visibles será de unos 10,2 millones de m3 (1,75%).

Las medidas de reducción de pérdidas que aplica EMOS son (i) el control de presiones mediante la sectorización de la red, y (ii) la detección sistemática de fugas no visibles mediante el uso de un vehículo equipado con un detector acústico de fugas.

Para el control de presiones, la red se encuentra dividida en 74 subsectores, cada uno de los cuales cuenta con válvulas reguladoras que permiten controlar las presiones máximas y mínimas en cada subsector. Además, está en ejecución un programa para facilitar el cálculo de balances de agua, mediante la instalación de medidores de caudales (“macromedidores”) en las tuberías por las que se abastecen estos subsectores, cuya conclusión está prevista para el año 2000.

Las características del suelo de Santiago (de origen fluvial) dificultan el afloramiento de las fugas, por lo que se estima que el tiempo transcurrido entre que se produce la fuga hasta que se hace visible es de a lo menos 3 años. El vehículo detector permite encontrar y reparar fugas antes que se hagan visibles.

El vehículo detector de fugas realiza el recorrido de toda la red (8.173 Km) en un plazo de dos años y medio a tres años, con lo cual la duración media de las fugas no visibles se ha reducido a un año y medio (pues cualquier punto de la red es revisado en un plazo máximo de 3 años), siendo la tasa de aparición de fugas ( λ ) en la red de 289 fugas al año. El vehículo trabaja dos turnos de 8 horas en los días de semana, aprovechando las horas de menor consumo de agua potable y de congestión, y las 24 horas los días sábado, domingo y festivos.

El desarrollo del proyecto “detección sistemática con un vehículo” originó la reducción de las pérdidas por fugas no visibles en la red en un 40% a partir de 1996, en promedio, lo que generó un VAN de $2.102 millones.

B. Determinación del número óptimo de vehículos para la detección sistemática

1. Situación sin proyecto

Esta situación corresponde a la evolución que tendrán las pérdidas por fugas no visibles en la red de continuar la estrategia actual que aplica EMOS con un sólo camión. Se supuso que el caudal por fuga física en la red se disminuirá desde 1.400 a 1.300 m3/mes en el período 1997- 2006 como consecuencia de la menor duración de la fugas y el mejoramiento del control de las presiones. También en 25 años se reducirá la tasa de aparición de fugas ( λ ) presentes en la red desde 289 a 221 fugas por año, debido a un plan de reposición de tuberías y control de presiones. Sin embargo, la duración de la fugas no visibles se incrementará de 1,5 a 2 años

1 Todos los porcentajes se calculan sobre el volumen total captado.

debido a que el vehículo se demorará más tiempo en recorrer una red que tendrá mayor longitud. En suma, y como consecuencia de la interpelación de estas 3 variables, la situación sin proyecto finalmente contempla que las pérdidas por fugas no visibles disminuirían linealmente desde 10,2 millones de m3 en 1997 a 7,1 millones de m3 en 2022.

2. Situación con proyecto

El proyecto consiste en incorporar más vehículos de detección de fugas en toda la red de distribución (Detección Sistemática). La incorporación de más vehículos tiene como efecto la reducción de la duración promedio de las fugas respecto de la situación sin proyecto, debido a que cualquier punto de la red es revisado con mayor frecuencia que con sólo un vehículo. Teniendo en cuenta que un vehículo demora aproximadamente 3 años en recorrer la red, la duración de las fugas cuando se utilizan 2, 3, 4 y 5 vehículos se muestran en el Cuadro N° 1.

3. Beneficios del proyecto

Corresponden a (i) 2,56 $/m3 por ahorros de costos variables de energía y productos químicos y (ii) la postergación de inversiones, siendo que una reducción de 10.000.000 m3 anuales en las pérdidas físicas en la red permite abastecer el incremento del consumo de todo el año 1997.

Cuadro N° 1 Duración promedio de las fugas no visibles en la situación con proyecto.

Cantidad de

vehículos

Duración de las fugas no visibles con la ejecución del proyecto

DT

NT meses N=

= =

236 2 3 4 5

*; , , , ,

% de reducción de pérdidas por fugas detectadas (con respecto a la situación sin

proyecto)

2 9 meses 50%

3 6 meses 67%

4 4,5 meses 75%

5 3,6 meses 80%

FUENTE: Elaboración propia. Ver Capítulo 3.

4. Costos del proyecto

Los “costos de operación e inversión” de un vehículo adicional ascienden a $77,4 millones por año, desglosados en: $63,6 millones por remuneraciones al personal, $2,6 millones por costos directos de operación del vehículo (mantenimiento y combustible) y $11,2 millones por concepto de “costos de capital” del vehículo y del equipo detector, siendo que éste corresponde a un costo anual equivalente, considerando una vida útil de 5 años y una tasa de descuento del 9,16%.

5. Evaluación económica

Del Cuadro N° 2 se concluye que 3 es el número óptimo de vehículos de detección para hacer la detección sistemática de fugas en toda la red de Santiago. El VAN para 3 vehículos se desagrega de la manera indicada en el Cuadro N°3.

Cuadro Nº 2 Resultados de la evaluación para distintas cantidades de vehículos (millones de $ de enero de 1997)

Cantidad de vehículos 2 3 4 5

VAN del proyecto 2.625 2.977 2.772 2.347

FUENTE: Elaboración propia, ver capítulo 3.

Cuadro N° 3 Resultados de la evaluación económica (millones de $ de enero de 1997)

Valor presente de:

Cantidad de vehículos

Costos de operación e

inversión

Ahorro de costos variables

Benef. por post. de Inversiones

VABN a/

3 -1.508 105 4.380 2.977


a/: Tasa de descuento del 9,16% anual.

En el Cuadro N° 4, se muestra la variación del VAN del proyecto ante distintas variaciones de % de donde se concluye que si aumentan las pérdidas en la red, debido al aumento de %, el proyecto aumenta su rentabilidad para un número dado de vehículos de detección.

Cuadro N°4 VAN para distintos escenarios de %(millones de $ de enero de 1997)


% se reduce de 289 a 154 fugas por año 2.536 2.859 2.641 2.207

% no cambia 2.713 3.094 2.903 2.486

% crece 2.802 3.211 3.034 2.625

FUENTE: Elaboración propia, ver Capítulo 3.

6. Conclusiones, recomendaciones y limitaciones

Los resultados de la evaluación demuestran que es posible optimizar la situación actual de Detección Sistemática de fugas agregando dos vehículos de detección. Sería conveniente evaluar la operación del vehículo detector a 3 turnos las 24 horas durante los días de lunes a viernes, o utilizarlo alternativamente durante el día como vehículo para localización de las fugas visibles (control pasivo).

Las limitaciones del presente estudio son:

1) El proyecto no ha sido optimizado en el tiempo, lo que implica evaluar cuál es la cantidad óptima de vehículos para cada año. Teniendo en cuenta que las pérdidas se reducen al primer año, podría resultar conveniente dejar de operar uno o más vehículos en los años siguientes.

2) Las variables para calcular la reducción de las pérdidas (caudal por fuga, tasa de aparición de fugas en la red y duración de las fugas) en la situación sin proyecto se han estimado en forma conservadora con el propósito de no sobrevalorar los beneficios del proyecto. Por ello, sería conveniente revisar los resultados con antecedentes que se pudieran medir o determinar con mayor precisión.

3) La tasa disminución del 50% en la tasa de aparición de fugas en la red (de 289 fugas/año a 221 fugas/año) en el plazo de 25 años no ha sido sustentada y es más bien arbitraria. Sería conveniente tener una mejor estimación de ellas pues podría afectar los beneficios del proyecto y las conclusiones.

4) Se ha supuesto que la eficacia del equipo de detección es del 100% de las fugas consideradas detectables por el equipo, según la estimación realizada por EMOS, lo cual podría ser sensibilizado en una evaluación posterior.

5) No se ha considerado el costo financiero debido al adelanto de la reparación de las fugas detectadas en relación a la situación sin proyecto.

6) El cálculo de la postergación de inversiones se realizó estimando el flujo de fondos como un Costo Anual Equivalente (CAE) de las inversiones planificadas en el Plan de Desarrollo. Sería conveniente revisar el programa de inversiones en la situación con proyecto desde el punto de vista de la magnitud de las inversiones así como también de su real posibilidad de postergarlas en el tiempo. También existe una aproximación al suponer que el crecimiento de la producción requerida para satisfacer la demanda es una recta.

C. Evaluación del proyecto medición distrital

Este proyecto es sustituto -si bien no excluyente- del de Detección Sistemática. En efecto, si bien puede evaluarse la Medición Distrital tomando como “sin proyecto” la situación actual de EMOS (detección sistemática de fugas con un sólo camión), puede y debe evaluarse conjuntamente con el de establecer el número óptimo de vehículos para cada nivel de distritación, seleccionándose aquella combinación de número de distritos y número de vehículos que hace máximo el VAN.


Esta situación corresponde a la evolución que tendrán las pérdidas por fugas no visibles en la red si EMOS continúa con su estrategia actual. Es decir, corresponde a la misma que la del literal B.


El proyecto consiste en planificar los trabajos de detección de fugas no visibles a partir de balances de caudales obtenidos de macromedidores instalados en subsectores. Aquellos que presenten mayores fugas, se priorizan para la instalación de macromedidores móviles en distritos que incluyan entre 2.000 y 4.000 clientes cada uno. La creación de distritos requiere construir o habilitar cámaras para instalar los medidores móviles durante una semana en cada subsector y así horquillar mejor la ubicación de la fuga. Considerando que el Gran Santiago abastece a aproximadamente un millón de clientes y que consta de 74 subsectores, cada subsector deberá en promedio dividirse en 3 distritos para abarcar unos 4.000 clientes cada uno. Así, en cada subsector se instalará un conjunto de 3 medidores móviles. Los balances o mediciones de consumos mínimos nocturnos aportados por estos medidores móviles permiten orientar los trabajos de detección de fugas del vehículo detector entre los distritos de un subsector, pues se conocerá cuáles son los que más contribuyen a las pérdidas y, por lo tanto, cuáles deben ser recorridos en forma prioritaria, mejorándose así la eficacia del camión detector.

Para operar la Medición Distrital, se requieren ejecutar las siguientes actividades en cada subsector (las duraciones son aproximadas): (i) construcción de cámaras e instalación de los medidores (duración: 5 días); (ii) medición y registro de las pérdidas en cada distrito (duración: diez días); (iii) retiro de los medidores y procesamiento de la información (duración: 2 días) y (iv) inspección de los distritos que presentan pérdidas y reparación de las fugas detectadas (duración aproximada: 8 días en promedio por subsector si se utiliza un sólo vehículo).

De acuerdo a estos plazos, si se utiliza un conjunto de 3 medidores móviles y un vehículo para detección de fugas en un subsector, se requieren alrededor de 50 días para revisar 4 subsectores (12 distritos), es decir, en un año se revisarían 39 subsectores. Si en cambio se utilizan 2 conjuntos de 3 medidores cada uno, podrían revisarse 44 subsectores en un año (más del 50% de la red y un porcentaje superior de aquella parte de la red que presenta mayores fugas); es decir, ello aumenta la frecuencia de las revisiones y se obtiene una reducción de la duración de las fugas, pero crecen también los costos de inversión y de operación. Los resultados de esta simulación se pueden resumir en el Cuadro Nº 5, que muestra la cantidad de subsectores que se pueden recorrer en un año en función del número de conjuntos de medidores y vehículos disponibles. De él se desprende que en la medida que se dispone de un mayor número de conjuntos de medidores y de vehículos detectores, aumentan las detecciones de fugas en un año (y, por lo tanto, disminuyen las pérdidas), pero también aumentan sus costos de inversión y operación. El objetivo es establecer aquella combinación que maximiza el VAN.

Cuadro Nº 5 Número de subsectores revisados por año

Conjuntos de Medidores

Nº de vehículos 1 2 3 4 5

1 39 44 44 44 44

2 40 55 88 88 88

3 40 60 117 117 117

4 118 156 175

FUENTE: Elaboración propia basada en el Modelo de Simulación. Ver Capítulo 3.

3. Beneficios del proyecto

Los beneficios provienen de reducir la duración promedio de las fugas. Para estimar la reducción de pérdidas se utilizó un modelo de simulación de la operación de la Medición Distrital, que entrega los resultados para las alternativas estudiadas. (Ver Capítulo 3).

El valor presente de los beneficios por reducción de costos de producir agua potable, más el correspondiente a la postergación de inversiones, se calcularon de la manera indicada en el literal B.

4. Costos del proyecto

Además de los costos de capital y operación de las unidades de detección (vehículo y detectores acústicos), debe considerarse la construcción de cámaras y la inversión en los conjuntos de medidores móviles (se ha supuesto una vida útil de 10 años), más los costos de instalación y retiro de los medidores móviles, junto con los costos de manejar la información obtenida.


El Cuadro N° 6 muestra el VAN de cada combinación de vehículos y conjuntos de medidores considerados, obteniéndose que la de mayor VAN corresponde a 3 conjuntos de medidores y 2 vehículos. En el Cuadro N° 7 se muestra el valor presente de los ítemes que explican el máximo VAN de $3.681 millones en moneda de enero de 1997.

Cuadro Nº 6 VAN del proyecto para cada alternativa (millones de $ de enero de 1997)

Nº de vehículos Conjunto de Medidores

1 2 3 4 5

1 3.133 3.419 3.385 3.351 3.317

2 2.477 3.055 3.681 3.648 3.614

3 1.878 2.443 3.253 3.219 3.185

4 2.595 2.752 2.782

FUENTE: Elaboración propia en base al modelo de simulación. Ver Capítulo 3.

Cuadro N° 7 : Componentes del VAN para la combinación óptima (millones de $ de enero de 1997)

Valor Presente de: Valor presente a/

Beneficio por postergación de inversiones 5.266

Ahorro de costos variables de prod. 143

Costos de operación e inversiones -1.728

VAN 3.681




De comparar el Cuadro N° 3 con el Cuadro N° 7, se concluye que para el caso de la ciudad de Santiago, la Medición Distrital es más rentable para EMOS que la Detección Sistemática optimizada. Es decir, es preferible adquirir un detector acústico adicional (con su vehículo), distritar y planificar los trabajos de detección a partir de los antecedentes entregados por tres conjuntos de medidores móviles, que recorrer sistemáticamente toda la red con 3 vehículos, consiguiendo con ello incrementar el VAN en 704 millones de pesos.

Además de las limitaciones derivadas de la definición de la situación “sin proyecto” indicados en B.6, la principal limitación de este proyecto está en el modelo de simulación utilizado para determinar la reducción de las pérdidas funciona en base a números aleatorios que otorgan prioridad a cada subsector distritado de la red. Se recomienda evaluar este modelo utilizando antecedentes históricos de fugas visibles en la red para asignar esta prioridad en función de ellos, lo cual podría llevar a disminuir el tamaño del proyecto. Tampoco se han considerado los probables incrementos en los costos de administración debido al mayor manejo de información que requiere esta metodología.

IV. APLICACIÓN A LOS PROYECTOS DE REDUCCIÓN DE FU GAS FÍSICAS EN EL SISTEMA DE AGUA POTABLE DE ARICA (ESSAT)

En Arica, la red ya cuenta con distritos para el control de las presiones y para la medición del balance de caudales. La detección de fugas se realiza mediante sólo un detector acústico, el cual prioriza la búsqueda de fugas con la información obtenida de los medidores fijos de caudal instalados en cada distrito. En este estudio se realizará una evaluación ex-post del proyecto conjunto “distritación-detección” para el control de presiones y de detección de fugas ejecutado por ESSAT.


La situación sin proyecto corresponde al método de detección de fugas que aplicaba ESSAT en la ciudad de Arica hasta 1995, y que consistía en el control pasivo de las fugas visibles en la red. Las pérdidas totales en el sistema eran de un 45%, estimándose que de continuar aplicando este método de control pasivo de fugas, las pérdidas se hubieran mantenido en el mismo nivel del 45%.

La red estaba dividida en 4 sectores de aproximadamente 10.000 clientes en promedio cada uno. La presión se controlaba desde la salida de los estanques alimentadores y a través de la maniobra de las válvulas de corta de la red, registrándose niveles que variaban entre los 8 mca (0,8 kg/cm2) a 45 mca (4,5 kg/cm2), en promedio.

Por otra parte, hasta agosto de 1997 existió restricción de la oferta de agua potable, con una disponibilidad de hasta alrededor de 10 horas diarias en 1996, pues la capacidad del acuífero que se estaba explotando no era capaz de satisfacer toda la demanda. En enero de 1997 se inició la incorporación de nuevas captaciones subterráneas, lo que permitió que recién en agosto se terminara con la restricción de oferta de agua potable en la ciudad de Arica.


La situación con proyecto corresponde al sistema de control de presiones y detección de fugas no visibles aplicada por ESSAT en su red de distribución a partir de enero de 1996.

El proyecto consistió en la construcción, durante 1995, de 20 distritos en la red de distribución, aislados hidráulicamente y equipados con macromedidores de caudal y dispositivos para la regulación y control de la presión. De esta forma, cada uno de los 4 sectores que conformaban la red de distribución incluyó un promedio de 5 distritos, con aproximadamente 2.100 clientes cada uno. Con la distritación, el nivel inferior de presiones en la red se pudo elevar a 15 mca y se redujo el nivel máximo a 30 mca.

A su vez, ESSAT adquirió un equipo detector de fugas que opera sobre un vehículo; trabaja 2 turnos diarios 5 días a la semana y es operado con 2 cuadrillas de 3 personas cada una.

En esta nueva situación que se define como con proyecto, el nivel de pérdidas bajó a 40,4% en diciembre de 1996, alcanzándose un 36% entre enero y septiembre de 1997, nivel que ESSAT estimó representativo del nivel de pérdidas que podría alcanzar el proyecto durante el horizonte de evaluación (25 años) si no se ejecutan medidas adicionales para controlarlas. En este estudio se supuso que la disminución de 9 puntos porcentuales en la pérdidas (45% a 36%) es toda atribuible a sólo este proyecto conjunto, lo cual seguramente conduce a sobreestimar sus beneficios, pues si bien no se ejecutó otro proyecto de reducción de pérdidas en este período, no puede con “certeza” asignársele a él toda dicha reducción.


Los beneficios corresponden a i) mayor facturación en el período de restricción de la oferta de agua potable (1996 y hasta julio de 1997), ii) reducción de los costos variables de energía eléctrica y productos químicos a partir de agosto de 1997, y iii) postergación de las inversiones necesarias para satisfacer la demanda futura respecto a la situación sin proyecto.

La reducción de los costos variables energía eléctrica y productos químicos permite un ahorro de 16,4 $/m3. El beneficio por la postergación de inversiones1 corresponden a que el Valor Presente de las Inversiones para satisfacer la demanda en la situación con proyecto es de $37.716 millones, mientras que en la situación sin proyecto sería de $47.682 millones, obteniéndose un ahorro de $9.966 millones ($ de enero de 1997). Las obras postergadas corresponden a la construcción de pozos y aprovechamiento de recursos superficiales del río Lluta.

1 Incluye las inversiones en derechos de agua de captaciones superficiales.

En el Cuadro N° 8 se detallan los consumos estimados, las producciones requeridas y las pérdidas totales en las situaciones con y sin proyecto, junto con los metros cúbicos ahorrados en cada año. El Cuadro N° 9 muestra el valor presente de los beneficios operacionales (mayor facturación y ahorro de costos variables) y los de postergar inversiones.

D. Costos del proyecto

El valor presente de las inversiones del proyecto suma $433 millones. Los costos anuales de operación son de $29,3 millones: $14,4 millones en remuneraciones del personal, $2,5 millones en mantenimiento y combustibles del vehículo y $12,4 millones por concepto de “costos de capital” del vehículo y de los equipos detectores. Ambos costos se indican en el Cuadro N° 9.

E. Evaluación económica

El Cuadro N° 9 muestra que el VAN del proyecto es positivo y asciende a $10.578 millones (en $ de enero de 1997), como así también que el beneficio más importante corresponde al de postergación de las inversiones.

Cuadro N° 8 Beneficio del Proyecto de reducción de pérdidas en la red (miles de m3)

Año Consumo Situación s/p Situación c/p Beneficio

previsto Producción Pérdidas Producción Pérdidas

a/ requerida Totales requerida Totales

(miles de m3)

(miles de m3) (%) (miles de m3)

(miles de m3) (%) (miles de m3)

(miles de m3)

1995 10.111 18.675 45,9 8.564 18.675

1996 9.508 17.288 45,0 7.780 15.951 40,4 6.443 1.337

1997 10.973 19.951 45,0 8.978 17.145 36,0 6.172 2.806

1998 12.173 22.133 45,0 9.960 19.020 36,0 6.847 3.112

1999 13.361 24.293 45,0 10.932 20.877 36,0 7.516 3.416

2000 13.716 24.938 45,0 11.222 21.431 36,0 7.715 3.507

2001 14.067 25.576 45,0 11.509 21.979 36,0 7.912 3.597

2002 14.526 26.411 45,0 11.885 22.697 36,0 8.171 3.714

2003 14.795 26.900 45,0 12.105 23.117 36,0 8.322 3.783

2004 15.173 27.587 45,0 12.414 23.708 36,0 8.535 3.879

2005 15.561 28.293 45,0 12.732 24.314 36,0 8.753 3.979

2006 15.959 29.016 45,0 13.057 24.936 36,0 8.977 4.080

2007 16.367 29.758 45,0 13.391 25.573 36,0 9.206 4.185

2008 16.786 30.519 45,0 13.734 26.228 36,0 9.442 4.292

2009 17.215 31.300 45,0 14.085 26.899 36,0 9.683 4.402

2010 17.656 32.101 45,0 14.445 27.587 36,0 9.931 4.514

2011 18.107 32.922 45,0 14.815 28.293 36,0 10.185 4.630

2012 18.478 33.596 45,0 15.118 28.872 36,0 10.394 4.724

2013 18.856 34.284 45,0 15.428 29.463 36,0 10.607 4.821

2014 19.242 34.986 45,0 15.744 30.066 36,0 10.824 4.920

2015 19.637 35.703 45,0 16.066 30.682 36,0 11.046 5.021

2016 20.039 36.434 45,0 16.395 31.311 36,0 11.272 5.124

2017 20.449 37.181 45,0 16.731 31.952 36,0 11.503 5.229

2018 20.869 37.943 45,0 17.074 32.607 36,0 11.739 5.336

2019 21.296 38.721 45,0 17.424 33.276 36,0 11.979 5.445

2020 21.733 39.515 45,0 17.782 33.958 36,0 12.225 5.557


a/: ICSA Ingenieros Consultores. Informe final borrador. Actualización Planes de Desarrollo de Arica. I Región. ESSAT S.A. Santiago, mayo de 1995.

Cuadro N° 9 Resultados de la evaluación económica (millones de $ de enero de 1997)

Valor presente de: Valor presente a/

Inversiones -433

Costos de operación -281

Beneficios operacionales 1.326

Beneficio por postergación de Inv. 9.966

Total Valor Presente 10.578


a/: Tasa de descuento del 9,16%.

F. Conclusiones, limitaciones y recomendaciones

Los resultados de la evaluación económica demuestran que fue conveniente para ESSAT la ejecución del proyecto conjunto de control de presiones y Medición Distrital con un sólo equipo detector de fugas no visibles. Sería conveniente evaluar la operación del camión detector a 3 turnos y 7 días a la semana.


1) El proyecto de distritación de la red de distribución tiene el doble propósito de controlar las presiones y permitir la Medición Distrital. No fue posible separar estos proyectos de modo de evaluar el impacto del control de las presiones separadamente del de Medición Distrital.

2) El beneficio de la postergación de inversiones se calculó estimando que las obras adicionales que se hubiesen requerido son las consideradas en el Plan de Desarrollo presentado por ESSAT, el cual podría no ser el de mínimo costo.

3) Se supuso que el nivel de pérdidas se mantiene en un 36% con el proyecto conjunto. Este valor bien podría bajar debido a la más pronta instalación de nuevas cañerías permitida por el proyecto, respecto de la situación sin proyecto.

4) Se supuso que no es posible conseguir reducir el nivel de pérdidas por otros medios, por lo que es legítimo atribuirle los beneficios al proyecto, es decir: si bien una “máxima” de la evaluación de proyectos es que no es legítimo asignarle a un proyecto un beneficio mayor que el costo de obtener ese mismo beneficio por otro medio (proyecto), no se ha considerado aquí sino que esta alternativa, supuesta de mínimo costo.

V. METODOLOGÍA PARA LA EVALUACIÓN DE PROYECTOS DE R EDUCCIÓN DE PÉRDIDAS COMERCIALES


Las pérdidas comerciales corresponden a las que se originan en la imprecisión de los medidores que registran los consumos de los clientes finales, ya sea por causa de una tendencia sistemática a subvalorar los caudales medidos cuando éstos son muy bajos o cercanos a su límite de sensibilidad, o bien porque la precisión del instrumento disminuye con su uso producto del desgaste natural de sus piezas, produciéndose en ambos casos un “subcontaje”. Existen también pérdidas comerciales por consumos fraudulentos debidos a conexiones clandestinas a la red de distribución y otras acciones que conllevan hurto. No se incluye en este estudio la evaluación de medidas para disminuir el hurto de agua potable.

B. Identificación de costos y beneficios privados de reducir el subcontaje

Las pérdidas comerciales por subcontaje pueden disminuirse a través de proyectos de mantenimiento preventivo, consistentes en reemplazar los medidores con una determinada frecuencia. La mayor frecuencia de reemplazos origina costos en términos del recambio del

medidor completo o de algunas de sus piezas y beneficios en términos de una mayor facturación y de postergar inversiones si reducir el subcontaje reduce los niveles de consumo como consecuencia de que, para el cliente, el menor subcontaje es como un aumento de la tarifa que paga.

Para su evaluación se requiere, entonces, conocer cómo aumenta el subcontaje con el uso (“antigüedad”) del medidor -su “curva de error”- y el caudal que se está dejando de facturar por ello, junto con la mayor recaudación que se obtiene con su reemplazo. La curva de error se obtiene ocupando datos experimentales o históricos que las empresas tienen sobre esta relación.

C. Evaluación económica privada de los proyectos

La evaluación económica privada consiste en determinar el período de reemplazo más conveniente para la empresa, el cual considera los costos por subcontaje del medidor más los correspondientes al reemplazo de medidores (retiro e instalación, más el costo del medidor nuevo o de las piezas que se recambian).

El costo por subcontaje corresponde al producto de la tarifa por el menor volumen de m3 de consumo anual que registra por su deterioro el medidor (el cual se determina con la curva de error, la que relaciona el porcentaje de error con la “antigüedad” del medidor, expresada ésta en el volumen acumulado que registra el medidor). Por otra parte, el costo del programa de mantenimiento para cada período corresponde a los costos que le significan a la empresa efectuar el recambio, siendo que la frecuencia puede reemplazarlos cada 1, 2, 3 o más años.1

El criterio de decisión es determinar aquél período de reemplazo que minimiza el Costo Anual Equivalente (CAE) del costo total de ejecutarlo, el cual incluye tanto el costo por subcontaje como el de reemplazar el medidor.

Estos costos varían en forma inversa, ya que el CAE del subcontaje crece a medida que el recambio se hace con menor frecuencia, y el CAE del mantenimiento preventivo disminuye a medida que el recambio se realiza con menor frecuencia. Así, la suma de ambos costos tendrá un mínimo para alguna frecuencia de reemplazo, correspondiendo ésta a la frecuencia más conveniente para la empresa. La forma que asumirían las curvas de los CAE se muestra en el Gráfico Nº 2, siendo a* el período óptimo de reemplazo.

Gráfico Nº 2

CAE programa de mantenimiento preventivo

a* Período de reemplazo

CAEmantenimiento

preventivo

CAE Totalprograma de

mantenimiento

CAE delsubcontaje

CAEpm*

Costos

($)

1 Para el caso de consumos “grandes” y con variaciones estacionales significativas,

convendrá periodizar los reemplazos por trimestres.

D. Metodología de evaluación de cambio de tecnología de micromedidores

Para evaluar la conveniencia de cambiar de tecnología de medición de los micromedidores, se debe determinar además del Costo Total del programa de mantenimiento, el momento óptimo de reemplazo. Con este propósito se requiere conocer la Curva de Error de los medidores de la nueva tecnología y su costo de reemplazo. Para cada tecnología se determina el período óptimo de reemplazo, según la metodología explicada en D, y luego se evalúa el momento de reemplazo de tecnología para diferentes escenarios, dentro de 1,2,3, ó más años, eligiéndose la alternativa que represente el menor Valor Actual de Costo (VAC).

VI. APLICACIÓN AL SISTEMA DE AGUA POTABLE DE EMOS EN SANTIAGO

A. La curva de error

EMOS encargó un estudio del subcontaje de los medidores de transmisión mecánica de 15 mm de diámetro. Este se basó en una muestra de 180 medidores de 15 mm de un universo de 827.706 medidores residenciales. El 95,3% de los clientes que los tienen instalados, registran en consumo promedio anual de 256 m3/año, con una desviación estándar de 81 m3/año. El error por subcontaje derivado del estudio se muestra en el Cuadro N° 10.

Cuadro Nº 10 Error de medidores de 15 mm. (muestra de 180 medidores)

Volumen acumulado

(m3)

Error de medición

(%)

0000 - 1000 - 0.85 a/

1001 - 2000 - 2.25 a/

2001 - 3000 - 4.25 a/

3001 - 4000 - 5.95

4001 - 5000 - 6.29

5001 - 6000 - 6.63

6001 - 7000 - 8.41

7001 - 8000 - 10.93

8001 - 9000 - 12.72

9000 - más - 13.10

FUENTE: Programa de mantenimiento del parque de medidores de EMOS S.A. Período 1996-2005 (Cuadro N° 8).

a/ Valores extrapolados.

B. Costos por recambio y por subcontaje

El costo neto de cambiar un medidor es de $8.377 (moneda de enero de 1997), e incluye el retiro del medidor usado y su reemplazo por uno con un “kit” metrológico nuevo. Este costo considera la reutilización de la carcaza del medidor retirado, en el cual se instalará a su vez un nuevo “kit”.

El costo por subcontaje se determinó considerando que el consumo promedio se mantiene en los 256 m3/año. La pérdida por menor facturación se valorizó según el cargo variable de la tarifa fijada (que incluye agua potable y alcantarillado).

C. Resultados de la evaluación

El Cuadro N° 11 muestra los resultados de la evaluación. El valor mínimo del CAE de los costos por subcontaje más el de cambio del medidor se obtuvo para un período de reemplazo de 11 años, siendo que el volumen acumulado del medidor sería de 2.816 m3 y su error por subcontaje llegaría al 4,25%.

Cuadro N°11 Resultados evaluación reemplazar medidores de 15 mm. ($ de enero de 1997)

Período Volumen Error CAE CAE CAE

de reem- acumulado Subcontaje Recambio Subcontaje Costo total

plazo (m3) (%) ($) ($) ($)

6 1.536 2,25 1.109,0 551,3 1.660,3

7 1.792 2,25 906,1 584,1 1.490,1

8 2.048 4,25 755,2 679,9 1.435,1

9 2.304 4,25 639,1 753,8 1.392,8

10 2.560 4,25 547,2 812,2 1.359,3

11 2.816 4,25 473,0 859,3 1.332,3

12 3.072 5,95 412,0 932,6 1.344,5

13 3.328 5,95 361,1 993,6 1.354,7

14 3.584 5,95 318,3 1.045,1 1.363,3

15 3.840 5,95 281,7 1.088,9 1.370,6


Se realizó una sensibilización de la frecuencia de reemplazo para los consumos que difieren en una desviación estándar del consumo promedio: para consumos de 175 m3/año y 337 m3/año. Estos resultados se muestran en el Cuadro Nº 12. Como es obvio, la frecuencia de recambio es mayor para consumos anuales mayores.

Cuadro N° 12 Período de reposición de micromedidores para diversos consumos anuales ($de enero de 1997)

Volumen estimado

(m3/año)

Período estimado de recambio

micromedidores

(años)

Error

Subcontaje

(%)

CAE

Programa Mantenimiento

($)

Volumen acumulado

de recambio

(m3)

175 17 4,25 748,6 2.975

256 11 4,25 1.332,3 2.816

337 8 4,25 1.963,8 2.696

FUENTE: Elaboración propia con base en resultados obtenidos. Ver Capítulo 4.

D. Rentabilidad programa de mantenimiento

La rentabilidad del proyecto se mide como la diferencia de VAN entre realizar el reemplazo del medidor en el volumen óptimo (situación con proyecto) menos realizar el reemplazo con volúmenes acumulados posteriores al óptimo (situación sin proyecto). Para estos efectos, los costos del programa de mantenimiento se tratan como un gasto, dado que el primer micromedidor que se instala en el arranque domiciliario es de cargo del cliente de la empresa, por lo que no corresponde tratarlo contablemente como un activo. En el Cuadro N° 13 se resumen los VAN de efectuar reemplazos de medidores con volúmenes posteriores al óptimo (2.975 m3).

Cuadro N° 13 Rentabilidad de programas alternativos de recambio de micromedidores ($ de enero de 1997)

Volúmenes de recambio alternativos (situación sin proyecto)

$/micromedidor 3.072 m3 3.328 m3 3.584 m3 3.840 m3 4.096 m3

Valor actual del mayor costo de recambio (a)

665,9 1.221,6 1.688,9 2.088,4 2.430,1

Valor actual del 800,2 1.466,2 2.028,4 2.506,6 2.964,0

mayor ingreso (b)

VAN

(b) - (a) 134,3 244,5 339,5 418,1 533,8

FUENTE: Elaboración propia en base al Cuadro N° 4.4.

Del Cuadro N° 13 se observa que si el reemplazo del medidor se realiza con mayor volumen acumulado respecto al óptimo (situación sin proyecto), el VAN del proyecto de un programa de mantenimiento preventivo es mayor.

E. Conclusiones

1) Realizar proyectos de mantenimiento preventivo aumenta el valor de la empresa frente a programas de recambio de micromedidores con carácter correctivo.

2) El CAE óptimo se estimó para un cierto valor de la tarifa y de costo de reemplazo; si éstos costos aumentan, el valor de reemplazo más conveniente para la empresa será menor.

3) El error de subcontaje de los medidores depende del: (i) desgaste de las piezas por su uso en el tiempo y (ii) error de medición según el caudal que está midiendo el instrumento (Curva Característica del medidor). La Curva de Error del medidor integra estas dos fuentes de error. Por lo tanto, es conveniente optimizar el tipo de medidor según los resultados obtenidos de la Curva de Error de cada tipo de cliente (“alto”, “medio” y “bajo”).

4) El interés del recambio del medidor es contrapuesto entre la empresa y el cliente, ya que el aumento de este error favorece al cliente como una rebaja en la tarifa.

F. Limitaciones y recomendaciones

Las limitaciones del estudio son las siguientes:

1) El error de medición utilizado para los medidores con volumen acumulado entre 2.000 y 3.000 m3 es un valor extrapolado, por lo que pudiera afectar la conclusión acerca del período de reemplazo óptimo.

2) Los cálculos se han realizado suponiendo que el consumo promedio de los clientes se mantiene en 256 m3/ año. Sin embargo, este supuesto sólo afecta la estimación del período de reemplazo y se utiliza por efectos de la metodología de cálculo, pero no afecta la decisión de reemplazarlo cuando el volumen acumulado que registra el medidor llegue a los valores aquí estimados. Por otra parte, para obtener una mejor estimación del período de reemplazo, se debiera considerar que este consumo es creciente con el tiempo.

3) En este estudio sólo se tuvo acceso a las Curvas de Error de los medidores de 15 mm para la estructura de consumo de clientes de 256 m3/año. Se recomienda determinar las Curvas de Error para diferentes estructuras de consumo (“alto”, “medio” y “bajo”), así como también para los medidores residenciales de 20 mm.

4) No se evaluó el proyecto de cambio de tecnología de transmisión mecánica a magnética, que incluye la determinación del momento óptimo de su reemplazo, para lo cual se requiere conocer la Curva de Error de los medidores de transmisión magnética.

VII. APLICACIÓN AL SISTEMA DE AGUA POTABLE DE ESSAT EN ARICA

El consumo promedio sin restricción en la ciudad de Arica es de 185 m3/año para los clientes con arranques de 15mm de diámetro, según información entregada por ESSAT.

Debido a que no se dispone de información confiable sobre la curva de error de los medidores domiciliarios en la ciudad de Arica, se utilizará la derivada del estudio para Santiago. Sin embargo, debido a que las características de mayor salinidad del agua potable en Arica puede malograr el funcionamiento de los medidores, se la corregirá aumentando el error de subcontaje en un 5%, 10% y 15%, para cada volumen acumulado, como se indica en el Cuadro N° 14. El período óptimo de recambio se determinará para estos tres escenarios.

Cuadro N° 14 Error estimado de la lectura de micromedidores de 15 mm.

Volumen acumulado (m3)

Error de medición 5% mayor subcontaje



0000-1000 0,89 0,94 0,98

1001-2000 2,36 2,48 2,59

2001-3000 4,46 4,68 4,89

3001-4000 6,25 6,55 6,84

4001-5000 6,60 6,92 7,23

5001-6000 6,96 7,29 7,62

6001-7000 8,83 9,25 9,67

7001-8000 11,48 12,02 12,57

8001-9000 13,36 13,99 14,63

9001 y más 13,76 14,41 15,07

FUENTE: Cuadro N° 8. Error de micromedidores en función del volumen acumulado.

A. Costos

El costo de cambiar el medidor es de $12.550 ($ de enero de 1997) , e incluye el retiro del medidor usado y la instalación de uno nuevo; es decir, en Arica no se reutiliza la carcaza del medidor retirado para recibir un “kit” metrológico nuevo.

El costo debido al subcontaje se determinó considerando que el consumo promedio se mantiene en los 185 m3/año, utilizándose el cargo variable de la tarifa de agua potable más la de alcantarillado para valorar la pérdida por menor facturación.

B. Resultados de la evaluación

Los Cuadros Nos 15, 16 y 17 muestran los resultados de la evaluación, e incluye los CAE de los costos de la pérdida por subcontaje, más el de reemplazo del medidor en cada uno de los tres escenarios. Los períodos de reemplazo óptimos se muestran en el Cuadro N° 18 para cada escenario.

Cuadro N° 15 Resultados evaluación recambio medidores. Escenario 5% ($ de enero de 1997)

Año Volumen Error de CAE CAE CAE

acumulado subcontaje recambio subcontaje Costo total

(m3) (%) ($) ($) ($)

6 1110 2,36 1661,4 663,4 2324,8

7 1295 2,36 1357,4 749,2 2106,6

8 1480 2,36 1131,4 813,0 1944,4

9 1665 2,36 957,4 862,2 1819,5

10 1850 2,36 819,8 901,0 1720,8

11 2035 2,36 708,6 932,4 1641,0

12 2220 4,46 617,2 1024,9 1642,1

13 2405 4,46 541,0 1102,0 1643,0

14 2590 4,46 476,8 1167,0 1643,8

15 2775 4,46 422,1 1222,3 1644,4

16 2960 4,46 375,1 1269,8 1645,0





(m3) (%) ($) ($) ($)

5 925 0,94 2.090,3 568,3 2.658,7

6 1.110 2,48 1.661,4 695,4 2.356,8

7 1.295 2,48 1.357,4 785,5 2.142,9

8 1.480 2,48 1.131,4 852,4 1.983,8

9 1.665 2,48 957,4 904,0 1.861,4

10 1.850 2,48 819,8 944,8 1.764,5

11 2.035 4,68 708,6 1.058,2 1.766,7

12 2.220 4,68 617,2 1.151,4 1.768,6

13 2.405 4,68 541,0 1.229,0 1.770,1

14 2.590 4,68 476,8 1.294,5 1.771,3

15 2.775 4,68 422,1 1.350,3 1.772,4





(m3) (%) ($) ($) ($)

5 925 0,98 2090,3 594,4 2684,8

6 1110 2,59 1661,4 727,5 2388,9

7 1295 2,59 1357,4 821,8 2179,2

8 1480 2,59 1131,4 891,9 2023,3

9 1665 2,59 957,4 945,9 1903,3

10 1850 2,59 819,8 988,6 1808,3

11 2035 4,89 708,6 1107,5 1816,1

12 2220 4,89 617,2 1205,2 1822,4

13 2405 4,89 541,0 1286,6 1827,7

14 2590 4,89 476,8 1355,3 1832,1

15 2775 4,89 422,1 1413,8 1835,9

16 2960 4,89 375,1 1464,0 1839,2


Cuadro N° 18 Período de reposición de micromedidores para diferentes escenarios de curva de error ($ en moneda de enero de 1997)

Escenario

Curva de error

(% sobre EMOS)

Período de recambio

medidores

(años)

Error de

subcontaje

(%)

CAE

Costo total

($)

Volumen acumulado

(m3)

5 11 2,36 1.641,0 2.035

10 10 2,47 1.764,5 1.850

15 10 2,59 1.808,3 1.850

FUENTE: Elaboración propia.

C. Conclusiones, limitaciones y recomendaciones

La frecuencia de recambio es prácticamente igual para los tres escenarios, pues los valores del mínimo CAE no se diferencian significativamente para una frecuencia de 10 a 11 años en los tres escenarios. De la comparación de estos resultados con los obtenidos en EMOS, se puede concluir que en la medida en que los programas de mantenimiento tienen costos más altos, en términos de pérdidas por subcontaje, valor del agua y costos del recambio, es conveniente realizar el mantenimiento cuando se alcanzan volúmenes acumulados menores.

Las limitaciones son las siguientes:

1) El error por subcontaje para el período de reemplazo óptimo no fue observado en el estudio de EMOS, sino que fue determinado a partir de un valor extrapolado. Será así recomendable estudiar la curva de error para estos menores valores acumulados de consumos.

2) Los cálculos se han realizado suponiendo que el consumo promedio de los clientes se mantiene en 185 m3/año, sólo para efectos de la aplicación de la metodología.

3) Sería conveniente revisar los resultados obtenidos por ESSAT, para la curva de error de los medidores de transmisión mecánica pues contienen contradicciones que no fue posible dilucidar. Asimismo, estimar dichas curvas para los medidores de transmisión magnética. Cabe señalar que en esta ciudad ESSAT está realizando el cambio de todos los medidores de transmisión mecánica por magnética, proceso que se inició en septiembre de 1997 y que está programado

terminarse en un plazo de 4 años. ¿Será conveniente cambiarlos todos, cualquiera sea en nivel de consumo del cliente?. No se avaluó el proyecto de cambio de tecnología.

4) Para este proceso de cambio tecnológico en ejecución, sería conveniente para ESSAT estudiar la posibilidad de reutilizar la carcaza del medidor antiguo de modo de reducir el costo del medidor nuevo. De acuerdo a información entregada por la empresa, se han iniciado las gestiones para evaluar esta alternativa.

VIII. RECOMENDACIONES GENERALES

De acuerdo a las conclusiones y limitaciones determinadas para cada uno de los proyectos evaluados, es posible mencionar las siguientes recomendaciones generales para continuar con estudios tendientes a evaluar proyectos de reducción de pérdidas en sistemas de agua potable:

1) Para la determinación del nivel óptimo de pérdidas de un sistema de agua potable es conveniente tener en consideración los siguientes aspectos:

- Estudiar en forma particular cada SAP, ya que éstos tienen características propias que los hacen diferentes entre ellos.

- Recopilar la información pertinente para hacer el análisis de las pérdidas tanto físicas como comerciales. Esta información debe incluir los costos variables relacionados con dichas pérdidas.

- Revisar el programa de inversiones de aumento de capacidad y su relación con la proyección de las pérdidas del sistema.

- Uniformar el criterio para medir las pérdidas del sistema, señalando los volúmenes que corresponden a los consumos operacionales y de utilidad pública y los que son una estimación de las pérdidas.

- Invertir en proyectos que entreguen la información necesaria para poder evaluar proyectos de reducción de las pérdidas: macromedición, determinación de los parámetros que definen los volúmenes de fugas en la red, curvas de error de los medidores por estructura de consumo de los clientes y otros que se estimen convenientes.

2) Observar los siguientes aspectos de un sistema de agua potable con el propósito de conocer en forma preliminar la situación de sus pérdidas y de los proyectos que se podrían ejecutar para su reducción:

- Nivel de presiones en la red.

- Macromedición existente para la medición de las pérdidas y el manejo de la información que entregan.

- Indice de roturas en la red y sus causas probables: presión, antigüedad de las tuberías, características del suelo.

- Ejecución de programas de mantención preventiva de los elementos del sistema.

- Programa de las inversiones futuras de aumento de la capacidad del sistema.

- Cultura organizacional dentro de la empresa orientada al control de las pérdidas .

- Estructura de consumo de los clientes de la empresa.

- Cobertura de la micromedición a nivel de clientes.

- Cultura de los consumos fraudulentos de los clientes: conexiones clandestinas y acciones que conlleven hurto.

- Calidad del agua en relación al desgaste de los micromedidores.

- Valor de la tarifa de agua potable.

PRÓLOGO

El presente estudio forma parte de los cuatro elaborados durante la fase práctica de la Décimo Novena versión del Curso Interamericano de Preparación y Evaluación de Proyectos (CIAPEP), que se desarrolló entre febrero y diciembre de 1997, auspiciado conjuntamente por el Ministerio de Planificación y Cooperación Mideplan y el Instituto de Economía de la Pontificia Universidad Católica de Chile. Esta fase práctica, cuyo objetivo es la aplicación de los conocimientos entregados a los participantes, en la etapa teórica, incluye la preparación y evaluación de un proyecto específico que represente interés y sea además un aporte metodológico significativo en el estudio de los proyectos de alguno de los sectores de la actividad nacional, tales como: Transporte, Telecomunicaciones, Salud, Sanitario y Educación, entre otros. De esta forma, los participantes se dedicaron en forma exclusiva entre los meses de julio y diciembre, a la preparación, identificación, formulación y evaluación del proyecto “Reducción de Pérdidas en Sistemas de Agua Potable”. Una versión preliminar de este trabajo fue presentada un panel evaluador en diciembre, la presente versión incorpora las sugerencias de los panelistas.

En principio Mideplan solicitó la elaboración de un proyecto que permitiese determinar el nivel óptimo de pérdidas, en un sistema de agua potable; esto no fue posible pues dada la legislación sanitaria vigente, las tarifas se calculan a partir de una "empresa modelo" teórica, con un nivel de pérdidas ideal, y por lo tanto no dependen de las pérdidas reales que presenten los sistemas en explotación.

En este escenario, las acciones que se emprenda para contener las fugas de agua sólo inciden en mejoras de la eficiencia de la empresa real en el corto plazo, aumentando la disponibilidad de venta (y por lo tanto los ingresos) en situaciones de escasez, o bien por ahorro de costos de producción variables, en situaciones sin escasez. En el largo plazo, los aumentos de disponibilidad se traducen en postergaciones de los planes de expansión de los sistemas al aumentar su capacidad disponible. Por ello, las decisiones de reducción de pérdidas y en definitiva el nivel óptimo que a cada empresa le convenga alcanzar estará dado por la evaluación adecuada de los beneficios y costos asociados a los proyectos específicos.

La administración de procesos productivos requiere de una serie de criterios de eficiencia, que en el caso del suministro de agua potable se traducen, entre otros, en cantidad de agua vendida versus cantidad de agua producida; para ello se requiere efectuar balances ya sea de flujo o de volumen de agua en determinados períodos de tiempo entre las diferentes etapas del proceso. De aquí surge la importancia de la macromedición o medición de “grandes entregas” (plantas, estanques o conducciones) y de la micromedición o cuantificación de los volúmenes suministrados a nivel de los domicilios de los usuarios. Los balances de flujo requieren instantaneidad y simultaneidad en los balances de tipo volumétrico se facilitan al considerar períodos de tiempo adecuados de traspaso del agua entre una y otra etapa. En este sentido, las empresas sanitarias han desarrollado diversos sistemas de medición aplicando los mecanismos y tecnologías que han ido apareciendo en el área. Aunque la cobertura de micromedición es lo suficientemente amplia (Chile ocupa uno de los primeros lugares en este aspecto en América Latina), la cobertura de macromedición no lo es. El estudio mostró, en general, la conveniencia de aumentar la macromedición en las empresas de agua potable.

El análisis de las características generales de los sistemas y sus situaciones permitió concluir que el estudio particular de cada caso, empresa o sistema en explotación, daría las pautas o acciones a emprender para la reducción de pérdidas de nivel productivo y de grandes conducciones, determinándose allí sus costos y beneficios, tarea que no debería ser muy laboriosa para los técnicos de las empresas. Con ello, el objetivo del presente estudio se centró en la formulación de metodologías para la identificación y evaluación de proyectos que pudieren ser válidas en forma general y tener amplia aplicación, orientándose por ello los esfuerzos a las etapas de distribución y comercialización del agua potable.

Según lo anterior, se formularon metodologías de evaluación económica privada de proyectos de reducción de pérdidas en la red de distribución (usualmente denominadas fugas) y a la reducción de pérdidas de tipo comercial producto de sub-facturación. Las metodologías se aplicaron al sistema que atiende al Gran Santiago cuya concesión pertenece a la Empresa Metropolitana de Servicios Sanitarios (EMOS S.A.), y al sistema de la ciudad de Arica cuya concesión pertenece a la Empresa de Servicios Sanitarios de Tarapacá (ESSAT S.A.).

En el caso de las pérdidas en la red de distribución se abarcaron aspectos como el número de fugas presentes en la red, el caudal promedio que se pierde por fuga, las tasas de aparición de nuevas fugas y el tiempo de permanencia de la fuga hasta ser detectada. Respecto de las acciones directas a seguir se examinaron las de detección sistemática de

fugas y medición distrital de caudales (balance de volúmenes en sectores “reducidos” de la red), que están orientadas a reducir la tasa de aparición de nuevas fugas. Los costos se determinaron en función de las acciones de contención, mientras que los beneficios corresponden a los aumentos de disponibilidad de agua en el corto plazo (con escasez y sin escasez) y largo plazo (postergación de inversiones), tal como se mencionó precedentemente.

En el caso de las pérdidas de tipo comercial, las investigaciones desarrolladas respecto de la micromedición han mostrado que los medidores domiciliarios presentan sistemáticamente un error de subcontaje, el que es función del uso o volumen acumulado que haya registrado el medidor. Sobre esta base, se definieron proyectos de reemplazo con sus costos de recambio de medidores en función de la edad y beneficios provenientes de facturar volúmenes crecientes en el tiempo y que sin recambio se perderían.

Teniendo en cuenta los supuestos y limitaciones, los resultados permiten afirmar la conveniencia de realizar detección sistemática de fugas ya sea con o sin medición distrital, en tanto que la cantidad de equipamiento por emplear dependerá de cada caso. Respecto de los proyectos de reducción de pérdidas comerciales, en ambos sistemas sometidos a análisis, se observó la conveniencia de efectuar, las reposiciones de medidores aproximadamente a los 11 años de uso, para un determinado nivel de consumo mensual promedio.

La evaluación de los proyectos fue solamente de tipo privado, ya que se supuso que tanto los costos como los ingresos percibidos por las empresas a precios de mercado son representativos de los precios sociales. Sin embargo, los aumentos de disponibilidad no fueron valorados socialmente en lo que a excedente del consumidor se refiere y que sería un beneficio adicional de los proyectos que cubren situaciones de escasez. Tampoco se incorporó el efecto que podría tener en la contracción de demanda, vía elasticidad-precio, el “aumento de precio” que podrían percibir los usuarios al cambiarles los micromedidores y recibir facturaciones mayores.

La Dirección del Programa desea expresar los agradecimientos a la Empresa Metropolitana de Obras Sanitarias y a la Empresa de Servicios Sanitarios de Tarapacá, por su cooperación en el suministro de información, además de las orientaciones y comentarios de sus profesionales de las áreas de Operaciones, Planificación y Comercial. También hago presente el aporte realizado por la Superintendencia de Servicios Sanitarios, como ente regulador del sector, por su apoyo e interés en el desarrollo de este trabajo.

Finalmente, deseo expresar mi reconocimiento personal a la magnífica labor realizada por todos y cada uno de los integrantes del grupo de trabajo, así como por su supervisor, el ingeniero señor Daniel Saavedra. El profesionalismo y dedicación en la ejecución de las tareas, la capacidad para abordar áreas de conocimiento desconocidas y el espíritu y organización del grupo de trabajo son aspectos dignos de destacar.

Ernesto R. Fontaine

Director CIAPEP

Nota: Las opiniones, conclusiones y recomendaciones contenidas en el presente trabajo no coinciden necesariamente con las que pudiera tener MIDEPLAN o el Instituto de Economía de la Pontificia Universidad Católica de Chile.

GLOSARIO

Arranque Irregular

Consiste en una manguera de plástico que se deriva desde un punto de la cañería secundaria o un arranque regular, hasta las viviendas contiguas existentes en el lugar.

Arranque Regular

Tubería que se deriva desde una cañería de la red secundaria y termina al interior del sitio de un consumidor en un medidor de caudal, el cual permite determinar el consumo de agua potable en

una vivienda.

By Pass

Desvío fraudulento del medidor.

Coeficiente de Demanda Máxima Diaria

Corresponde aproximadamente a 1,1 veces el coeficiente de máximo mensual (correspondiente al mes de enero). Se utiliza el mes de enero por ser este donde se produce la máxima demanda en el año. Por su parte, el coeficiente máximo mensual se obtiene comparando la demanda total media

mensual del mes de enero con respecto a la media mensual anual (caso EMOS).

Coeficiente máximo día = 1,1* coeficiente mensual (enero)

Coeficiente máximo mensual = (Consumo medio de enero)

(Consumo total anual/12)

En el caso de Arica este coeficiente corresponde a 1,3 veces el coeficiente de máximo mensual, también del mes de enero.

Coeficiente Máximo Horario

En general se considera un coeficiente de máximo horario de 1,5 veces sobre el coeficiente de máximo diario.

Coeficiente máximo horario = 1,5* coeficiente máximo diario

Capacidad Máxima Diaria

Volumen máximo que puede pasar por el aparato durante un día. El número de días por mes debe ser tal que no se exceda la capacidad máxima mensual.

Capacidad Máxima Horaria

Volumen máximo que puede pasar por el aparato, durante períodos de una hora. El número de estos períodos por día, debe ser tal que no exceda la capacidad máxima diaria. También se denomina caudal admisible y equivale a la mitad del caudal nominal para medidores de velocidad.

Capacidad Máxima Mensual

Volumen de agua que puede pasar por el aparato durante un mes sin que sufra desgaste acelerado.

Consumo no Residencial

Corresponde a las categorías industrial, comercial y fiscal, se mide en lts/arranq/día.

Consumo no Registrado o no Facturado

Son aquellos consumos que no son registrados a través del sistema comercial de la empresa y que por lo tanto no generan facturación. Por ejemplo: aguas de uso público para riego, incendios, lavado de calles, instalaciones sin medidor o con medidor en mal estado, conexiones clandestinas, etc.

Dimensionamiento del Medidor

Corresponde a la elección de medidor más adecuado a un determinado usuario, basándose en las características de consumo y de presión disponible.

Dotación de Consumo

Consumo per-cápita, en lts/hab/día, dado un ingreso promedio de cada estrato social y a un nivel de tarifa imperante.

Eficiencia de la Facturación

Es la relación existente entre el volumen de agua consumida y el agua facturada en un período de tiempo dado

Donde:

Ef = Eficiencia de la facturación.

Vcoi = Volumen consumido en el período i.

Vfi = Volumen facturado en el período i.

Eficiencia Operativa del Sistema de Distribución de Agua Potable

Es la relación porcentual entre el agua que es registrada en los medidores de los usuarios en un período de tiempo dado, y el volumen de agua que ingresa al sistema de distribución desde los centros de producción, en el mismo período.

EdVsei

Vcoi= ×100

Donde

Ed = Eficiencia de la distribución.

Vsei = Volumen a la salida de estanques en el período i.

Vcoi = Volumen consumido en el período i.

Eficiencia Productiva

Es la relación existente entre el agua medida o estimada a nivel de captación y la registrada a la salida de los estanques que alimentan la red de distribución de agua potable (expresada en términos porcentuales), válida en un período determinado.

EpVsei

Vci= ×100

Donde:

Ep = Eficiencia productiva.

Vci = Volumen captado en el periodo i.

Vsei = Volumen a la salida de estanques en el período i.

Eficiencia del Sistema

Es la relación existente entre el agua medida o estimada a nivel de captación y el consumo facturado a los usuarios.

EsVfi

Vci= ×100

Donde

Es = Eficiencia del sistema.

Vfi = Volumen facturado en el período i.

Vci = Volumen captado en el período i.

Estanqueidad

Capacidad de mantener el agua durante un determinado tiempo a una determinada presión, sin fugas, sin exudaciones y sin deformaciones de la cañería o del medidor.

Kit

Se denomina a todo el conjunto de mecanismo interior del medidor, formado por: relojería, platina intermediaria, tren reductor y conjunto de medición.

Mecanismo Totalizador

Esta constituido por un dispositivo que permite a través de la simple yustaposición de las indicaciones de los diferentes elementos que lo componen, una lectura segura, fácil y sin ambigüedades del volumen de agua medido.

Período de Expansión

Período durante el cual se realizan las inversiones que permiten dimensionar la capacidad del sistema con el objeto de satisfacer la demanda proyectada.

Período de Previsión

Período durante el cual un sistema puede satisfacer la demanda prevista sin necesidad de incrementar su capacidad.

Período Punta

Conjunto de meses en que la demanda del sistema excede significativamente la demanda correspondiente a los meses de menor consumo. Los criterios para la determinación de períodos punta se establecen en las bases de los estudios tarifarios.

Transmisión

Sistema utilizado para transferir el movimiento del mecanismo de medición al mecanismo totalizador.

Zona de Concesión o Territorio Operacional

Área geográfica delimitada en extensión territorial y cota, donde existe obligatoriedad de servicio para las empresas de distribución de agua potable que tiene la concesión.

CAPÍTULO I

ORIGEN Y OBJETIVOS

El agua potable proviene de un sistema productivo compuesto por instalaciones que captan el agua cruda desde sus fuentes, la transforman en apta para el consumo humano y la distribuyen a los consumidores a través del sistema de distribución. Estas instalaciones se agrupan en las etapas de producción y distribución, y en ellas se producen diferencias entre el volumen de agua que ingresa y el que sale, las que se denominan pérdidas.

I. Marco institucional e identificación de beneficios

La explotación de los sistemas de agua potable en Chile es realizada por empresas en las que el Estado es el principal accionista, y por empresas privadas, todas las cuales operan con economías de escala y constituyen monopolios naturales. Con el propósito de que los consumidores paguen un precio eficiente por el servicio recibido y no se generen costos sociales netos derivados de la acción monopólica, la Superintendencia de Servicios Sanitarios fija la tarifa máxima que cada empresa puede cobrar. La ley establece que el cálculo de esta tarifa se realice simulando cada sistema con una empresa modelo que recién inicia su operación con costos marginales y medios de explotación eficientes, incluyendo un nivel máximo admisible de pérdidas. Este nivel máximo es del 20% para sistemas de captación superficial, y del 15% para los de captación subterránea. Por lo tanto, no influye en la tarifa la situación real de pérdidas que presenta el sistema explotado por la empresa en su área de concesión.

Los proyectos de reducción de pérdidas se ejecutan principalmente en (i) la red de distribución, para disminuir los volúmenes de fugas de agua (ya) potable en sus tuberías, y (ii) en el proceso de comercialización, para disminuir los errores de medición y los consumos clandestinos. Otros proyectos de reducción de pérdidas se relacionan con mejoramientos en la gestión de las actividades que las empresas habitualmente ejecutan para el control de otras pérdidas.

El nivel óptimo de pérdidas que a cada empresa le conviene alcanzar desde el punto de vista económico, se obtiene de evaluar los beneficios y costos asociados a su reducción, disminuyéndolas hasta aquél nivel en que los costos marginales de reducirlas se igualan a los beneficios marginales. Los beneficios dependerán del valor que tiene el agua recuperada; para el caso de pérdidas en la red de distribución, será el costo incurrido en obtenerla (costo del agua cruda1 más los de hacerla potable), si es que ello no genera una mayor facturación, más el ahorro que significa postergar las inversiones futuras requeridas para -como lo exige la ley- satisfacer la demanda futura. Para las pérdidas de comercialización, el beneficio principal será una mayor facturación o ingresos brutos para la empresa -cuyo valor depende de la tarifa-, lo cual a su vez puede llevar a un menor consumo y a la postergación de inversiones futuras.

Así, dependiendo de los costos y beneficios de reducir ambas pérdidas, las empresas podrán mejorar los resultados de su gestión y, por ende, su valor económico.

II. Origen del estudio

MIDEPLAN, a través de su Departamento de Inversiones, solicitó al curso del CIAPEP 97 desarrollar una metodología para determinar el nivel óptimo económico de pérdidas, y aplicarlo en sistemas “representativos” de la realidad del país. Ello, en vista de que los “altos” niveles de pérdidas en algunos sistemas de agua potable, que fluctúan entre el 20% y 40%, son superiores a los establecidos en las empresas modelo supuestas para la fijación tarifaria (20% como máximo).

III. Objetivos del estudio

Durante el desarrollo del estudio se concluyó que -debido a las características particulares que presenta cada sistema y a que el nivel de pérdidas no influye en el nivel de las tarifas que las empresas puedan cobrar- el nivel óptimo de pérdidas de cada sistema sólo puede determinarse evaluando cada uno de los proyectos específicos que la empresas puedan ejecutar para su disminución. Por este motivo, el objetivo del estudio se limitó a formular metodologías de evaluación económica privada de proyectos específicos destinados a reducir pérdidas, y aplicarlas a la

1 Para los efectos del presente estudio, el costo del agua cruda (derechos de agua) se

considerará entre las inversiones que las empresas tienen planificado ejecutar para cumplir con su obligación de contar con los recursos hídricos necesarios para satisfacer siempre toda la demanda en su sistema.

situación que enfrentan la Empresa Metropolitana de Servicios Sanitarios (EMOS) en el Gran Santiago, y a la de la Empresa de Servicios Sanitarios de Tarapacá (ESSAT), en Arica. Estas empresas han ejecutado investigaciones y realizado trabajos que son útiles para validar las metodologías que se desarrollarán en el presente estudio.

Las metodologías de evaluación económica desarrolladas corresponden a (a) proyectos de reducción de las pérdidas en la red de distribución mediante (i) el control de presiones (que reduce la tasa de ocurrencia y el caudal por fugas), y (ii) la detección de fugas que no son visibles, las cuales pueden con ellos detectarse antes de que afloren, y (b) a proyectos de reducción de pérdidas comerciales por errores de medición mediante un programa de mantenimiento preventivo y reposición de medidores al nivel de consumidor final, lo cual conducirá a una mayor facturación.

CAPÍTULO II

SISTEMAS DE AGUA POTABLE, SUS PÉRDIDAS Y MEDIDAS DE REDUCCIÓN Y CONTROL

I. Clasificación y origen de las pérdidas

Un Sistema de Agua Potable (SAP) es un conjunto de instalaciones destinadas a la captación, aducción, tratamiento, regulación, distribución y comercialización de agua potable en calidad y cantidad demandada por los diversos tipos de consumidores.

Comprende la etapa de producción, que incluye las unidades desde la captación hasta la entrega en los estanques de regulación, y la etapa de distribución, que incluye desde los estanques hasta las instalaciones domiciliarias.

Las Figuras Nos. 2.1 y 2.2 ilustran los diversos tipos y unidades componentes de un SAP.

En un SAP se registran pérdidas de agua en cada una de las unidades que lo componen y además consumos propios para el adecuado funcionamiento de las unidades del sistema, llamados consumos operacionales. Por lo tanto, el volumen de agua disponible en un SAP debe atender los requerimientos de los consumidores más las pérdidas y consumos operacionales previstas.

Para los efectos de este trabajo, se considera que la pérdida total en un sistema de agua potable corresponde a la diferencia entre el volumen captado en la fuente y el volumen facturado (medido más el estimado)1 a los diversos clientes. Normalmente se expresa como un porcentaje del volumen captado. Esta definición de pérdida incluye los consumos operacionales, que son pérdidas intrínsecas de cada SAP, y los consumos de utilidad pública (riego de jardines, agua para la extinción de incendios y otros). Sin embargo, éstos volúmenes se pueden descontar del agua que es captada en la fuente y, por lo tanto, no ser consideradas como pérdidas.

Figura N° 2.1

Sistema de agua potable - esquema general

captación superficial

Aducción gravitacional

FUENTES ESTANQUE

REGULACIÓN PLANTACIÓN CAPTACIÓN ELEVACIÓN CLORACIÓN MATRIZ ADUCCIÓN FLUORACIÓN

PLANTA

TRATAMIENTO

ARRANQUE DOMICILIARIO

RED SECUNDARIA

RED DISTRIBUCIÓN

Aducción por bombeo

ESTANQUE

REGULACIÓN

PLANTA CLORACIÓN

FUENTES ELEVACIÓN FLUORACIÓN ADUCCIÓN MATRIZ

1 El volumen estimado corresponde a los consumos de agua que no son medidos, pero son

estimados como cuotas mensuales para efectos de facturación, a partir de criterios adoptados por cada empresa.

PLANTA

TRATAMIENTO

ARRANQUE DOMICILIARIO

RED SECUNDARIA

RED DISTRIBUCIÓN

Figura N° 2.2

Sistema de agua potable - esquema general captación subterránea

Captación por pozos

ADUCCIONES CLORACIÓN ESTANQUE

FLUORACIÓN REGULACIÓN

MATRIZ

ARRANQUES DOMICILIARIOS

RED SECUNDARIA

RED DISTRIBUCIÓN

Captación por drenes

PLANTA CLORACIÓN ESTANQUE

ELEVACIÓN FLUORACIÓN REGULACIÓN

MATRIZ

ARRANQUES DOMICILIARIOS

RED SECUNDARIA

RED DISTRIBUCIÓN

Su determinación, en cada una de las etapas del sistema, depende de la infraestructura de medición instalada o de estimaciones, en caso de ausencia de medidores. La macromedición (medidores instalados en la etapa de producción y ductos principales de alimentación de la red de distribución) asociada a la micromedición (medidores instalados en las unidades de consumo) permiten evaluar los niveles de pérdidas en cada una de las etapas del sistema.

Para facilitar el análisis de las pérdidas en las diversas etapas de un SAP conviene clasificarlas según las características que las distinguen. Para efectos del presente trabajo las pérdidas serán clasificadas según su naturaleza en dos grupos: técnicas y comerciales. Además, se definirán los consumos operacionales, dentro de las pérdidas técnicas, las que pueden o no ser consideradas como pérdidas del SAP.

A. Pérdidas técnicas

Corresponden a los volúmenes de agua que se pierden en las unidades del sistema como consecuencia de sus condiciones físicas u operacionales. Estas pérdidas se producen principalmente en la planta de tratamiento y en la red de distribución. Estas pérdidas pueden ser subdivididas en: físicas y operacionales.

1. Pérdidas físicas

Son los volúmenes de agua que se pierden en una etapa cualquiera del SAP como consecuencia de fallas en la infraestructura física instalada o por evaporación.

Se manifiestan como fugas en las juntas de interconexión entre tuberías y elementos accesorios (piezas especiales, válvulas, ventosas, medidores, grifos), y fugas por fisuras, roturas, filtraciones y goteos en las diversas unidades del sistema. Las pérdidas por evaporación más comunes ocurren en los canales abiertos de aducción, en los estanques de almacenamiento y plantas de tratamiento.

Las pérdidas físicas son función de varios factores sobre los cuales se pueden o no ejercer acciones de control. Se destacan los indicados a continuación:

a) Presiones internas: son aquellas a que están sometidas internamente las tuberías, y en cualquier punto analizado presentan tres situaciones distintas en cuanto a su magnitud: i) presiones dinámicas: ocurren en condiciones normales de escurrimiento del agua; ii) presiones estáticas: son de mayor magnitud que las dinámicas y ocurren en condiciones de interrupción del escurrimiento del agua; iii) sobrepresiones: son aquellas generadas cuando ocurren cambios bruscos en las condiciones del escurrimiento del agua, provocados por corte de energía, o cierres rápidos de válvulas. Son las llamadas presiones de golpe de ariete, que muchas veces llegan a sobrepasar en el doble a las presiones normales de trabajo (dinámicas).

La experiencia en la operación de los sistemas y los estudios y análisis del comportamiento de las pérdidas frente a las presiones a que están sometidos1 han comprobado el efecto de mayor frecuencia de roturas en función del aumento de las presiones. Normalmente, esta mayor frecuencia se registra durante la noche, cuando el menor consumo nocturno somete a las tuberías de distribución a presiones cercanas a la estática, o en situaciones de sobrepresiones, por efecto del golpe de ariete. Las altas presiones también provocan el aumento de las secciones de las roturas y consecuentemente el de los caudales que se pierden.

b) Calidad de los materiales y procesos constructivos: son factores definidos en el diseño y especificados en función de la presión a que estarán sometidas las tuberías, piezas especiales y elementos estructurales, así como también en función de la calidad del agua conducida y del suelo donde serán instaladas dichas unidades del sistema. El empleo de material y procesos constructivos inadecuados y la falta de control de calidad, hacen que los sistemas se tornen más vulnerables a las roturas, filtraciones, corrosiones o incrustaciones, generando una mayor probabilidad de pérdidas. El estado de conservación de cada tipo de material es función del tiempo de servicio y de los procedimientos de mantención utilizados.

c) Calidad del agua: influye directamente sobre la vida útil de los materiales empleados para transportarla. Aguas que presentan bajos niveles de pH provocan corrosión interna de las

1 Techical Working Group on Waste of Water-Leakage Control Policy and Practice-Standing

Technical Committee reports, Number 26.

tuberías y elementos accesorios, principalmente en puntos donde existan fallas en los revestimientos de los mismos (capa de cemento en tubos de fierro fundido y bitumix en los de acero). Las aguas con alto contenido de sulfatos actúan igualmente con efectos corrosivos en tuberías de asbesto cemento y de hormigón. El efecto de la corrosión aumenta la velocidad de deterioro de los materiales, generando una mayor probabilidad de ocurrencia de pérdidas.

d) Raíces y piedras: son los principales factores externos de ocurrencia de pérdidas. Las microfisuras en las tuberías de asbesto cemento generan humedad en el terreno, atrayendo las raíces de los árboles, las que provocan fisuras y roturas en este tipo de tubería.

Las piedras que eventualmente ingresan a las tuberías, principalmente durante los servicios de reparaciones, también causan averías que pueden resultar en pérdidas por roturas.

e) Siniestros que afectan a las tuberías: las intervenciones en arterias urbanas para reparaciones de otras redes de servicio público (gas, aguas lluvias, energía, alcantarillado, teléfono) pueden dañar las tuberías de aducción y distribución de agua potable, provocando fisuras o roturas. La inexistencia o ineficiencia de un catastro técnico de los diversos sistemas referidos, asociados a negligencias técnicas y constructivas, son los elementos responsables de tales ocurrencias.

f) Presiones externas: son aquellas generadas por el tráfico de vehículos y sobrecarga del relleno sobre las tuberías. La utilización de materiales y procesos constructivos inadecuados generan la mayor ocurrencia de pérdidas por esta causa.

g) Tipo de suelo: influye en las pérdidas cuando el suelo presenta compuestos agresivos a los materiales empleados en las tuberías y piezas especiales, pudiendo provocar problemas de corrosión externa. Además, el grado de permeabilidad de los suelos influye en el tiempo para que una fuga se haga visible en la superficie y sea detectada y reparada.

Cuando no ha sido empleado un método constructivo adecuado, los suelos de baja resistencia mecánica y, por lo tanto, susceptibles de asentamientos, provocan desplazamientos de tuberías que pueden resultar en pérdidas por roturas. También los efectos de movimientos sísmicos sobre determinados tipos de suelo y de tubería pueden provocar roturas.

2. Pérdidas operacionales

Las pérdidas operacionales son los volúmenes de agua que se pierden por rebalse o desagües en una etapa cualquiera del sistema, como consecuencia de fallas en su control operacional y, por lo tanto, pueden ser evitadas.

3. Consumos operacionales

Corresponden a aquellos volúmenes que son desechados después de ser utilizados en el cumplimiento de una función operacional: lavado de unidades, desagüe o expulsión del aire atrapado en las tuberías. A pesar de corresponder a una parte del agua que no es comercializada, representa una pérdida inevitable para el eficiente funcionamiento del sistema y, por lo tanto, podrá ser excluida del volumen de pérdida total del SAP.

B. Pérdidas comerciales

Son los volúmenes de agua consumidos por los usuarios pero que no son registrados o estimados por la empresa y, por lo tanto, no son facturados y constituyen una pérdida de ingreso para la empresa.

1. Pérdidas por errores de medición

Los medidores de agua potable presentan errores asociados al registro de volúmenes, los cuales son función, principalmente, de la estructura de consumo, del tipo de medidor utilizado, calidad del agua y volumen acumulado en el transcurso del tiempo. Las pérdidas por errores de medición pueden deberse a las siguientes causas:

a) Insensibilidad: corresponde al volumen consumido pero no registrado por los micromedidores debido a la tendencia sistemática que presentan estos instrumentos a subvalorar la medición cuando los caudales de consumo son inferiores a su límite de sensibilidad. El uso de medidores sobredimensionados agrava las distorsiones de medición por insensibilidad, representando un menor registro de los consumos.

b) Subcontaje e imprecisión: Corresponde al volumen consumido pero no registrado en los micromedidores, debido a su descalibración natural provocada por el tiempo de uso, falta de limpieza o de sustitución de las piezas.

2. Pérdidas por ausencia de medición

Corresponde a la diferencia entre los volúmenes que son efectivamente consumidos y aquellos estimados por la empresa para efectos de facturación, en caso de ausencia de micromedidores, o cuando estos se encuentran detenidos.

3. Pérdidas por consumo fraudulento

Corresponde a los consumos de agua a través de conexiones clandestinas y que no son medidos o estimados por la empresa. Pueden ocurrir a lo largo de las tuberías y de los elementos accesorios (piezas especiales, válvulas, ventosas o grifos) de las etapas de producción y distribución. Los más comunes se producen en esta última etapa, donde se caracterizan como: medidor invertido, arranques conectados clandestinamente y by-pass del medidor.

4. Pérdidas por consumo de utilidad pública

Ocurre cuando la empresa permite la extracción gratuita de agua desde los grifos para: extinción de incendios, regadío de áreas verdes, lavado de calles y entretención. Estos volúmenes también podrán ser excluidos del volumen de pérdida total del SAP.

II. Caracterización de los sistemas de agua potable y análisis de sus pérdidas

A continuación se presenta una descripción de las unidades constituyentes de los SAP, destacándose los puntos más significativos en relación a sus pérdidas.


La etapa de producción incluye las unidades de captación, aducción, plantas de elevación y de tratamiento. La Figura N° 2.3 presenta las diversas unidades de esta etapa, señalando los elementos donde hay más probabilidad de ocurrencia de pérdidas.

1. Captación

Es la unidad del sistema que permite el aprovechamiento del agua de una fuente para el abastecimiento de una ciudad o centro de consumo.

Las fuentes pueden ser superficiales (ríos, lagos, quebradas, u otras) o subterráneas (napas freáticas o artesianas). La elección de una fuente depende fundamentalmente de la calidad de sus aguas, su capacidad de atender la demanda requerida, su ubicación relativa al centro de abastecimiento (topografía y distancia) y del valor del agua cruda. Estos factores deben ser considerados en un análisis costo-beneficio de probables alternativas, eligiéndose la fuente que ofrezca los menores costos de explotación.

Figura N° 2.3

Sistema de agua potable - etapa de producción

Puntos de ocurrencia de pérdidas

Tramo captación - planta de tratamiento

Tramo planta de tratamiento - estanque de regulación

Para las fuentes superficiales la captación puede ser una bocatoma directa en un río, o a través de una estructura de regulación (embalse) y torre de toma. Para las fuentes subterráneas la estructura de captación se hace a través de la perforación de pozos o sistema de drenes y la instalación de equipos de bombeo.

Normalmente las aguas subterráneas presentan una mejor calidad que las aguas superficiales, las cuales están sujetas en el transcurso del año a variaciones en sus parámetros físico-químicos principales, tales como: turbiedad, color, sólidos disueltos y en suspensión. Tales variaciones influyen sobre los tipos y cantidades de productos químicos utilizados y, por lo tanto, sobre los costos de tratamiento y las pérdidas por consumos operacionales (lavado de decantadores y filtros).

Las pérdidas de agua en los SAP obligan a aumentar los consumos de energía y a sobredimensionar o adelantar las inversiones necesarias para captar las aguas desde las fuentes

EMBALSEVÁLVULA DECORTA

MEDIDOR DECAUDAL

VENTOSAS(VALV. DEEXPULSIÓN DEAIRE)

VÁLVULA DEDESAGÜE

PLANTA DETRATAMIENTO

VÁLVULA DECORTA

ESTANQUE DEREGULACIÓN

VENTOSAS(VALV. DEEXPULSIÓN DEAIRE)

VÁLVULAS DEDESAGÜEPLANTA DE

ELEVACIÓN

ESTANQUE DEAGUA TRATADA

VÁLVULA DECORTA

MACROMEDIDOR

2. Aducciones

Las aducciones consisten en estructuras por las cuales se transporta el agua entre las unidades del sistema: captación a planta de tratamiento, planta de tratamiento a estanques de regulación e interconexiones entre estanques de regulación.

Dependiendo de las cotas topográficas relativas entre las diversas unidades, las aducciones pueden funcionar gravitacionalmente o por bombeo.

Las aducciones gravitacionales pueden funcionar hidráulicamente como canales (abiertos o cerrados) o como conductos bajo presión, mientras que las por bombeo funcionan siempre bajo presión.

Las tuberías bajo presión están dotadas de diversos elementos accesorios tales como: i) piezas especiales, que permiten las interconexiones en puntos singulares de las tuberías (cambio de diámetro y de dirección e interconexión con otros elementos); ii) válvulas de corta y de desagüe, que permiten interrumpir el flujo o descargar las tuberías; iii) válvulas de expulsión de aire (ventosas); iv) medidores de caudal o volumen y; v) válvulas reguladoras o reductoras de presión.

Los canales son dotados de cámaras que permiten la instalación de medidores de caudal y válvulas o compuertas para desagües.

Cada punto de las tuberías o canales donde estén instalados cualquiera de estos elementos accesorios pueden representar un punto de vulnerabilidad del sistema en cuanto a las pérdidas. La magnitud de los caudales, reflejada en los diámetros de tuberías y dimensiones de los canales, y la presión a que estén sometidas las tuberías, también contribuyen a aumentar estas pérdidas, principalmente en las aducciones por bombeo, que están sujetas a mayor frecuencia de sobrepresiones del golpe de ariete.

En las aducciones por canales, el riesgo de contaminación, las fallas en los revestimientos y falta de cubierta son los principales factores de pérdidas físicas por filtraciones y evaporación, lo que contraindica el empleo de este tipo de estructura para el transporte de agua tratada, que ya tiene incorporado costos de productos químicos y energía.

3. Plantas de elevación

Las plantas de elevación son instalaciones destinadas al bombeo del agua y se constituyen de una cámara de bombeo, elementos hidráulicos (tuberías de succión y descarga de las bombas, conjunto motor-bomba, válvulas, piezas especiales) y elementos eléctricos, los cuales normalmente se encuentran instalados en edificaciones ad-hoc.

Los elementos hidráulicos se encuentran sometidos a las sobrepresiones del golpe de ariete, por lo que cualquier falla de estanqueidad entre las interconexiones, provocadas por mala instalación o materiales inadecuados (principalmente en términos de soporte de presiones), además de causar trastornos operacionales e interrupciones del suministro, pueden representar pérdidas de agua.

4. Plantas de tratamiento

El proceso de tratamiento a que se debe someter el agua cruda tiene por objetivo transformarla en agua potable. Para las aguas de fuentes subterráneas, el tratamiento consiste, normalmente, en desinfección con cloro, a menos que presenten algunas sustancias que requieran ser removidas.

Las aguas de fuentes superficiales generalmente exigen un tratamiento completo, el que consiste de los procesos de coagulación, decantación, filtración y desinfección, los cuales permiten la remoción de las partículas sólidas presentes en el agua y garantizan su calidad bacteriológica. Estos procesos se realizan en la planta de tratamiento, que consiste de un conjunto de estanques (cámaras de mezcla de coagulantes, floculadores, decantadores, filtros, cámaras de desinfección) interconectados por canales, ductos y galerías. Además, de un conjunto de elementos hidráulicos y equipos (tuberías, piezas especiales, válvulas de diversos tipos, compuertas, medidores de caudal, nivel y presión, conjuntos moto-bombas), que permiten realizar las operaciones de tratamiento y lavado.

Las unidades estructurales de la planta de tratamiento (estanques), elementos hidráulicos y equipos están sujetos a deteriorarse con el tiempo y el uso por efecto de la erosión, corrosión o incrustaciones provocadas por la calidad del agua, de los productos químicos utilizados y

por los propios procesos operacionales, generando pérdidas físicas por filtraciones, fisuras, roturas o fallas en la estanqueidad.

También ocurren pérdidas por evaporación y por consumos operacionales. Estos consumos se producen debido a los desagües para vaciamiento de los estanques y a la utilización de volúmenes de agua ya procesada para su lavado.

Las unidades que requieren mayor frecuencia y volumen para lavado son los filtros. Puede haber un sobre-consumo operacional en caso del uso de equipos o tecnologías inadecuadas, mano de obra no calificada o sin entrenamiento, cambios significativos en la calidad del agua cruda o por ineficiencia del proceso de tratamiento en cada una de las unidades anteriores.

Las pérdidas físicas y consumos operacionales en una planta de tratamiento representan pérdidas de agua ya procesada, por la que se ha incurrido en costos debido a los consumos de energía y de productos químicos utilizados en los procesos de captación, aducción y tratamiento.


La etapa de distribución comprende los estanques de regulación y almacenamiento, la red de distribución y arranques e instalaciones domiciliarias. La Figura N° 2.4 presenta las diversas unidades componentes de esta etapa, con indicación de los puntos de mayor probabilidad de ocurrencia de pérdidas.

1. Estanques de regulación

Son unidades destinadas al almacenamiento y regulación de los volúmenes de agua requeridos para la distribución, acumulando agua en horas de bajo consumo y reforzando la entrega en horas de mayor consumo. Su empleo permite que las unidades de producción sean dimensionadas para los consumos máximos diarios mientras que la red es dimensionada para atender los consumos máximos horarios. Además, permite mantener los niveles máximo y mínimo de presión recomendados para el funcionamiento de la red de distribución, flexibilidad operacional y ahorro de gastos de energía para bombeo.

La determinación del número, ubicación, tipo, cotas y volúmenes de los estanques debe basarse en un estudio económico de costo/beneficio, entre diversas alternativas técnicamente viables, considerando las características urbanas y topográficas del área por abastecer los consumos previstos y la distribución relativa de los demás elementos del sistema.

Dependiendo de su capacidad y requisitos estructurales, los estanques pueden ser de hormigón armado o metálico (menores capacidades), o del tipo elevado, superficial o semienterrado, dependiendo de las cotas topográficas de la zona donde puedan ser construidos y las de aquellos puntos más lejanos o más elevados de su área de influencia. Siempre que las condiciones topográficas lo permitan, conviene evitar la construcción de estanques elevados, porque representan un mayor costo. Las ciudades que se desarrollan en áreas prácticamente planas requieren un mayor número de estanques elevados, para mantener las presiones recomendadas en la red.

En los estanques pueden ocurrir pérdidas físicas por filtraciones en su estructura o por fallas de estanqueidad en sus tuberías de alimentación, salida y desagües. Las filtraciones en los estanques superficiales o semienterrados pueden, dependiendo de la permeabilidad del suelo y/o inexistencia de un sistema de drenaje, no hacerse visibles, ocasionando pérdidas por largos periodos hasta que éstas sean detectadas.

Figura N° 2.4

Sistema de agua potable - etapa de distribución puntos de ocurrencia de pérdidas

Tramo estanque de regulación - arranques domiciliarios

Detalle estanques de regulación

Los consumos operacionales en los estanques ocurren debido a su lavado, cuya frecuencia depende de la calidad del agua a ser distribuida.

Las pérdidas operacionales por rebalse ocurren por ineficiencias en el sistema de comunicación utilizado entre la unidad alimentadora y el estanque, falta de conocimiento del comportamiento de consumo del área abastecida y, en la mayoría de los casos, como resultado de una macromedición inexistente o deficiente.

2. Red de distribución

La red de distribución consiste en un conjunto de tuberías y elementos accesorios por los cuales se realiza la conducción del agua desde los estanques de regulación hasta los consumidores. Incluyen tuberías principales de transporte, llamadas matrices, y tuberías secundarias de menor diámetro a partir de las cuales se realizan las interconexiones hacia los arranques domiciliarios.

ESTANQUE DEREGULACIÓN

VÁLVULA REDUCTORA DE PRESIÓNVÁLV. DE CORTA Y MACROMEDIDOR

VÁLVULA DE CORTA YMACROMEDIDOR

REDSECUNDARIA

ARRANQUEDOMICILIARIO

MATRIZ

VÁLVULA DEDESAGÜE

GRIFOS

SECTOR 1

SECTOR2

REBALSE

HACIA LA RED DEDISTRIBUCIÓN

DESDE LAPLANTA DETRATAMIENTO

DESAGÜE PARALAVADO

La red de distribución puede ser sectorizada con el objeto de mantener las presiones dentro de límites mínimos y máximos recomendados para su operación y el control de sus pérdidas. La sectorización consiste en dividir la red de distribución en sectores y subsectores aislados hidráulicamente, teniendo bien definidos sus puntos de alimentación, límites físicos, consumos y niveles de presión.

Cada uno de los sectores y subsectores pueden estar alimentado directamente por un estanque o a través de válvulas reductoras o reguladoras de presión, instaladas en puntos de traspaso entre sectores.

Los sectores y subsectores, dependiendo de su área y de la necesidad de control de pérdidas, pueden ser subdivididos en otros menores, aislados hidráulicamente mediante el empleo de válvulas de corta. Son los llamados distritos de distribución, los cuales permiten la flexibilización operacional y de mantenimiento del sistema, evitando que grandes áreas puedan ser perjudicadas por interrupciones del suministro, cuando sean necesarias reparaciones o intervenciones en la red. Además, la subdivisión de la red en distritos permite evaluar con mayor precisión los consumos que en ellos se realizan, presentándose como una herramienta importante para la detección de las fugas.

Los materiales normalmente encontrados en la red de distribución dependen del sistema de agua potable siendo normalmente utilizados fierro fundido, asbesto cemento, hormigón, acero y PVC. Su elección se hace en función de las características técnicas requeridas y de su disponibilidad y precios en el mercado.

Los elementos accesorios utilizados en la red son del mismo tipo que los utilizados en las líneas de aducción, señalados anteriormente en la letra A.2.

El comportamiento de las pérdidas físicas en la red de distribución es similar al de las aducciones, en cuanto a los factores de que dependen: presión interna, calidad y estado de conservación de los materiales, métodos de construcción empleados, etc., los cuales fueron señalados en el punto I.A.1. Sin embargo, la extensión de las tuberías, el número significativamente superior de sus elementos accesorios (piezas especiales, válvulas, grifos), y de factores externos (tráfico de vehículos, interferencia de servicios en otras redes públicas), las exponen a una mayor probabilidad de roturas y fallas de estanqueidad que se traducen en pérdidas físicas de agua.

Otra causa de pérdida en la red son los consumos operacionales que corresponden a los desagües para la limpieza, interconexión de nuevas obras y su puesta en marcha, y los volúmenes retirados en grifos y ventosas para la expulsión del aire atrapado en las tuberías. También los volúmenes retirados de los grifos para desobstrucción de colectores de alcantarillado.

3. Arranques domiciliarios

El arranque domiciliario es la unidad del sistema por la que se entrega el agua al consumidor y se compone de tuberías, piezas especiales, válvulas y el medidor. Incluye el tramo desde la línea de distribución hasta el medidor. Es la unidad física que permite la comercialización del sistema, o sea, la venta del agua.

Las pérdidas físicas en los arranques son causadas por falta de estanqueidad en las conexiones de piezas especiales, válvulas y medidores, o por fisuras y roturas provocadas principalmente por exceso de presión y falta de protección del arranque.

Las pérdidas comerciales se deben a la imprecisión e insensibilidad del medidor, ausencia de medición o existencia de arranques fraudulentos, tal como ya se señalo en punto I.B. La Figura N° 2.5 ilustra las pérdidas comerciales.

Figura N° 2.5

Arranque domiciliario

Punto de ocurrencia de pérdidas comerciales

Detalle de arranque domiciliario con micromedidor y by pass

4. Instalaciones domiciliarias

Las instalaciones domiciliarias pueden ocasionar pérdidas comerciales que se manifiestan como bajos caudales (goteos), que son inferiores al límite de sensibilidad de los medidores. Las más frecuentes se registran como consecuencia de desperfectos en las válvulas y diversas piezas especiales de las instalaciones

III. Medidas de control y reducción de pérdidas

Las medidas de control y reducción de pérdidas que pueden ser adoptadas por una empresa dependen del conocimiento de su nivel real de pérdidas en cada una de las etapas del sistema. Para tal efecto se debe realizar un diagnóstico que permita conocer la situación en que se encuentra la infraestructura física instalada, la eficiencia operativa y comercial de la empresa y las medidas de reducción de pérdidas que ya son usadas.

A partir de esta información se pueden establecer medidas de optimización de la situación actual y posteriormente definir estrategias de acción y priorización en la ejecución de proyectos de control y reducción de las pérdidas.

BY PASS

ARRANQUEFRAUDULENTO

PÉRDIDASDOMICILIARIAS

MICROMEDIDOR

RED SECUNDARIA

ARRANQUE

MICROMEDIDOR

BY PASS

VÁLVULA DECORTE

Un programa de control y reducción de pérdidas no debe ser una acción de carácter aislado dentro de la empresa, sino un sistema integrado del cual puedan participar representantes de todas las áreas (técnica, operacional, comercial, administrativa) y, preferentemente, mediante la creación de una unidad de coordinación de todas las acciones requeridas, y que sea adecuada a la conformación y realidad institucional de la empresa.

Las medidas de control y reducción de pérdidas pueden ser agrupadas conforme a los tipos de pérdidas analizadas, es decir: físicas, operacionales y comerciales.

A. Pérdidas físicas

Las medidas para el control y reducción de las pérdidas físicas pueden ser las siguientes:

1. Normas de diseño y especificaciones técnicas

Es conveniente que las normas técnicas definan los procedimientos y recomendaciones orientados a la reducción de las pérdidas en los SAP, los cuales deben ser considerados en las etapas de diseño del proyecto y ejecución de las obras de nuevos sistemas o de ampliación de los existentes.

Para los sistemas existentes, se recomienda analizar la necesidad de adecuación de algunas unidades respecto a los niveles de presión en la red.

Las especificaciones de los materiales de acuerdo a las condiciones de servicio a las que van a estar sometidos, el control de calidad al recepcionarlos, la inspección durante la ejecución de las obras, la realización de pruebas de presión y de estanqueidad antes del cierre de las zanjas y puesta en marcha de los sistemas, constituyen una recomendación en cuanto a la prevención de las pérdidas.

2. Mantenimiento correctivo

Consiste en trabajos de reparación o reposición de elementos del SAP, tras la ocurrencia del daño provocado por la falla. Es, por lo tanto, una medida o método pasivo de control de pérdidas físicas y su desventaja es actuar sobre las pérdidas solamente cuando estas se hacen visibles o cuando los efectos de bajas presiones y caudales comprometen, temporalmente, la calidad del servicio suministrado.

Las empresas en general ejecutan el mantenimiento correctivo mediante un sistema de atención de emergencia, constituido de una central telefónica de llamados de atención al público, cuadrillas entrenadas y equipadas con material de reposición, herramientas y vehículos adecuados. Este sistema permite ejecutar los trabajos para restaurar las condiciones normales de funcionamiento del SAP en el menor tiempo posible, en consecuencia, reducir las pérdidas físicas provocadas por las fallas.

Cuando se efectúa el mantenimiento correctivo, se recomienda elaborar una estadística de fugas (sistema de información de fallas), con el objetivo de, a partir del conocimiento de la causa de los daños, hacer una programación para la reducción de éstos a través del mantenimiento preventivo.

3. Mantenimiento preventivo

Consiste en la realización periódica de trabajos de inspección, pruebas de rutina, lubricación, reparación y reposición parcial o total de elementos del SAP, con el propósito de mantenerlos en buenas condiciones de funcionamiento y así reducir los costos totales derivados de las fallas, evitando que se produzcan pérdidas de agua e interrupción del suministro de servicio.

En general, las acciones de mantenimiento como medida preventiva de reducción de pérdidas pueden involucrar todas las unidades del sistema, con énfasis en los elementos accesorios de las tuberías de aducción y distribución: válvulas y medidores (macro y micro); válvulas, compuertas y equipos de las plantas elevadoras y de tratamiento y elementos estructurales (estanques de regulación y unidades de la planta de tratamiento).

4. Control de presiones en la red

El control de las presiones en la red de distribución, a través de su sectorización, ha demostrado ser una medida efectiva en la reducción de las pérdidas físicas. Para lograrlo se divide la red en distintos sectores de distribución, tal como fue señalado en el punto II.B.2.

El nivel mínimo de presión está definido por ley y debe ser aquel que permita el adecuado funcionamiento de las instalaciones domiciliarias y equipos domésticos, mientras que el máximo debe ser aquel que permita conjugar factores técnico-económicos para la empresa, analizándose los beneficios relacionados con las menores presiones (empleo de materiales de menores costos, reducción de la probabilidad de fallas en la red, menores caudales perdidos en las fallas y un mejor control operacional), versus los costos involucrados para obtenerlos.

En nuevos sistemas, la sectorización conviene que sea definida en la etapa de proyecto. En los sistemas existentes se recomienda reestudiar su sectorización y adecuarla a la necesidad de reducir pérdidas, donde el proyecto original admitía rangos de presión muy amplios (entre 15 a 100 mca.), o cuando fueron realizadas obras de ampliaciones de la red excediendo los límites inicialmente establecidos.

Mientras menor sea la variación de presión en un sector, más eficaz será su control de pérdidas. Por otro lado, mantener las variaciones de presión dentro de un rango mínimo, implica la creación de un mayor número de sectores, situación que involucra complejidad hidráulica para su aislamiento y aumento de los costos para ejecutarlos. Se debe buscar el óptimo económico en términos de número de sectores y control de pérdidas esperado.

5. Control de fugas no visibles en la red

El control de fugas no visibles en la red se basa en la aplicación de métodos que permitan detectar una fuga antes de su afloramiento. Ellos permiten reducir el tiempo de duración de una fuga y además encontrar aquellas que nunca llegarían a ser visibles. Los principales métodos empleados para la detección de fugas no visibles son:

a) Detección sistemática de fugas: consiste en la inspección sistemática de la red, utilizando equipos de detección acústica para la localización de puntos de fugas no visibles, a partir del sonido producido por la salida del agua a presión.

Dependiendo del tamaño del sistema, pueden ser utilizados equipos manuales, los cuales exigen un operador debidamente entrenado para distinguir los sonidos característicos, o equipos electrónicos (relacionador acústico), instalados en vehículos que hacen el recorrido por la red. La detección sistemática en toda la red puede ser optimizada aplicándola en sectores de la red que presenten mayor probabilidad de existencia de pérdidas.

b) Medición distrital: Es un método de control de pérdidas en redes que permite planificar las operaciones de detección de fugas, a partir del análisis de los datos aportados por medidores de caudal. Estas medidas se instalan en los distritos de distribución, los cuales pueden constituir sectores de presión independientes o pueden ser áreas separadas dentro de un mismo sector.

Esta medición consiste en aislar hidráulicamente distritos de la red que incluyan entre 5.000 a 2.000 arranques domiciliarios. Se instalan, en forma temporal o permanente, medidores de caudal en la entrada y eventualmente en la salida del distrito y se determinan los consumos mínimos nocturnos y promedio diario, considerando sus características industriales, comerciales y residenciales. Se monitorean y analizan estos consumos durante un período y se determina la relación porcentual entre los consumos nocturnos netos1 y el promedio diario (tasa de consumo mínimo nocturno).

Según criterios internacionalmente aceptados, esta tasa es buen indicador de las pérdidas físicas en el distrito analizado. Cuando son superiores al 25%2 indican una alta probabilidad de fugas en el distrito. En base a este antecedente se procede a realizar la detección local de las fugas y su reparación.

Los cambios en el consumo mínimo nocturno de un distrito sirven para orientar los trabajos de detección de fugas, mejorando su eficiencia.

1 Consumo nocturno neto = caudal ingresado al distrito menos consumos no residenciales

permanentes (industrias, hospitales, hoteles).. 2 JEFFCOATE, Philip y SARAVANAPAVAN, Arumukham, La Reducción y el control de agua

no contabilizada-Guías de Trabajo (Documento Técnico del Banco Mundial, N° 72.S).

La configuración de la red de distribución y las características de los consumidores son los factores más importantes a tener en cuenta en la determinación de los límites y tamaño de los distritos y cantidad de medidores requeridos para desarrollar la medición distrital. Conviene priorizar la medición distrital ejecutándola en sectores mal abastecidos con frecuentes roturas o con red muy antigua (vida útil cumplida) en los que se sospeche la existencia de fugas.

c) Medición directa de fugas: permite determinar las fugas en un distrito menor de la red mediante el balance entre el volumen medido en el punto de alimentación del distrito y los consumos registrados en él.

Consiste en aislar hidraúlicamente, a través del cierre de válvulas, un sector de la red que presente presiones prácticamente homogéneas y que incluya entre 200 a 1.000 arranques domiciliarios. Se instala un medidor de caudal en la entrada del distrito y se compara su registro con los consumos domiciliarios medidos. En base al resultado del balance se procede a priorizar la detección local de la fuga entre los diferentes distritos analizados.

B. Pérdidas y consumos operacionales

Las medidas utilizadas para reducción de las pérdidas operacionales por rebalses y desagües consisten en aplicar o mejorar los métodos de control operacional del sistema. Las medidas más comunes para su reducción son:

i) instalación de macromedidores entre la etapa de producción y distribución, ii) instalación de medidores de nivel en los estanques de regulación, iii) mejorar medio de comunicación entre las unidades del sistema y iv) aplicar tecnología de telemedición y telecontrol a los elementos pertinentes del sistema (macromedidores, válvulas reguladoras de presión y otros elementos adaptados para tal función).

Generalmente los consumos operacionales más significativos en un SAP ocurren en la planta de tratamiento. Las medidas usualmente empleadas para evitar sobreconsumos en las operaciones de lavado de sus unidades son: i) mantenimiento preventivo de los elementos más expuestos a desgaste y del medio filtrante, ii) ajustes periódicos en la operación de la planta a partir del análisis de los consumos de agua de lavado de los filtros(volúmenes utilizados, frecuencia, velocidades y caudales), iii) control de calidad del agua en cada uno de los procesos, iv) capacitación del personal involucrado en la operación y v) adecuación de las instalaciones a la calidad del agua cruda.

En las aducciones y red de distribución, los distintos servicios de mantenimiento preventivo o limpieza deben ser programados de tal forma de evitar sucesivos desagües en el mismo tramo o distrito.

C. Pérdidas comerciales

Las medidas adoptadas para reducir y controlar las pérdidas comerciales se relacionan con acciones sobre los errores de medición y sobre los consumos fraudulentos.

1. Medidas de reducción de errores de medición

Son aquellas empleadas con el propósito de reducir las distorsiones entre el volumen de agua potable efectivamente consumido por los clientes y el registrado por el sistema de medición. Las medidas normalmente adoptadas son:

a) Mantenimiento correctivo: consiste en el reemplazo de los medidores a partir del momento en que se detecta que no está cumpliendo su función para el que fue diseñado. Las medidas que toma la empresa para minimizar el tiempo en que ocurre esta situación consisten en: i) mejoramiento de la información entregada por la lectura de los micromedidores, ii) análisis de consumo y iii) estimulación de denuncias y de reclamos de clientes.

b) Mantención preventiva: Consiste en la realización de trabajos destinados a mantener el funcionamiento de los medidores dentro de un nivel determinado de error de medición. Este tipo de mantenimiento incluye trabajos de: calibración, reparación o sustitución de algunas piezas del conjunto metrológico o reemplazo del medidor.

El reemplazo del medidor debe ocurrir cuando éste haya cumplido su tiempo óptimo de funcionamiento, el cual es definido según un estudio técnico-económico que analiza el

volumen acumulado para el cual el costo de reposición del medidor más el costo asociado a una menor facturación por errores de medición es mínimo.

c) Cambio tecnológico: Al programa de reemplazo de medidores por mantenimiento preventivo se puede agregar el cambio tecnológico, que consiste en reemplazar los medidores de transmisión mecánica (clase metrológica A), por medidores de una clase metrológica superior (por ejemplo, los de transmisión magnética), que se refleja en una mayor precisión de la medición realizada. También un mejoramiento en la forma de instalar el medidor, empleando para ello un dispositivo estabilizador con el cual se evita que el medidor se incline, evitando pérdidas por subcontaje.

d) Dimensionamiento correcto de arranques y medidores: Consiste en determinar las distorsiones de la medición producto del dimensionamiento inadecuado de arranques y medidores; en función de estos resultados programar el reemplazo correctivo de ellos, incorporando los cambios de dimensionamiento cuando convenga.

En efecto, se debe buscar el equilibrio entre el diámetro del medidor, el del arranque y el de la instalación interior, ya que si hay diámetros superiores a los efectivamente necesarios, cuando los caudales se encuentren bajo el campo inferior de precisión del medidor, se agravan los errores por subconteo. Por otro lado, los medidores de diámetro subdimensionados, a pesar de ser más precisos, se deterioran más rápidamente al estar sometidos a regímenes de caudal superiores a su capacidad máxima.

e) Sistema de lectura y registro de informaciones: Consiste en utilizar capturadores electrónicos de datos que permiten minimizar los errores de lectura en terreno y el traspaso de esta información para la facturación del servicio.

Los capturadores de datos también registran informaciones de localización, tipo y clase socio económica del usuario, estado del medidor instalado y consumos periódicos. El análisis de estos elementos permite detectar posibles pérdidas o desperfectos tanto en el arranque como en el medidor.

f) Reducción de pérdidas intradomiciliarias: Consiste en establecer un conjunto de medidas o acciones junto a los consumidores con el propósito de sensibilizarlos de la importancia en la identificación y reparación de las pérdidas domiciliarias, las cuales normalmente representan caudales que están dentro del rango de insensibilidad del medidor y, por lo tanto, no se facturan.

Dependiendo de la magnitud de estas pérdidas, la propia empresa puede asumir los gastos involucrados, incluyendo: i) reparación de instalaciones intradomiciliarias; ii) cursos de talleres de gasfitería; iii) educación al consumidor sobre el correcto uso de las instalaciones, utilización racional del agua e identificación de las pérdidas

2. Medidas de reducción de consumos fraudulentos

Son aquellas medidas destinadas a disminuir las pérdidas de facturación por consumos fraudulentos a través de programas que permitan prevenir, corregir y sancionar las acciones de terceros conducentes a la obtención fraudulenta de los servicios. Comprende los siguientes programas: i) detección de arranques fraudulentos a través de denuncias de posibles anormalidades hechas a partir del proceso de lectura, inspecciones en terreno e informaciones del público en general; ii) investigación de arranques fraudulentos a partir de servicios suspendidos de facturación, servicios con consumos anormalmente bajos para el diámetro, tipo de cliente, y datos históricos del consumidor; iii) Creación de una unidad especial dentro de la empresa, con atribuciones para corregir las irregularidades, incentivar las denuncias, aplicar sanciones conforme lo establece la ley y definir una política que permita la incorporación definitiva del infractor como cliente.

IV. Selección de las medidas

De las medidas expuestas para control y reducción de las pérdidas, algunas presentan un carácter de prevención, las cuales son incorporadas en la etapa de diseño del proyecto y ejecución de las obras, mientras que otras son adoptadas para reducir estas pérdidas en sistemas ya existentes.

En general las empresas tienen incorporadas en su gestión, en menor o mayor grado de eficiencia, medidas relativas a los mantenimientos correctivos y preventivos de los diversos elementos del sistema. También existen medidas relacionadas con la cultura empresarial de la empresa orientadas a la reducción de las pérdidas, tales como incentivos al personal en relación a

la gestión específica de cada área. Las medidas relativas a las pérdidas y consumos operacionales y pérdidas comerciales pueden ser consideradas como optimización de la situación actual, cuando no involucran inversiones "significativas". Los beneficios de adopción de estas medidas pueden no ser asignados exclusivamente a la reducción de pérdidas, sino también al mejoramiento de la eficiencia operacional y comercial del sistema y de la imagen de la empresa.

Por otro lado, las medidas de control de fugas no visibles en la red de distribución generalmente hacen parte de un proyecto de reducción de pérdidas que normalmente involucran "significativos" costos, que es conveniente evaluarlo.

La selección de las medidas que a cada empresa le es conveniente aplicar, desde el punto de vista económico, depende de evaluar los beneficios y costos asociados a cada una de ellas, hasta el nivel que los costos marginales de reducirlas se igualan a sus beneficios marginales.

CAPÍTULO III

EVALUACIÓN DE PROYECTOS DE REDUCCIÓN DE PÉRDIDAS FÍ SICAS EN LA RED

I. Metodología

El criterio que se utilizará para la evaluación de los proyectos consiste en elegir y ejecutar aquellos cuyo VAN del flujo de fondos generado es positivo. Para esto deben identificarse, cuantificarse y valorizarse los costos y los beneficios de cada proyecto, para luego construir el flujo de fondos y calcular el VAN. Los costos y beneficios surgen de comparar la situación de la empresa sin y con proyecto. El VAN de un proyecto representa el cambio en el valor de la empresa que resulta de la realización del proyecto.

A. Determinación de las situaciones sin y con proyecto

En un sistema de agua potable que puede abastecer todo el consumo (no existe racionamiento), la situación sin proyecto pertinente para la identificación de los costos y beneficios de los proyectos está determinada por los siguientes factores:

1) Nivel de pérdidas físicas en la red, que obliga a captar y producir una cantidad de agua que es mayor que la que finalmente se entrega al cliente, con el consecuente sobredimensionamiento de las instalaciones y el consumo adicional de productos químicos y energía. Además, la reparación de las pérdidas significa para la empresa un gasto que aumenta con la cantidad de fugas que se deben reparar.

2) Programas de control de pérdidas físicas actualmente ejecutados en la empresa y sus costos de operación.

3) Plan de inversiones para aumentar la capacidad de captación, producción y distribución de agua potable del sistema, incluyendo la adquisición de nuevos derechos de agua. Para determinar los costos de estas inversiones y el momento en que deben llevarse a cabo, se proyecta la producción requerida de agua potable para satisfacer los incrementos del consumo. Esta producción es igual a la suma del consumo y las pérdidas físicas del sistema más coeficientes técnicos de caudales diarios y horarios que se utilizan para el dimensionamiento de las obras. Cuando la producción proyectada iguala la capacidad máxima del sistema, deben entrar en operación las nuevas instalaciones que amplían dicha capacidad. El monto y momento en que se ejecutan las inversiones dependen entonces de la evolución futura tanto de la demanda como de las pérdidas físicas.

La situación con proyecto corresponde a los nuevos programas de reducción de pérdidas que se agreguen o reemplacen a los considerados en la situación sin proyecto. Estos nuevos programas exigen nuevas inversiones que pueden modificar los costos de operación.

Si los nuevos programas de control de pérdidas tienen resultados positivos, el nuevo nivel de pérdidas en la red será menor que el considerado en la situación sin proyecto, reflejándose en una disminución de las cantidades de productos químicos y energía utilizados en la producción y distribución de agua.

A su vez, las inversiones de aumento de la capacidad podrán efectuarse en una fecha posterior a lo de la situación sin proyecto.

Lo expuesto anteriormente está bajo el supuesto que los sistemas no están sometidos a racionamiento en el consumo. Si se presenta esta situación, las pérdidas de agua que se logran recuperar con los proyectos son destinadas a satisfacer el mayor consumo. En este caso, lo que interesa destacar en las situaciones sin y con proyecto es el nivel de facturación en cada caso.

B. Beneficios y costos

De comparar las situaciones sin y con proyecto descritas en el numeral A, pueden identificarse los siguientes beneficios:

1) reducción de costos variables para producir agua potable: costo de productos químicos y costo de energía.

2) beneficio de postergar las inversiones destinadas a aumentar la capacidad del sistema para satisfacer el incremento del consumo.

3) mayor facturación en situaciones de racionamiento al consumo.

En cuanto a los costos, deberán considerarse los requeridos para operar las medidas (remuneraciones, materiales, combustible para vehículos, costo de reparar fugas, entre otros), y las inversiones en infraestructura, incluyendo costos de instalación de los equipos (equipos de detección de fugas, vehículos, medidores, refuerzos de red, construcción de cámaras, válvulas reguladoras y otros, dependiendo de la naturaleza de cada proyecto).

C. Cuantificación de los beneficios por postergación de inversiones de ampliación de la capacidad del sistema

En la situación sin proyecto las inversiones previstas de ampliación de la capacidad del sistema son Io1, Io2,.....Ioj, las cuales están programadas realizarse en los años k1, k2.....kj, respectivamente. En la situación con proyecto, las inversiones son I1, I2,....Ij, las cuales se realizarán en los años m1, m2,.....mj respectivamente, como consecuencia de haber desplazado la curva de producción requerida debido a la reducción de las pérdidas. El beneficio financiero por la postergación de inversiones de ampliación de la capacidad de producción y distribución del sistema es la diferencia del Valor presente de las inversiones de las situaciones con proyecto versus la sin proyecto, según se muestra en el Gráfico N°3.1.

Gráfico N°3.1

Beneficio por postergación de inversiones

I01 I02 I03 I04 I0J

Situación sin proyecto ⇒VPS/P

(s/p) 0 k1 k2 k3 k4 kj

I1 I2 I3 Ij

Situación con proyecto ⇒ VPC/P

(c/p) 0 m1 m2 m3 mj

Beneficios: Fi = I1i - I0i ⇒ VPC/P -VPS/P

0 F1 F2 F3 F4 FI

Las inversiones Ij pueden ser iguales o diferentes a las Ioj dependiendo de la evolución de las producciones requeridas en el período de evaluación. En el caso de sistemas de abastecimiento de agua potable a poblaciones con bajo crecimiento y consumos por arranque aproximadamente constantes, las inversiones Ij serán inferiores a las Ioj, pudiendo llegar incluso a ser innecesario realizarlas (Gráfico N° 3.2). En cambio, en poblaciones que presentan un mayor crecimiento en el tiempo, las inversiones Ij serán en general iguales a las Ioj, pero desplazadas en un lapso (l) que dependerá de la magnitud total de la reducción de las pérdidas y de la tasa de crecimiento de los consumos proyectados (Gráfico N°3.3).

Gráfico N° 3.2 Inversiones con bajo crecimiento de la prod. requerida

vol/t

Capacidad c/p Capacidad s/p

I0K

Prod. requerida s/p

sProd. requerida c/p

i k años

Donde s: desplazamiento de la curva de producción requerida debido a la reducción de pérdidas en el año i.

I0k: Inversión de aumento de capacidad en el año k en la situación sin proyecto

Gráfico N° 3.3

Inversiones con mayor crecimiento de la prod. requerida

Donde l : lapso de la postergación de las inversiones de ampliación de capacidad

I0m: inversión I0 de aumento de capacidad realizada en el año m

El lapso “l” en que se postergan las inversiones se calcula considerando que la curva de producción requerida con proyecto “c/p” se desplaza en forma paralela, es decir, con la misma pendiente “a” de la curva de producción requerida sin proyecto “s/p”. De esta forma la cantidad “l” se determina despejando la siguiente expresión:

ls

tan =α

En forma aproximada, el beneficio financiero se puede calcular aproximando el flujo de fondos de inversión en aumento de la capacidad “Ii” a un Costo Anual Equivalente (CAE), con períodos de reinversión en meses o años según sea pertinente de acuerdo a la magnitud de la reducción de las pérdidas. El flujo de fondos CAE en la situaciones sin y con proyecto será el mismo, pero desplazado en el tiempo el lapso “l”. De esta forma, el beneficio por la postergación de las inversiones debido a la reducción de pérdidas “s” se calcula como el Valor Presente de la diferencia entre los CAE de las situaciones: CAEcp- CAEs/p.

D. Cuantificación de la reducción de pérdidas

Para cuantificar la reducción de pérdidas originada por los distintos proyectos, deben identificarse las variables que se modifican en cada caso: i) cantidad de fugas, ii) duración de la fuga, iii) caudal por fuga y la relación que existe entre el cambio de estas variables y el cambio en las pérdidas. A continuación, mediante un ejemplo sencillo, se muestra que la reducción de pérdidas puede lograrse de diversos modos, ya sea actuando sobre: i) la tasa de aparición de nuevas fugas, ii) el caudal que se pierde por cada fuga, iii) la duración de la fuga. En todos estos casos, el resultado es el mismo y consiste en la disminución del volumen anual de agua perdida.

Si en una red de distribución de agua potable en la que cada 3 meses aparece una nueva fuga (tasa de aparición de fugas) que en promedio tarda 2 años en transformarse en visible1. La política actual de control de pérdidas físicas en la red consiste en reparar sólo las fugas visibles (control pasivo de fugas), sin hacer esfuerzos de detección. Esta situación corresponde a la situación sin proyecto.

1 Documentos técnicos DTIAPA. El control de las pérdidas de agua en sistemas de

abastecimiento de agua potable (Lima-Perú, 1981).

vol/t

Capacidad c/p

Capacidad s/p I0k I0m

Prod. requerida s/p

Producción requerida c/p

s

? i k m años

l

A su vez, las alternativas propuestas para reducir las pérdidas son las siguientes: i) ejecutar medidas de control de presiones, con las que se espera que se reduzcan tanto la tasa de ocurrencia de fugas como el caudal perdido por cada fuga (situación con proyecto 1) y ii) ejecutar medidas de detección de fugas no visibles mediante equipos acústicos, en cuyo caso lo que cambia es la duración de la fuga, permaneciendo invariables el caudal por fuga y la tasa de aparición de nuevas fugas (situación con proyecto 2).

Los Gráficos Nos. 3.4, 3.5 y 3.6 representan la evolución de las pérdidas en el tiempo para la situación sin proyecto y para cada una de las dos situaciones con proyecto. El largo de cada barra representa la duración de la fuga y el ancho representa el caudal que se pierde por ella. A su vez, las áreas con sombreado oscuro (año 1998) representan el volumen anual perdido en cada caso.

Gráfico No. 3.1 Situación sin proyecto

Gráfico N° 3.1Situación sin proyecto: Control pasivo de fugas

1996 1997 1998 1999

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 67 8 9 10 11 12

Gráfico N° 3.2Situación con proyecto 1: Control de presiones

1996 1997 1998 1999

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 67 8 9 10 11 12

Gráfico N° 3.3

Situación con proyecto 2: Detección de fugas no visibles1996 1997 1998 1999

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 67 8 9 10 11 12

Pérd ida total por año

Origen de la fuga

Afloramiento y reparación de la fuga

Pérd ida total por año

Pérd ida total por año (representada por el área con sombreado

oscuro)

Puede verificarse que el volumen anual de pérdidas se calcula de acuerdo a la siguiente expresión:

V D q= ⋅ ⋅λ En la ecuación N° 1, λ es la tasa de aparición de fugas (No/año), D es la duración promedio de la fuga (en años) y q es el caudal promedio de cada fuga (en m3/año o l/año). V está expresada en m3/año o l/año.

1. Detección sistemática

La duración de una fuga que se origina en algún punto de la red, depende de en qué lugar de la misma se encuentre el vehículo detector de fugas. Si está a punto de pasar por el lugar, la duración de la fuga será aproximadamente 0; si en cambio el vehículo acaba de pasar, la duración de la fuga será T (tiempo que se tarda en recorrer completamente la red), ya que su detección ocurrirá cuando el vehículo vuelva a pasar por ese lugar. Por lo tanto, cuando hay detección de fugas, las fugas no visibles duran en promedio T/2. Si se destinan N vehículos a recorrer la red en forma simultánea (cada uno recorriendo un sector determinado o todos los vehículos efectuando el recorrido total pero equidistanciados entre sí) la duración promedio de las fugas no visibles es D=T/2N.

2. Control de presiones

En el caso del control de presiones, la variable sobre la que se actúa es la presión máxima, mínima y promedio de la red. Para determinar entonces la reducción de las pérdidas ocasionada por un proyecto de estas características, debe conocerse la relación existente entre las presiones en la red y los caudales perdidos. A este respecto, pueden resultar útiles las conclusiones obtenidas por el Consejo Nacional de Agua del Reino Unido a partir de un programa experimental llevado a cabo en 1977.1

En este estudio se verificó que la reducción de altas presiones en la red provoca una reducción de caudales perdidos proporcionalmente mayor, no verificándose la ecuación teórica de Bernoulli (que establece que el caudal perdido por un orificio es proporcional a la raíz cuadrada de la diferencia de presiones dentro y fuera del mismo). A partir de estos experimentos, se determinó una curva representativa de la relación entre el caudal nocturno neto suministrado al sector (caracterizado por un índice de pérdidas) y la presión nocturna correspondiente (Gráfico N° 3.7). Debe tenerse en cuenta que esta curva depende fuertemente de las características de cada sistema: tipo de materiales, antigüedad, mantenimiento, etc. y sólo sirve como referencia.

La relación mostrada en el Gráfico N° 3.4 puede utilizarse para predecir el cambio en las pérdidas ante un determinado cambio en la presión. Los pasos para hacerlo son los siguientes:

a) Determinar el caudal nocturno neto (en l/h) y la presión nocturna actual de la zona (en metros de columna de agua, mca);

b) Determinar a partir de la curva el índice de pérdidas correspondiente a la presión actual y a la presión modificada;

c) Calcular el cociente entre el índice de pérdidas correspondiente a la presión modificada y el correspondiente a la presión actual;

d) El caudal nocturno neto correspondiente a la presión modificada es igual al producto entre el cociente determinado en 3) y el caudal nocturno neto actual.

1 Department of the Environment National Water Council. Leakage Control Policy and

Practice. Report N° 26 (july 1980).

Gráfico N° 3.7 : Índice de pérdidas en función de la presión nocturna

3. Medición distrital

La metodología para calcular la reducción de pérdidas lograda con la medición distrital es semejante a la de la detección sistemática, ya que en ambos casos el efecto es el mismo: la menor duración de las fugas. La diferencia radica en que en la distritación no se requiere recorrer el 100% de la red, ya que a partir de datos aportados por medidores instalados en los distritos pueden dirigirse los esfuerzos de detección sólo a aquellos distritos en donde se haya comprobado la existencia de pérdidas.

Considerar como ejemplo, una red de distribución hipotética que está dividida en 5 distritos. Un vehículo detector de fugas tarda 1 semana en recorrer cada uno. Los distritos tendrán más o menos pérdidas por fugas no visibles dependiendo de cuál sea la tasa de aparición de fugas (λ), la duración promedio de la fuga (d) y el caudal por fuga (q) de cada distrito. A su vez, λ depende de las características intrínsecas del distrito (presiones, material y antigüedad de las cañerías, acción de cargas externas, entre otras), d depende de la frecuencia con que se recorra el distrito y que depende fundamentalmente de la magnitud de la rotura y de la

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

presión (mca)

índi

ce d

e pé

rdid

as

diferencia de presiones. La pregunta que corresponde hacerse es: dados λ y q para cada uno de los distritos, ¿con qué frecuencia se visitará cada distrito en promedio?

Para responder esta interrogante, suponer como ejemplo las siguientes cantidades (Cuadro N° 3.1).

Cuadro N° 3.1 Pérdidas por fugas no visibles en cada distrito

Distrito 1 2 3 4 5

pérdida (m3/mes) 304 179 467 245 267

λ (N°/mes) 13 7 19 10 11

q (m3/mes) 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0

D (años) 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0


Si se instalan medidores para balance de aguas o medición de caudal nocturno y se prioriza el recorrido del vehículo detector de fugas en los distritos a partir de los datos aportados por los medidores, el primer distrito en ser recorrido es el 4, luego el 3 y así sucesivamente. Una vez reparadas las fugas de un distrito, comienzan nuevamente a originarse fugas de acuerdo a la tasa de aparición de fugas. El Cuadro Nº 3.2 muestra la evolución de las pérdidas de cada uno de los distritos y el distrito recorrido por el vehículo en cada mes.

Del Cuadro N° 3.2 puede verse que el distrito recorrido con más frecuencia es el Nº 3. El tiempo que transcurre entre dos revisiones consecutivas de este distrito es de 4 meses por lo que la duración aproximada de las fugas es de 2 meses. La pérdida estimada que habrá en el distrito 3 es de 2 meses*19 fugas por mes*1 m3por fuga=38m3 por mes, es decir, aproximadamente un 8% de la pérdida original del distrito (467 m3/mes). De esta manera, las pérdidas por fugas no visibles de todo el sistema se reducen a un 13% del valor original, como consecuencia de la distritación y del uso del vehículo detector de fugas.

Cuadro Nº 3.2 Evolución de las pérdidas por fugas no visibles

N° de distrito 1 2 3 4 5

Pérdida (m3/mes) 304 179 467 245 267

λ (N°/mes) 13 7 19 10 11

q (m3/mes) 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0

D (años) 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0

mes distrito recorrido

evolución de las pérdidas

(m3/mes) a/

total

(m3/mes)

% sobre pérdida inicial

0 304 179 467 245 267 1462 100%

1 3 304 179 19 245 267 1014 69%

2 1 13 179 39 245 267 742 51%

3 5 25 179 58 245 11 518 35%

4 4 38 179 78 10 22 327 22%

5 2 51 7 97 20 33 209 14%

6 3 63 15 19 31 45 173 12%

7 1 13 22 39 41 56 170 12%

8 5 25 30 58 51 11 176 12%

9 3 38 37 19 61 22 178 12%

10 4 51 45 39 10 33 178 12%

11 1 13 52 58 20 45 188 13%

12 3 25 60 19 31 56 191 13%


a/: Los números destacados corresponden a los distritos con mayor pérdida y que corresponde recorrer con el vehículo detector (en un período se recorre aquel distrito cuya pérdida del período anterior fue la más alta).

E. Tratamiento de la información para la evaluación de proyecto de reducción de pérdidas

Un factor que es clave para la ejecución exitosa de proyectos de reducción de pérdidas en sistemas de agua potable, es contar con información confiable sobre cuáles son pérdidas correspondientes a las distintas etapas del sistema y sobre la presencia de las distintas causas que las determinan. De esta manera, para decidir la ejecución de los proyectos, debe tomarse previamente la decisión de invertir para obtener información. Surgen entonces los siguientes interrogantes: (i) Cuál es la información que se requiere para definir la conveniencia y prioridad de los distintos proyectos; (ii) Cuál es la rentabilidad del proyecto “información”.

En primer lugar deben separarse y cuantificarse los distintos tipos de pérdidas, y definirse qué posibles proyectos pueden ejecutarse para cada caso.

Teniendo en cuenta que la priorización de los proyectos se efectúa en base a la rentabilidad de éstos, lo primero que se requiere es conocer de cada proyecto: (i) en qué medida contribuye a reducir las pérdidas del sistema, (ii) cuál es el beneficio de esta reducción, y (iii) cuánto cuesta ejecutar y operar dicho proyecto. Los costos son en general conocidos o relativamente fáciles de determinar mientras que el obstáculo más fuerte para evaluar un proyecto es la cuantificación y valoración de los beneficios. Los beneficios son mayores en la medida en que la reducción de pérdidas originada es más grande y en la medida en que el valor de cada m3 es más alto.

En general, para cuantificar las pérdidas de cada etapa del sistema se requiere de macromedición que permita efectuar balances de agua y determinar por diferencia las pérdidas físicas, y micromedición para medir las pérdidas comerciales. Esto permitirá determinar en qué etapa conviene centrarse en primer lugar. Para algunos sistemas, por ejemplo, la pérdida más importante estará en la red de distribución mientras que en otros convendrá centrarse en las aducciones, planta de tratamiento o micromedición.

Con respecto a la rentabilidad de la información, puede pensarse a ésta como un activo que brinda flexibilidad a la empresa para enfrentar en forma óptima la reducción y el control de las pérdidas. Un ejemplo de esto es la decisión de incorporar macromedición para apoyar las tareas de detección de fugas no visibles. Si no se conocen las pérdidas por sectores, deberá recorrerse sistemáticamente toda la red con la consecuente demora o aumento en los costos. Si en cambio se cuenta con macromedición, será posible optimizar la detección de fugas recorriendo sólo aquellos sectores que presenten fugas. Los beneficios de esta optimización pueden atribuirse a la incorporación de información (brindada en este caso por macromedidores instalados en cada sector). De este modo, será rentable obtener información si los beneficios de hacerlo son mayores que los costos.

Por otro lado, en la medida en que las pérdidas tengan un comportamiento aleatorio, la información sobre la evolución futura de las pérdidas agrega valor a la empresa porque permite tomar decisiones sobre la conveniencia de adelantar o postergar la ejecución de un proyecto, y en general, decisiones sobre el momento óptimo.

II. Aplicación de la metodología al sistema de agua potable EMOS-Santiago


Las pérdidas de agua potable en la red de distribución de EMOS-Santiago se componen de acuerdo a lo indicado en el Cuadro N° 3.3 (porcentajes respecto del volumen total captado).

Cuadro N° 3.3 Pérdidas en la red de distribución EMOS-Santiago (1 996)

Consumos operacionales 0.2%

Fugas no visibles 1.8%

Fugas con afloramiento 0.3%

Fugas no detectables 1.4%

Total pérdidas en la red: 3.7%

FUENTE: Gerencia de Operaciones EMOS

La estrategia empleada por EMOS para controlar las pérdidas por fugas, además del control de presiones aplicado desde 1984, es el recorrido sistemático de toda la red (8.173 km) mediante un vehículo equipado con un detector acústico de fugas. El Cuadro N° 3.4 muestra los caudales de pérdidas detectados con este sistema:

Cuadro N° 3.4 Resultados detección de fugas no visibles en 1996

Mes

1996

Recorrido

(km)

Caudal recuperado

(l/s)

Enero 184 8

Febrero 114 4

Marzo 261 14

Abril 282 30

Mayo 361 8

Junio 289 5

Julio 335 6

Agosto 370 10

Septiembre 339 11

Octubre 298 23

Noviembre 254 26

Diciembre 189 30

Total 3.276 175

FUENTE: EMOS. Depto. de asistencia técnica.

El vehículo es operado por 2 cuadrillas de 4 personas cada una, que trabajan en dos turnos de 8 horas cada uno en los días de semana y las 24 horas los sábados, domingos y feriados. De acuerdo a este esquema de trabajo, se tarda entre 2 años y medio y 3 años en recorrer toda la red. Cuando se detecta una fuga, se efectúa un relevamiento de las características de la misma (caudal y antigüedad estimados, material de la cañería, causa de la rotura) y se informa al servicio de emergencia para su reparación. Como consecuencia de esta medida, se logra acotar la duración de la fuga a un tiempo menor a 2 años (ya que cualquier punto de la red es revisado cada 3 años). Debe tenerse en cuenta que las características del suelo de Santiago (ripio y grava) dificultan el afloramiento de las fugas, por lo que se estima que el tiempo promedio que transcurre entre el origen y el afloramiento de una fuga es por lo menos de 3 años.1

El desarrollo del proyecto “detección sistemática con un vehículo” originó la reducción de las pérdidas por fugas no visibles en la red en un 40% a partir de 1996 en promedio (Gráfico N° 3.8). Si no se ejecutaba el proyecto, habría que haber adelantado el programa de inversiones para aumento de la capacidad, por lo que se originó un beneficio de postergar inversiones, además del ahorro de químicos y energía, El valor actual neto de dicho proyecto es de $2.102 millones.

Gráfico N° 3.8 Evolución de pérdidas por fugas no visibles sin y con proyecto “detección sistemática 1 vehículo”

1 Documentos técnicos DTIAPA N° 1. El control de las pérdidas de agua en sistemas de

abastecimiento de agua potable (Lima-Perú, 1981)

Desde el punto de vista del control de presiones, la red de distribución se encuentra dividida en 74 subsectores, cada uno de los cuales cuenta con válvulas reguladoras que permiten controlar las presiones máximas y mínimas en cada sector. Además, se está ejecutando un programa destinado a dotar de macromedición a cada uno de estos sectores.

B. Número óptimo de vehículos en la detección sistemática

1. Descripción de la situación sin proyecto

De mantenerse en el futuro la estrategia actualmente empleada por EMOS en relación a las fugas no visibles, se ha proyectado el nivel de dichas pérdidas en base a los siguientes supuestos:

a) EMOS comenzó a utilizar el vehículo detector en 1987 y en enero de 1996 cambió la tecnología comenzando a utilizar aparatos Microcorr 5. Debido a esto, en la situación sin proyecto, se espera que disminuyan tanto el caudal por fuga como la duración promedio de la fuga. El caudal que se pierde por cada fuga disminuye porque el camión detector permite detectar las fugas más tempranamente (debe tenerse en cuenta que el caudal perdido por una fuga aumenta con el tiempo al acentuarse la magnitud de la rotura. Por otra parte, la empresa terminará en los próximos 10 años de optimizar el control de presiones ya ejecutado en la red, agregando telemetría y telecontrol, con lo que se espera que también disminuya el caudal por fuga por esta razón.

b) Por otro lado, debido al crecimiento de la red, el vehículo detector emplea cada vez más tiempo en recorrerla entera, lo cual incide en la duración promedio de la fuga, que crece al mismo ritmo que la red (1.27% de crecimiento anual, valor que se estimó en base al crecimiento de últimos 2 años).

c) A su vez, considerando que la empresa está llevando a cabo un plan de reposición de cañerías y teniendo en cuenta que en la extensión de la red se utilizan cañerías nuevas, se ha supuesto una tasa de aparición de fugas decreciente en el tiempo.

Las cantidades iniciales del caudal por fuga (q), duración promedio de la fuga (d) y tasa de aparición de fugas (λ a partir de los cuales se efectuaron las proyecciones descritas son los siguientes (a diciembre de 1997) y se muestra en el Gráfico N° 3.9.

a) q: a partir de los resultados de caudales recuperados en tareas de detección de fugas y atención de emergencias, se estima un caudal por fuga de 1400 m3/mes;

b) d: la duración promedio de la fuga pasa de 3 años en 1996 a 1.5 años en 1999. Para 1997 se considera una duración de 2,1 años.

c) λ considerando que el volumen total captado en 1997 llegará a 582.000.000 m3, y que las pérdidas por fugas no visibles representan el 1,75% del volumen captado, se espera que las pérdidas por fugas no visibles de 1997 sean de 10.195.000 m3. A partir de este valor y de la expresión de las pérdidas p=λ*q*d se obtiene p igual a 289 fugas por año.

Gráfico N° 3.9 Evolución de pérdidas en la situación sin proyecto

0

2,000

4,000

6,000

8,000

10,000

12,000

14,000

16,000

1996

1999

2002

2005

2008

2011

2014

2017

añosm

iles

m3/

año

fugas previstass/p (en milesm3/año)

fugas previstasc/p (en milesm3/año)

2. Descripción de la situación con proyecto

El proyecto consiste en incorporar más vehículos a la detección de fugas no visibles. La cantidad óptima será aquella que maximice el VAN del proyecto.

La incorporación de más vehículos tiene como efecto la reducción de la duración promedio de la fuga, debido a que cualquier punto de la red es revisado con mayor frecuencia que la correspondiente a un solo vehículo. Teniendo en cuenta que un vehículo tarda aproximadamente 3 años en recorrer la red, las duraciones de la fuga para 2, 3, 4 y 5 vehículos son las que se indican en el Cuadro N° 3.5.

Cuadro Nº 3.5 Duración promedio de las fugas no visibles en la si tuación con proyecto

Cantidad de

vehículos

Duración de las fugas no visibles con la ejecución del proyecto

DT

NT meses N=

= =

236 2 3 4 5

*; , , , ,

% de reducción de pérdidas por fugas

detectadas (con respecto a la situación

sin proyecto)

2 9 meses 50%

3 6 meses 67%

4 4,5 meses 75%

5 3,6 meses 80%


3. Beneficios y costos del proyecto

a) Beneficios: La menor duración promedio de las fugas tiene como consecuencia la reducción de las pérdidas físicas en la red, lo que se traduce en 2 beneficios:

(i) ahorro de insumos variables: por cada m3 de agua que se evita perder en la red, EMOS ahorra 2.56 $ en concepto de costos variables de producción (energía y productos químicos);

(ii) beneficio por modificación del plan de inversiones para aumento de la capacidad. Se estima que esta modificación es la postergación del cronograma de inversiones, aunque en rigor debe establecerse cuál es el programa de inversiones óptimo sin proyecto y cuál es el óptimo con proyecto siendo el beneficio del proyecto la diferencia de los valores actuales de inversión de ambos flujos. Para hacerse una idea de las magnitudes, considerar que una reducción de 10.000.000 m3 anuales en las pérdidas

q (m3/mes)

1200

1250

1300

1350

1400

1996

2000

2004

2008

2012

2016

2020

d (años)

0,00

0,50

1,00

1,50

2,00

2,50

1996

2000

2004

2008

2012

2016

2020

tasa de aparición de fugas (#/año)

050

100150200250300

1996

2000

2004

2008

2012

2016

2020

pérdidas totales (millones de m3)

0

2

4

68

10

12

1996

2000

2004

2008

2012

2016

2020

físicas en la red permite abastecer el incremento del consumo de todo un año. Por lo tanto, se obtiene un beneficio financiero resultante de postergar las inversiones previstas para cubrir ese aumento en el consumo.

b) Costos: La incorporación de un vehículo adicional ocasiona un incremento en los costos anuales de 77,4 millones de $ por año, compuestos de la siguiente manera: 63.6 millones en remuneraciones al personal, 2.6 millones en costos de operación del vehículo (mantenimiento y combustible) y 11.2 millones en concepto de costos de capital del vehículo y el equipo detector.

Para determinar el costo por remuneraciones se han considerado 8 personas con un sueldo promedio de 400.000 $/mes.

Para determinar el costo de capital, se ha supuesto que tanto el vehículo como el equipo detector deben reponerse cada 5 años, originando el flujo de egresos correspondiente. El valor de 11.2 millones es el costo anual equivalente (CAE) de dicho flujo de egresos, el cual se detalla en el Cuadro N° 3.6.

Cuadro Nº 3.6 Determinación del costo de capital del vehículo equ ipado con detector ($ en moneda de enero de 1997)

Año Inversión Valor actual (9,16%)

1997 43,300,000 43,300,000

2002 43,300,000 27,936,388

2007 43,300,000 18,024,060

2012 43,300,000 11,628,802

2017 43,300,000 7,502,696

Valor actual de costo 108,391,947

FUENTE: Elaboración propia

( )

$356,178,11

0916.01

11*

0916.01

.947,391,108CAE

25

=

+−

=

Debe tenerse en cuenta que al haber una reducción de la duración de las fugas respecto de la situación sin proyecto, hay un costo por adelantar los gastos de reparación de la misma; sin embargo, por su bajo valor en comparación con el resto de los costos, no ha sido considerado en la evaluación.


En el Cuadro N° 3.7 se muestran los resultados de la evaluación económica para 2, 3, 4 y cinco vehículos:

Cuadro Nº 3.7 Resultados de la evaluación para distinta cantidad de vehículos (millones de $ en moneda de enero de 1997)

cantidad de vehículos 2 3 4 5

VAN del proyecto 2625 2977 2772 2347


El VAN para 3 vehículos se desagrega de la siguiente manera (Cuadro Nº 3.8):

Cuadro Nº 3.8 Desagregación del VAN para 3 vehículos (millones de $ en moneda de enero de 1997)

Valor actual de costos de operación y capital

de vehículos detectores

Valor actual de beneficios por ahorro de costos variables

Valor actual de beneficios por

postergación de inversiones

VAN del proyecto

-1.508 105 4.380 2.977


De acuerdo a los valores del Cuadro N° 3.8, el óptimo se logra con la utilización de 3 vehículos.

El beneficio de postergar inversiones es el principal “responsable” del VAN del proyecto. Este valor se calcula por la diferencia de los valores actuales de inversión (VAI) del programa de inversiones sin proyecto y con proyecto, que es el mismo programa pero postergado 8 meses (Cuadro Nº 3.9). El monto del beneficio es: Beneficio =VAIs/p-VAIc/p=$119.209mill - $114,829mill= $4.380 millones.

Cuadro Nº 3.9 Programa de inversiones para aumento de capacidad ( millones de $ en moneda de enero de 1997)

año Derechos de agua a/

Pozos L. Negra E. Coyanco Florida Acueductos y Plantas

Redes Flujo de caja

1997 166 1.129 49 1.152 1.837 4.981 9.714

1998 166 1.975 11 10.528 980 2.030 15.691

1999 166 1.326 5.431 2.929 856 10.709

2000 166 1.326 291 3.944 7.714 13.441

2001 166 635 494 1.247 4.246 6.788

2002 166 973 3.805 3.043 7.987

2003 166 291 48 5.008 2.016 7.529

2004 166 17.469 198 518 2.252 20.602

2005 166 19.412 145 0 1.405 21.128

2006 166 19.412 198 3.882 0 1.409 25.148

2007 166 19.412 367 3.882 776 1.981 26.584

2008 166 4.853 518 310 5.847

2009 166 9.706 0 282 10.154

2010 166 7.759 117 0 66 8.109

2011 166 28 3.882 1.116 172 5.365

2012 166 296 3.882 7.971 172 12.488

2013 166 6.348 186 6.701

2014 166 0 0 166

2015 166 117 0 141 425

2016 166 35 3.882 0 494 4.578

2017 166 691 3.882 0 935 5.675

2018 166 0 837 1.003

2019 166 0 837 1.003

2020 166 0 0 166

2021 166 0 0 166

2022 166 0 0 166

VAI 1.781 3.152 39.426 8.538 22.991 19.348 23.972 119.209

FUENTE: EMOS S.A. Plan de Desarrollo. Gerencia de Planes y Desarrollo, Santiago, 1997.

a/: La valoración de los Derechos de agua corresponde a la realizada por EMOS en el Plan de Desarrollo.

Dado que la evolución de λ se estimó sin mayor fundamento, se ha sensibilizado el resultado del proyecto ante distintos escenarios (Cuadro N° 3.10):

Cuadro Nº 3.10 VAN para distintos escenarios de λ (millones de $ en moneda de enero de 1997)


λ se reduce de 289 a 154 fugas por año 2536 2859 2641 2207

λ no cambia 2713 3094 2903 2486

λ crece 2802 3211 3034 2625



Los resultados de la evaluación demuestran que es posible optimizar la situación actual de Detección Sistemática de fugas agregando dos vehículos de detección. Sería conveniente evaluar la operación del vehículo detector a 3 turnos las 24 horas durante los días de lunes a viernes o utilizarlo durante el día como vehículo para la localización de las fugas visibles (control pasivo).


1) Debe considerarse que el proyecto no ha sido optimizado en el tiempo. Teniendo en cuenta que los beneficios del proyecto son decrecientes en el tiempo, debe evaluarse la conveniencia de dejar de operar vehículos en determinados años.

2) Las variables para calcular la reducción de las pérdidas (caudal por fuga, tasa de aparición de fugas en la red y duración de las fugas) en la situación sin proyecto se han estimado en forma conservadora con el propósito de no sobrevalorar los beneficios del proyecto. Por ello, sería conveniente revisar los resultados con antecedentes que se pudieran medir o determinar con mayor precisión.

3) La tasa disminución del 50% en la tasa de aparición de fugas en la red (de 289 fugas/año a 221 fugas/año) en el plazo de 25 no ha sido sustentada y es más bien arbitraria. Sería conveniente tener una mejor estimación de ellas pues podría afectar los beneficios del proyecto y las conclusiones.

4) Se ha supuesto que la eficacia del equipo de detección es del 100% de las fugas consideradas detectables por el equipo, según la estimación realizada por EMOS, lo cual podría ser sensibilizado en una evaluación posterior.

5) No se ha considerado el costo financiero debido al adelanto de la reparación de las fugas detectadas en relación a la situación sin proyecto.

6) El cálculo de la postergación de inversiones se realizó estimando el flujo de fondos como un Costo Anual Equivalente (CAE) de las inversiones planificadas en el Plan de Desarrollo. Sería conveniente revisar el programa de inversiones en la situación con proyecto desde el punto de vista de la magnitud de las inversiones así como también de su real posibilidad de postergarlas en el tiempo. También existe una aproximación al suponer que el crecimiento de la producción requerida para satisfacer la demanda es una recta.

C. Medición distrital


Es la misma que la descrita en el proyecto detección sistemática (II.B.1). A continuación se resumen los antecedentes más importantes.

a) El caudal que se pierde por cada fuga disminuye un 3% en 10 años para posteriormente permanecer constante.

b) Debido al crecimiento de la red, el vehículo detector emplea cada vez más tiempo en recorrerla entera, lo cual incide en la duración promedio de la fuga, que crece al mismo ritmo que la red (1.27% de crecimiento anual, valor que se estimó en base al crecimiento de últimos 2 años).

c) λ disminuye con el tiempo (se pasa de 289 a 221 fugas por año en 25 años);

Las cantidades iniciales del caudal por fuga (q), duración promedio de la fuga (d) y tasa de aparición de fugas (λ a partir de los cuales se efectuaron las proyecciones descritas son los siguientes (a diciembre de 1997):

a) q: 1400 m3/mes;

b) d: 2.1 años;

c) λ: 289 fugas por año.


El proyecto consiste en utilizar los macromedidores instalados o por instalarse en cada uno de los subsectores en los que se divide la red, para planificar los trabajos de detección de fugas. Los subsectores que a partir del análisis de los registros de los macromedidores evidencien mayores pérdidas se dividen a su vez en otros sectores más pequeños, llamados distritos, en cada uno de los cuales se instalan medidores móviles durante una semana. Estos distritos abarcan entre 2.000 y 4.000 clientes. Si consideramos distritos de 4.000 clientes, teniendo en cuenta que la red de Santiago (de aproximadamente 1.000.000 de clientes) se divide en 74 subsectores, cada subsector deberá dividirse en 3 distritos como valor promedio.

Los datos aportados por estos medidores permiten orientar los trabajos de detección de fugas del vehículo detector, ya que brindan información acerca de cuáles son los distritos que contribuyen más a las pérdidas del sector y que por ende, deben ser recorridos por el vehículo. De este modo, la diferencia con la detección sistemática radica en que debido a los datos aportados por los medidores móviles, mejora la eficiencia de las actividades de detección. En otras palabras, para detectar una misma cantidad de fugas, un vehículo apoyado por la medición distrital recorre una menor extensión de redes con respecto a lo que debiera recorrer un vehículo que no cuenta con ese apoyo y que en consecuencia debe recorrer el 100% de la red.

Los resultados de la medición distrital en términos de menor duración de las fugas dependen de cuántos subsectores puedan revisarse en un año y esto a su vez depende de la cantidad de vehículos y medidores móviles con que se cuente.

Para operar la medición distrital, se requiere ejecutar las siguientes actividades:

a) Construcción de cámaras e instalación de los medidores (duración: 5 días);

b) Medición y registro de las pérdidas en cada distrito (duración: diez días);

c) Retiro de los medidores y procesamiento de la información;

d) inspección de los distritos que presentan pérdidas y reparación de las fugas detectadas (duración aproximada: 10 días).

En base a estos plazos, se han programado las tareas para distintas cantidades de medidores y vehículos con el propósito de determinar la cantidad de subsectores que pueden ser revisados en un año. Los resultados se muestran en el Cuadro Nº 3.11:

Cuadro N° 3.11 Subsectores recorridos en un año, para distintas nú meros de vehículos y medidores

Vehículos Conjuntos de 3 medidores

1 2 3 4 5

1 39 44 44 44 44

2 40 55 88 88 88

3 40 60 117 117 117

4 118 156 175


La programación de tareas para ejecutar la medición distrital con 3 conjuntos de medidores y 2 vehículos, se muestra en el Cuadro N° 3.12.

Cuadro N° 3.12 Distritación: programación de actividades

3 sets de med idores y 2 vehículos

Subsector A

1.construcción de cámaras e instalación de med idores 5

2. med ición7

3.retiro de medidores y procesamiento información 2

4. detección y reparación de fugas4

Subsector B


2. med ición7



Subsector C


2. med ición7


4. detección y reparación de fugas# 4

#

Subsector D


2. med ición7



Subsector E

3. Beneficios y costos del proyecto

a) Beneficios: El efecto de la medición distrital es la reducción de las pérdidas de agua en la red a través de una menor duración promedio de las fugas, lo que se traduce en una reducción de los costos variables de producción y en la posibilidad de postergar inversiones de aumento de capacidad. La reducción de pérdidas se calculó según la metodología explicada en el numeral I.C.3. Para 1 set de medidores y un vehículo, la reducción esperada en las pérdidas por fugas no visibles es del 50%, para 2 sets de medidores y 2 vehículos, la reducción esperada es del 60% y para 3 conjuntos de medidores y 2 vehículos, la reducción esperada es del 80%.

b) Costos: Además de los costos de capital y operación de las unidades de detección (vehículo y detector acústico) debe considerarse la inversión en medidores móviles (se ha supuesto la reposición de los mismos cada 10 años) y construcción de cámaras y los costos de instalación y retiro de los medidores móviles (Cuadro Nº 3.13).

Cuadro Nº 3.13 Costos e inversiones del proyecto distritación ($ e n moneda de enero de 1997)

Precio unitario

Precio total Valor actual de costo

Medidores (se considera reposición cada 5 años

4.500.000$ 13.500.000$ 101.382.000$

Construcción de cámaras (a construir en el 50% de los subsectores, en un plazo de 4 años)

1.500.000$ 41.625.000$ (primeros 4

años) 146.690.000$

Costos de capital y operación vehículos (incluye remuneraciones)

77.400.000$ 154.800.000$ 1.479.399.600$



El Cuadro Nº 3.14 muestra los resultados de la evaluación (VAN en millones de $) para distintas cantidades de vehículos y medidores.

Cuadro Nº 3.14 VAN del proyecto distritación, para distintas canti dades de vehículos y medidores (millones de $ en moneda de enero de 1997 )

Vehículos Conjuntos de 3 medidores

1 2 3 4 5

1 3133 3419 3385 3351 3317

2 2477 3055 3681 3648 3614

3 1878 2443 3253 3219 3185

4 2595 2752 2782


Se verifica que el VAN es máximo si se utilizan 3 conjuntos de medidores (9 en total) y 2 vehículos de detección de fugas. El proyecto permitiría reducir las pérdidas por fugas no visibles a un 20% del valor original, lo que se traduce en una reducción de 8 millones de m3/año en las pérdidas totales de EMOS-Santiago.

El VAN del proyecto se desagrega de acuerdo a lo indicado en el Cuadro N° 3.15.

Cuadro Nº 3.15 Desagregación del VAN (millones de $ en moneda de enero de 1997)

Valor actual de costos de operación y capital

de vehículos detectores

Valor actual de costo de equipos

de medición y construcción de

cámaras


ahorro de costos variables


postergación de inversiones

VAN del

proyecto

-1.479 -249 143 5.266 3.681


E. Conclusiones, recomendaciones y limitaciones

De comparar el Cuadro N° 3.15 con el Cuadro N° 3.8, se concluye que para el caso de la ciudad de Santiago, la Medición Distrital es más rentable para EMOS que la Detección Sistemática optimizada. Es decir, es preferible adquirir un detector acústico adicional (con su vehículo), distritar y planificar los trabajos de detección a partir de los antecedentes entregados por tres conjuntos de medidores móviles, que recorrer sistemáticamente toda la red con 3 vehículos, consiguiendo con ello incrementar el VAN en 704 millones de pesos.

Además de las limitaciones derivadas de la definición de la situación “sin proyecto” indicados en B.6, la principal limitación de este proyecto está en el modelo de simulación utilizado para determinar la reducción de las pérdidas funciona en base a números aleatorios que otorgan prioridad a cada subsector distritado de la red. Se recomienda evaluar este modelo utilizando antecedentes históricos de fugas visibles en la red para asignar esta prioridad en función de ellos, lo cual podría llevar a disminuir el tamaño del proyecto. Tampoco se han considerado los probables incrementos en los costos de administración debido al mayor manejo de la información que requiere esta metodología.

III. Aplicación de la metodologia al sistema de agua potable de ARICA (ESSAT)

En Arica, desde 1996 la red se encuentra con distritos para el control de las presiones y la medición de los caudales. La detección de fugas se realiza mediante un detector acústico que prioriza la búsqueda de fugas con la información obtenida de los medidores de caudal de cada distrito. En este sistema se realizará una evaluación ex-post del proyecto conjunto “distritación-camión” para el control de presiones y detección de fugas en la red ejecutada por ESSAT.


La situación sin proyecto corresponde al método de detección de fugas que aplicaba ESSAT en la ciudad de Arica hasta 1995 y que consistía en el control pasivo de las fugas visibles en la red.

Las pérdidas totales observadas desde 1993 a 1995 se detallan en el Cuadro N° 3.16, donde se concluye que el promedio ponderado de las pérdidas en este período, medidas con respecto a la producción total, eran de un 45,0%.

Cuadro N° 3.16 Pérdida total en el SAP de Arica (miles de m 3 al año)

Año Volumen producido Volumen facturado Pérdida total

1993 16.997 9.676 43,1%

1994 19.352 10.503 45,7%

1995 18.675 10.111 45,9%

Promedio ponderado 45,0%

FUENTE: Unidad de Control de Pérdidas. ESSAT-Arica.

La red estaba dividida en 4 sectores de aproximadamente 10.000 clientes promedio cada uno. La presión se controlaba desde la salida de los estanques alimentadores y a través de la maniobra de las válvulas de corta de la red, registrándose niveles que variaban entre los 8 (0,8 kg/cm2) a 45 mca (4,5 kg/cm2) en promedio.

Por otra parte, existía restricción de la oferta de agua potable con disponibilidad promedio de alrededor de 10 horas diarias, ya que la capacidad del acuífero que se estaba explotando no era capaz de satisfacer toda la demanda. Esta situación se produjo hasta fines de 1996.

De haber continuado aplicando este método de control pasivo de fugas, las pérdidas se hubieran mantenido en un 45%.


La situación con proyecto corresponde al sistema de detección de fugas no visibles en la red de distribución, que aplica ESSAT a partir de enero de 1996, y que consiste en la ubicación y reparación de fugas mediante la utilización de un equipo de detección acústica. Este equipo recorre la red priorizando su búsqueda en aquellos sectores y sus distritos que presenten mayor probabilidad de existencia de pérdidas.

El proyecto consistió en la construcción, durante 1995, de 20 distritos en la red de distribución aislados hidráulicamente y equipados con macro-medidores de caudal y dispositivos para la regulación y control de la presión. De esta forma, cada uno de los 4 sectores que conformaban la red de distribución incluyó un promedio de 5 distritos con 2.100 clientes cada uno. Este sistema comenzó a operar en enero de 1996.

También, durante 1995, ESSAT adquirió un equipo detector de fugas, que funciona relacionando el sonido de la fuga con la distancia entre sus sensores. Este equipo comenzó a trabajar en enero de 1996 y opera sobre un vehículo de transporte. En agosto de 1997 comenzó a trabajar un equipo complementario al detector de fugas (“pre-localizador de filtración acústico”), el cual permite mejorar su eficiencia al monitorear una mayor longitud de red sin incurrir en tiempos significativos ni costos operacionales adicionales al uso del detector.

En enero de 1997 se inició la incorporación de nuevas captaciones subterráneas, lo que permitió que la disponibilidad de agua fuera aumentando paulatinamente durante el año hasta que en agosto se logró alcanzar la oferta de agua potable durante las 24 hrs. del día.

Con la distritación de la red, el nivel inferior de presiones en la red se pudo elevar a 15 mca (1,5 kg/cm2) y se redujo su nivel máximo a 30 mca (3,0 kg/cm2).

En esta nueva situación, que corresponde al sistema de control de presiones y detección de fugas no visibles y que comenzó en enero de 1996, que denominamos “con proyecto”, el nivel de pérdidas bajó registrándose en 1996 un 40,4% y hasta septiembre de 1997 uno del 36,0%, que corresponde al promedio acumulado de este año, el cual se estima representativo del nivel de pérdidas que podría alcanzar el proyecto durante el horizonte de evaluación de 25 años.

Cuadro N° 3.17 Inversiones proyecto de distritación y detección de fugas no visibles (miles de $ sin IVA en moneda de enero de 1997)

Descripción Inversión

Suministro válvulas reguladoras de presión de los distritos 131.994

Instalación válvulas reguladoras de presión de los distritos 49.816

Refuerzo aducción Azapa 137.383

Construcción cámaras 58.977

Suministro macro-medidores electromagnéticos 18.521

Instalación macro-medidores electromagnéticos 32.257

Equipo de calibración de los macro-medidores 2.665

Macro-medidor portátil acústico 1.280

Total 432.893


a/ Considera la vida útil de los equipos en 5 años.

Las inversiones del proyecto correspondieron a la distritación de la red, la adquisición del equipo de detección de fugas con el vehículo de transporte y los equipos necesarios para la calibración de los macro-medidores electromagnéticos, los cuales se detallan en el Cuadro N° 3.17.

Los costos anuales de operación del proyecto corresponden a los del equipo detector de fugas que incluye costos de mantenimiento y combustibles del vehículo y remuneraciones del personal que trabaja dos turnos diarios 5 días en la semana. La operación de la distritación (lectura y calibración de los medidores electromagnéticos, operación de las válvulas y otros trabajos de mantención), no significó un gasto adicional para la empresa. Estos costos se indican en el Cuadro N° 3.18.

Cuadro N° 3.18 Costos de operación del proyecto (miles de $ al año sin IVA en moneda de enero de 1997)

Descripción Costos anuales

Personal 14.400

Operación del vehículo 2.500

Costos de capital del vehículo y equipos detectores a/ 12.400

Total costos de operación 29.300


a/ Considera la vida útil de los equipos en 5 años. Calculado como CAE del flujo de egresos.


Los beneficios del proyecto corresponden a: i) mayor facturación en el período de restricción de la oferta de agua potable (1996 y hasta julio de 1997), ii) reducción de los costos variables de energía eléctrica y productos químicos a partir de agosto de 1997 y iii) postergación de las inversiones necesarias para satisfacer la demanda respecto a la situación sin proyecto.

Se supone que la disminución de 9% en las pérdidas (45% a 36%) es toda atribuible a sólo este proyecto conjunto de control de presiones y detección de fugas no visibles. Si bien no se ejecutó otro proyecto de reducción de pérdidas en este período, no puede con certeza asignársele a él toda dicha reducción, ya que seguramente conduce a una sobreestimación de sus beneficios.

En el Cuadro N° 3.19 se detallan los consumos estimados, las producciones requeridas en las situaciones sin y con proyecto, las pérdidas totales en ambos escenarios y el beneficio por la reducción de la producción requerida para satisfacer la demanda.

Del punto de vista del beneficio por la postergación de inversiones que se produjo debido a la ejecución del proyecto, la situación sin proyecto corresponde a la mantención del nivel de pérdidas del 45% que presentaba el sistema y que hubiese hecho necesario adelantar las inversiones consideradas en la situación con proyecto, cuyas pérdidas son del 36%.

La capacidad y costos de las obras para el aumento de la capacidad instalada corresponden a las consideradas en el Plan de Desarrollo presentado por ESSAT a la Superintendencia de Servicios Sanitarios. Debido a que no se dispone de información para estimar las instalaciones adicionales que se hubiesen requerido en la situación sin proyecto, se considera que el incremento en esta capacidad instalada se habría obtenido construyendo obras similares a las anteriores (construcción de pozos y aprovechamiento de recursos superficiales del río Lluta)

En el Cuadro N° 3.20 se muestra la evolución de las capacidades que se deben instalar para satisfacer la demanda en las situaciones con y sin proyecto y las inversiones asociadas.

Cuadro N° 3.19 Beneficio del Proyecto de reducción de pérdidas en la red (miles de m3)

Año

Consumo Situación s/p Situación c/p

Beneficio (m3)

previsto Producción Pérdidas Producción Pérdidas

a/ requerida Totales requerida Totales

(m3) (m3) (%) (m3) (m3) (%) (m3)

1995 10.111 18.675 45,9 8.564 18.675

1996 9.508 17.288 45,0 7.780 15.951 40,4 6.443 1.337

1997 10.973 19.951 45,0 8.978 17.145 36,0 6.172 2.806

1998 12.173 22.133 45,0 9.960 19.020 36,0 6.847 3.112

1999 13.361 24.293 45,0 10.932 20.877 36,0 7.516 3.416

2000 13.716 24.938 45,0 11.222 21.431 36,0 7.715 3.507

2001 14.067 25.576 45,0 11.509 21.979 36,0 7.912 3.597

2002 14.526 26.411 45,0 11.885 22.697 36,0 8.171 3.714

2003 14.795 26.900 45,0 12.105 23.117 36,0 8.322 3.783

2004 15.173 27.587 45,0 12.414 23.708 36,0 8.535 3.879

2005 15.561 28.293 45,0 12.732 24.314 36,0 8.753 3.979

2006 15.959 29.016 45,0 13.057 24.936 36,0 8.977 4.080

2007 16.367 29.758 45,0 13.391 25.573 36,0 9.206 4.185

2008 16.786 30.519 45,0 13.734 26.228 36,0 9.442 4.292

2009 17.215 31.300 45,0 14.085 26.899 36,0 9.683 4.402

2010 17.656 32.101 45,0 14.445 27.587 36,0 9.931 4.514

2011 18.107 32.922 45,0 14.815 28.293 36,0 10.185 4.630

2012 18.478 33.596 45,0 15.118 28.872 36,0 10.394 4.724

2013 18.856 34.284 45,0 15.428 29.463 36,0 10.607 4.821

2014 19.242 34.986 45,0 15.744 30.066 36,0 10.824 4.920

2015 19.637 35.703 45,0 16.066 30.682 36,0 11.046 5.021

2016 20.039 36.434 45,0 16.395 31.311 36,0 11.272 5.124

2017 20.449 37.181 45,0 16.731 31.952 36,0 11.503 5.229

2018 20.869 37.943 45,0 17.074 32.607 36,0 11.739 5.336

2019 21.296 38.721 45,0 17.424 33.276 36,0 11.979 5.445

2020 21.733 39.515 45,0 17.782 33.958 36,0 12.225 5.557


a/: ICSA Ingenieros Consultores. Informe final borrador. Actualización Planes de Desarrollo de Arica. I Región. ESSAT S.A. Santiago, mayo de 1995.

Cuadro N° 3.20 Capacidad instalada del SAP (millones de $ en moned a de enero de 1997)

Año Con Proyecto Sin proyecto

Aum. Capac.

Instalada

Capacidad

total a/

Inversión

b/

Aum. Cap. instalada

Capacidad

total a/

Inversión b/

(l/s) (l/s) ($) (l/s) (l/s) ($)

1995 620 620

1996 527 -11.626 527 -11.626

1997 103 630 -21.694 103 630 -21.694

1998 245 875 -2.978 245 875 -2.978

1999 50 925 50 925

2000 82 1.007 82 1.007

2001 1.007 1.007 -7.279

2002 1.007 1.007 -7.279

2003 1.007 180 1.187

2004 1.007 1.187

2005 1.007 1.187

2006 1.007 1.187

2007 1.007 -7.279 1.187

2008 1.007 -7.279 1.187 -8.149

2009 180 1.187 1.187 -8.149

2010 1.187 115 1.302

2011 1.187 1.302

2012 1.187 1.302 -8.149

2013 1.187 1.302 -8.149

2014 1.187 115 1.417

2015 1.187 -8.149 1.417

2016 1.187 -8.149 1.417 -8.149

2017 115 1.302 1.417 -8.149

2018 1.302 115 1.532

2019 1.302 1.532

2020 1.302 -9.013 1.532 -24.172

Valor Presente de las inversiones (9,16% anual) (millones de $ en moneda de enero de 1997)

-37.716 -47.681

FUENTE: ICSA Ingenieros Consultores. Informe final borrador. Actualización Planes de Desarrollo de Arica. I Región. ESSAT S.A.. Santiago, mayo de 1995.

a/ Hasta junio de 1997 corresponde a la capacidad real en Arica

b/ La vida útil de las instalaciones es de 25 años.


Para la valoración de los beneficios por mayor facturación y reducción de los costos variables de energía eléctrica y químicos, se utilizan los antecedentes indicados en el Cuadro N° 3.21.

Cuadro N° 3.21 Precios unitarios utilizados en la valoración de lo s beneficios (miles de $ en moneda de enero de 1997)

Descripción Precio

Fuente ($/m3)

Energía eléctrica 15,406 Elab. Propia en base a antecedentes de la

Unidad de Control de Pérdidas. ESSAT-Arica

Prod. químicos 1,008 Unidad de Control de Pérdidas. ESSAT-Arica

Cargo variable de la tarifa (A. Potable y Alc.)

325,5 Unidad de Control de Pérdidas. ESSAT-Arica

FUENTE: La indicada

El Cuadro N° 3.22 muestra que el VAN del proyecto es positivo y asciende a $10.578 millones (en $ de enero de 1997), así como también que el beneficio más importante corresponde al de postergación de inversiones.

Cuadro N° 3.22 Valor presente flujos del Proyecto (millones de $ e n moneda del 01.01.97)

Descripción Valor presente a/

Inversiones -433

Costos de operación -281

Beneficios operacionales +1.326

Beneficio por postergación de inversiones +9.966

Total 10.578



E. Conclusiones, limitaciones y recomendaciones

Los resultados de la evaluación económica demuestran que fue conveniente para ESSAT la ejecución del proyecto conjunto de control de presiones y Medición Distrital con un sólo equipo detector de fugas no visibles. Sería conveniente evaluar la operación del camión detector a 3 turnos y 7 días a la semana.


1) El proyecto de distritación de la red de distribución tiene el doble propósito de controlar las presiones y permitir la Medición Distrital. No fue posible separar estos proyectos de modo de evaluar el impacto del control de las presiones separadamente del de Medición Distrital.

2) El beneficio de la postergación de inversiones se calculó estimando que las obras adicionales que se hubiesen requerido son las consideradas en el Plan de Desarrollo presentado por ESSAT, el cual podría no ser el de mínimo costo.

3) Se supuso que el nivel de pérdidas se mantiene en un 36% con el proyecto conjunto. Este valor bien podría bajar debido a la más pronta instalación de nuevas cañerías permitida por el proyecto, respecto de la situación sin proyecto.

CAPÍTULO IV

EVALUACIÓN DE PROYECTOS DE MANTENIMIENTO PREVENTIVO APLICADO A LA REDUCCIÓN DE PÉRDIDAS POR ERRORES DE MEDICIÓN

I. Metodología general para la optimización de pro gramas de mantenimiento preventivo

La metodología que se presenta, entrega una herramienta que permite evaluar diferentes alternativas de programas de mantenimiento preventivo, con el fin de seleccionar aquel que presente los menores costos, tanto en términos de recursos destinados para las actividades propias del mantenimiento preventivo (procedimientos de inspección, evaluación, limpieza, lubricación, reposiciones parciales o totales y otros) como en producción que se pierde ante eventuales averías en las instalaciones del sistema de agua potable, como por ejemplo, filtraciones en piezas especiales deterioradas y pérdidas comerciales debido al desgaste de diferentes tipos de medidores

A. Marco teórico

Cuando algún elemento que compone un sistema sufre alguna avería, se generan costos directos e indirectos para la empresa prestadora del servicio. Son costos directos aquellos que corresponden a la reparación o reposición anticipada de los elementos deteriorados más los costos que significan las pérdidas de agua producto del desperfecto, y son costos indirectos aquellos que están asociados a los efectos que la avería tiene sobre elementos relacionados, como por ejemplo, pérdidas de eficiencia sobre otros componentes, alteración de programas de producción o directamente averías en otros componentes de las instalaciones.

Para reducir los efectos negativos y gastos derivados de una probable avería es posible contar con diferentes alternativas de programas de mantenimiento preventivo; sin embargo, hay que tener en cuenta que programas intensivos, con frecuentes revisiones y recambios de equipos y materiales tendientes a disminuir al mínimo la probabilidad de avería, tendrán costos que posiblemente serán superiores a los derivados de la propia avería. Mientras que en el otro extremo, programas que destinen pocos recursos a la prevención arriesgan averías cuyo costo puede ser importante para la empresa. En otras palabras, todo programa de mantenimiento tendrá asociado un costo de avería admisible; por lo tanto, el objetivo será determinar un programa óptimo cuyo costo total (costo de las acciones de mantenimiento más el costo de avería permitido) sea mínimo.

La pertinencia de las acciones de mantenimiento preventivo debe establecerse a partir del análisis tanto de las interrelaciones que existen entre las diferentes partes que conforman el sistema de agua potable, como de la interrelaciones con el medio en el cual operan las instalaciones; de este modo, se pueden establecer las principales causas que desencadenan las averías y orientar así las acciones preventivas más convenientes desde un punto de vista económico.

B. Estimación de los costos

1. Costos de avería

De acuerdo a estudios realizados sobre sistemas de mantenimiento industrial1 los costos de avería son valores de tipo aleatorio que dependen de la probabilidad de que falle un componente del sistema de agua potable en un período determinado. Su cálculo parte sobre la base de que no existe mantenimiento preventivo, por lo cual se considera el historial de mantención correctiva que se ha efectuado en el tipo de componente bajo análisis. Con ello se obtiene un costo esperado y un período probable de avería. Por otra parte, se debe agregar el nivel de pérdidas esperadas en función de las condiciones de uso del material o equipo a considerar, dicho nivel de pérdidas se obtiene a partir de datos experimentales o históricos que las empresas tienen sobre el comportamiento de los diferentes componentes de los sistemas de producción y distribución (estadísticas de roturas en redes, estudios de subcontaje de micromedidores y otros), o bien en modelos matemáticos de simulación que suponen proporcionalidad entre caudales de fuga y caudales controlados2. En general, se obtienen funciones algebraicas o

1 REED, Ruddell., Localización, “layout” y mantenimiento de planta, 1a. ed., trad. por J.

Thomas (Buenos Aires, Argentina, Centro regional de ayuda técnica, 1971), págs. 184/185. 2 Un modelo de este tipo se desarrolla en: VELA, Antonio; MARTINEZ, Fernando; GARCIA-

SERRA, Jorge y PEREZ, Rafael, “Estrategias óptimas para la reducción de pérdidas de

tabulaciones de valores que relacionan las condiciones de uso del componente bajo estudio con los respectivos volúmenes de agua perdida o no facturada durante cierto tiempo por dicho componente.

Los valores de pérdida se asumen crecientes en el tiempo debido a que el deterioro de los materiales es progresivo y la probabilidad de que ocurra una avería es mayor mientras más tiempo transcurre sin efectuar un mantenimiento preventivo. Gráficamente los costos de avería se pueden expresar en el diagrama de flujo de la Figura N° 4.1, donde Ei(Cmc) es el costo esperado de efectuar un mantenimiento correctivo en el período i y cuyo cálculo1 se obtiene de Ei(Cmc) = Cmc * pi , siendo Cmc el costo del mantenimiento correctivo y pi la probabilidad de avería en el período i, y Cpi es el costo de la pérdida de agua en el período i calculado como Cpi = Ni * Ca, donde Ni es el nivel de agua perdida en el período i y Ca el costo del agua en la etapa del sistema (producción o distribución) donde se encuentra el componente al cual se le realizará el mantenimiento; luego el costo total de avería por período será Cfi = Ei(Cmc) +Cpi.

Figura N° 4.1 Diagrama de flujo de los costos de avería sin mantenimiento preventivo

Debe notarse que los conceptos precedentes son válidos cuando la metodología se aplica en componentes que están sometidos a similares condiciones operacionales, como por ejemplo, válvulas sometidas a similar régimen de presión y caudal, micromedidores en arranques de un mismo diámetro y con similares estructuras de consumo, ya que en rigor el deterioro de un equipo o material es función de su condición de uso más que de la antigüedad de la instalación; no se puede aplicar por igual la metodología a micromedidores de distinto diámetro o a clientes con diferentes estructuras de consumo mensual2; los programa de mantenimiento serán distintos para cada caso.

agua en sistemas de abastecimiento”, aparecido en Ingeniería del Agua, N°1, Vol 1, 1994, pág 48/52.

1 Adaptado de REED, Ruddell., op. cit., pág. 185. 2 Los clientes de bajos recursos consumen a menor caudal que los clientes de altos

ingresos, lo que afecta el comportamiento mecánico del micromedidor.

En(Cmc)

E3(Cmc)

Cpn

E2(Cmc) E1(Cmc) Cp3 Cp2 Cp1

0 1 2 3 n años

2. Costo del programa de mantenimiento

Se consideran aquellos costos en que incurre la empresa para llevar a cabo los diferentes procedimientos (inspección, evaluación, limpieza, reposiciones y otros) que son necesarios para evitar el mantenimiento correctivo.

En general, es posible tener programas de mantenimiento alternativos que se diferencian por distintas combinaciones de procedimientos llevados a cabo en períodos diferentes; así por ejemplo, para un determinado filtro puede ser posible aplicar dos alternativas de mantenimiento preventivo, limpiar cada dos años y reponer al sexto año o limpiar todos los años y reponer al décimo año, tales combinaciones de limpieza y reposición se evalúan económicamente considerando la probabilidad de avería asociada a cada alternativa, de este modo el programa de mantenimiento óptimo será el que presente el menor costo. Normalmente las combinaciones de procedimiento van a estar acotadas por las características técnicas de los materiales y equipos; en el ejemplo anterior los filtros no se podrían limpiar todos los meses por que se deterioran y no se consideraría reponerlo más allá del decimoquinto año, porque a esa fecha el componente habrá perdido toda su efectividad. Por lo tanto, siempre existirán rangos entre los cuales se conformarán los programas de mantenimiento alternativos.

C. Criterio de decisión

De acuerdo a la literatura sobre políticas de mantenimiento en sistemas productivos1, el criterio de decisión que se aplica para determinar el programa óptimo de mantenimiento preventivo es el Costo Anual Equivalente (CAE), calculado para el costo de los procedimientos del programa preventivo y el costo de avería. De esta forma, se comparará el CAE de llevar a cabo un programa alternativo cada un período, cada dos períodos, cada tres períodos y así sucesivamente, hasta establecer el mínimo CAE que definirá el programa óptimo de mantenimiento preventivo.

La expresión matemática que anualiza el costo del programa de mantenimiento, esta dada por:

(1) CAEm = ( )

( ) ( ) ( ) ( )

+++

++

+−+

+nkjn

n

r1

Cmn....

r1

Cmk

r1

Cmj*

1r1

r1*r

Donde:

CAEm = Costo anual equivalente del programa de mantenimiento preventivo.

r = Tasa de descuento pertinente.

n = Número de períodos considerados para la evaluación.

j, k, n = Período donde se realiza un procedimiento de mantenimiento preventivo.

Cm = Costo del procedimiento de mantenimiento preventivo en los períodos j, k, y n.

Cabe señalar que los procedimiento antes indicados pueden ser uno, dos, tres o varios dependiendo de las alternativas de mantenimiento que sea pertinente analizar para el componente de la instalación bajo estudio. Por ejemplo, en la aplicación a los micromedidores se considera como procedimiento sólo el recambio de la unidad afectada.

Para el costo de avería, la expresión correspondiente a la anualidad es:

(2) CAEf = ( )

( ) ( )∑= +−+

+ n

1iin

n

r1

Cfi*

1r1

r1*r

Donde:

CAEf = Costo anual equivalente de la avería.

r = Tasa de descuento pertinente.

n = Número de períodos considerados para la evaluación.

Cfi = Costo de la avería en el período i. 1 CAVALCANTI, Adalberto., Medicão de agua, política e práctica, (Recife, Brasil, Editorial

Comunicarte, Enero de 1996), pág. 248 y REDD, Ruddell., op. cit., págs. 188/189.

Este costo de avería dependerá de las alternativas de mantenimiento consideradas, ya que una vez efectuado un procedimiento de mantenimiento preventivo, el costo de avería disminuye en el período siguiente, dado que se reduce la probabilidad de que sufra una avería el componente bajo análisis, gráficamente esto se observa en el diagrama de flujo de la Figura N° 4.2.

Figura N° 4.2 Diagrama de flujo de los costos de avería aplicado un procedimiento de mantenimiento preventivo

Donde Cf es el costo de avería en cada período, el que se incrementa por el aumento de probabilidad de avería y Cm es el costo del mantenimiento en un determinado período. En los períodos j+1 y k+1 los costos de avería se reducen por efecto del mantenimiento en los períodos j y k respectivamente.

En consecuencia, el costo anual equivalente total del programa de mantenimiento preventivo (CAEpm) será:

(3) CAEpm = CAEm + CAEf

Dado que este valor considera la anualidad de dos términos que se contraponen numéricamente debido a que el CAE de la avería crece a medida que transcurre el tiempo y el CAE del mantenimiento preventivo disminuye a medida que se consideran más años en su anualización, se tendrá un punto en que el costo anual equivalente total dado por la fórmula N° 3 será mínimo (ver Gráfico N° 4.1), en dicho punto se obtendrá el programa óptimo de mantenimiento preventivo.

Gráfico N° 4.1 CAE programa de mantenimiento preventivo

a* Período de recambio

CAEmantenimiento

preventivo

CAE Totalprogarma de

mantenimiento

CAE de la avería

CAEpm*

Cos

tos

($)

II. Mantenimiento preventivo aplicado a micromedidores


CmiCmk

CfkCfi

Cf2Cf3

Cf1

Cfk+2

Cfk+1

0 1 2 3 j j+1 j+2 j+3

k+1 k+2

Cfi+2Cfi+1

Cfi+3Cfk+2Cfk+1

k

La precisión de la medición se va perdiendo con el tiempo producto del desgaste natural del instrumento y por la acción de partículas en suspensión traídas por el agua que se adhieren a las piezas que conforman la relojería retardando el movimiento del mecanismo. Este desgaste progresivo causa un subconteo que induce pérdidas de facturación que pueden llegar a ser significativas para la administración de la empresa1. Por tal motivo, los micromedidores deben reponerse en un determinado momento para optimizar las pérdidas de facturación, dicho momento establece la vida útil económica de este instrumento de medición.

En consecuencia, para determinar el programa óptimo de mantenimiento preventivo, se deben conocer: (i) La curva de error que determina las pérdidas de facturación que se producen a medida que transcurre el tiempo dada ciertas condiciones de consumo, y (ii) El costo de recambio del micromedidor o de su relojería.

Un proyecto complementario es realizar el cambio de tecnología del micromedidor cuando corresponde reemplazarlo como consecuencia de un mantenimiento correctivo o preventivo. Este proyecto no se evaluará en este estudio, pero se presentará la metodología de evaluación correspondiente.

B. Metodología de evaluación de cambio de tecnología de micromedidores

Para evaluar la conveniencia de cambiar de tecnología de medición de los micromedidores, se debe determinar además del Costo Total del programa de mantenimiento el momento óptimo de reemplazo. Con este propósito se requiere conocer la Curva de Error de los medidores de la nueva tecnología y su costo de reemplazo. Para cada tecnología de determina el período óptimo de reemplazo, según la metodología aplicada en II, y luego se evalúa el momento de reemplazo de tecnología para diferentes escenarios, dentro de 1,2,3, o más años, eligiéndose la alternativa que represente el menor Valor Actual de Costo (VAC).

Con el propósito de explicar esta metodología, se definen las siguientes variables:

CRa: costo de reemplazo del micromedidor de tecnología a

CRb: costo de reemplazo del micromedidor de tecnología b

Sia: Pérdidas por subcontaje en el año i del micromedidor de tecnología a, las que dependen de su Curva de Error y del volumen acumulado.

Sib: Pérdidas por subcontaje en el año i del micromedidor de tecnología b, las que dependen de su Curva de Error y del volumen acumulado.

Si se supone que el período óptimo de reemplazo de la tecnología a es cada 3 años y la de b es cada 4 años, los distintos escenarios que es necesario evaluar el VAC para determinar el período óptimo de reemplazo se indican en el Cuadro N°4.1.

1 CAVALCANTI, Adalberto., Medicão de agua, política e práctica, (Recife, Brasil, Editora

Comunicarte, Enero de 1996).

Cuadro N° 4.1 Distintos escenarios para determinar el momento ópt imo de reemplazo de tecnología de micromedidores

Período 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

sit. s/p: sin cambio tecnología

S1A S2A S3A S1A S2A S3A S1A S2A S3A

CRA CRA CRA

sit. c/p 1: cambio la tecnología hoy

S1B S2B S3B S4B S1B S2B S3B S4B S1B

CRB CRB CRB

sit. c/p 1: cambio la tecnología

dentro de un año S1A S2A S1B S2B S3B S4B S1B S2B S3B

CRB CRB


dentro de dos años S1A S2A S3A S1B S2B S3B S4B S1B S2B

CRB CRB


dentro de tres años S1A S2A S3A S4A S1B S2B S3B S4B S1B

CRB CRB


El momento de reemplazo óptimo es el correspondiente a la alternativa de menor VAC, si es que el cambio de tecnología es conveniente; es decir, si el menor VAC de las situaciones con proyecto es menor que el de la situación sin proyecto.

C. Aplicación al parque de micromedidores de EMOS

La Gerencia Comercial de EMOS, a través del Subdepartamento de Medición y Catastro, realizó en el año 1994 un estudio técnico económico1 que determinaba el momento óptimo de reposición de los micromedidores de 15 mm, clase metrológica A (transmisión mecánica), con el fin de establecer una estrategia de mantenimiento preventivo que permitiera reducir el porcentaje de pérdidas comerciales. A partir de los antecedentes que sirvieron de base para el estudio técnico económico elaborado por la empresa, se aplicará la metodología de optimización de programas de mantenimiento preventivo al parque de micromedidores de transmisión mecánica de EMOS.

1. Curva de error

El estudio llevado a cabo por EMOS se basó en una muestra de 180 micromedidores de un universo de 827.706 micromedidores de 15 mm. que se consideran representativos del 95,3% de la población de clientes residenciales cuya distribución tiene un consumo promedio anual de 256 m3 con una desviación estándar2 de 81 m3/año. Los clientes de la muestra son abastecidos

1 EMOS S.A., Programa de mantenimiento del parque de medidores de EMOS S.A. período

1996-2005, (Santiago, Subdepartamento Medición y Catastro, Departamento Gestión Comercial, Gerencia Comercial, Marzo de 1994)

2 Desviación estándar calculada a partir de las tablas de consumo residencial señaladas en el estudio realizado por DICTUC, Curvas de consumo desagregadas para usuarios residenciales de 15 mm y 20 mm, (Santiago, EMOS, informe técnico, Agosto de 1992), págs. 8/9; en el cual se basó el estudio técnico económico que llevo a cabo EMOS S.A. para evaluar el programa de mantenimiento de su parque de micromedidores.

con aguas provenientes del sistema Río Maipo - Laguna Negra, por lo cual la calidad del agua es igual para todos los micromedidores y, por consiguiente, no incide en los resultados metrológicos. Teniendo presentes estudios anteriores1, donde se concluía que la reposición del medidor era conveniente realizarla cuando el volumen acumulado llegaba a los 6.000 m3, se aceptó construir la muestra sólo a partir de los 3.000 m3 acumulados, condición que cumplen 97.931 micromedidores. El número de clientes por rango de volumen acumulado y el tamaño muestral se indica en el Cuadro N° 4.2. La distribución de la muestra por rango se construyó a partir de lo establecido en la norma chilena NCH-44 Of. 78 sobre muestreos para inspección.

Cuadro N° 4.2 Tamaño muestral de micromedidores según volumen acumulado

Volumen acumulado (m3) N° Micromedidores Tamaño muestra

3000 - 4000 38.213 37

4000 - 5000 23.702 25

5000 - 6000 14.614 25

6000 - 7000 9.240 25

7000 - 8000 5.813 25

8000 - 9000 3.771 25

9000 - más 2.578 18

Total 97.931 180

FUENTE: Programa de mantenimiento del parque de medidores de EMOS S.A., período 1996 - 2005 (Cuadro N° 4).

Cada medidor de la muestra fue sometido a pruebas de laboratorio para determinar su curva característica y establecer la desviación que ésta presenta con respecto a la curva característica de un medidor nuevo. A partir de los antecedentes sobre el comportamiento de consumo de los clientes de 15 mm., se obtuvo los errores de medición por rango de volumen acumulado que se indican en el Cuadro N°4.3.

Cuadro N° 4.3 Error estimado de subcontaje de micromedidores según volumen acumulado

Volumen acumulado (m3) Error de subcontaje (%)

0000 - 1000 - 0.85 a/

1001 - 2000 - 2.25 a/

2001 - 3000 - 4.25 a/

3001 - 4000 - 5.95

4001 - 5000 - 6.29

5001 - 6000 - 6.63

6001 - 7000 - 8.41

7001 - 8000 - 10.93

8001 - 9000 - 12.72

9000 - más - 13.10

FUENTE: Programa de mantenimiento del parque de medidores de EMOS S.A., período 1996 - 2005 (Cuadro N° 8).

a/ Valores extrapolados.

2. Costo por subcontaje

Conocido el error por subcontaje, según rangos de volumen acumulado, se debe determinar la pérdida de facturación anual de agua para el cliente promedio. Bajo el supuesto que el consumo registrado por el micromedidor permanece constante a través del tiempo, con un costo del agua también constante, el volumen acumulado hasta el año n (como número ordinal) será: Vn = n *

1 EMOS S.A., Mantenimiento preventivo para medidores de agua potable de 15 y 20 mm,

definidos según norma técnica EMOS N° 330-00, (Santiago, informe técnico, Subdepto. Medición y Catastro, Gerencia Comercial, Marzo de 1994), pág. 3.

(256 m3/año). Para cada volumen Vn obtenido por año se asocia un error de subcontaje según los rangos indicado en el Cuadro N° 3.2; dado que los volúmenes considerados (consumo anual y acumulado) son los registrados por el micromedidor que ya tiene una pérdida incorporada, el volumen no facturado durante el año i (Vnfi ) se calculó como Vnfi = 256 * ei / (1 - ei ), donde ei es el error de medición (en tanto por uno) asociado al año i. La pérdida por menor facturación anual se obtiene al multiplicar el volumen anual no facturado por el cargo variable de la tarifa de agua potable más alcantarillado (145 $/m3 valor informado por EMOS en $ de enero de 1997). Los resultados obtenidos para un horizonte de 35 años1 se indican en el Cuadro N° 4.4.

Cuadro N° 4.4 Estimación de pérdidas según volumen acumulados ($ de enero de 1997)

Año Volumen acumulado (m3) Error subcontaje (%) Pérdida anual (m3) Pérdida ingreso ($)

1 256 0,85 2,19 318

2 512 0,85 2,19 318

3 768 0,85 2,19 318

4 1.024 2,25 5,89 854

5 1.280 2,25 5,89 854

6 1.536 2,25 5,89 854

7 1.792 2,25 5,89 854

8 2.048 4,25 11,36 1.648

9 2.304 4,25 11,36 1.648

10 2.560 4,25 11,36 1.648

11 2.816 4,25 11,36 1.648

12 3.072 5,95 16,20 2.348

13 3.328 5,95 16,20 2.348

14 3.584 5,95 16,20 2.348

15 3.840 5,95 16,20 2.348

16 4.096 6,29 17,18 2.492

17 4.352 6,29 17,18 2.492

18 4.608 6,29 17,18 2.492

19 4.864 6,29 17,18 2.492

20 5.120 6,63 18,18 2.636

21 5.376 6,63 18,18 2.636

22 5.632 6,63 18,18 2.636

23 5.888 6,63 18,18 2.636

24 6.144 8,41 23,51 3.408

25 6.400 8,41 23,51 3.408

26 6.656 8,41 23,51 3.408

27 6.912 8,41 23,51 3.408

28 7.168 10,93 31,41 4.555

29 7.424 10,93 31,41 4.555

30 7.680 10,93 31,41 4.555

31 7.936 10,93 31,41 4.555

32 8.192 12,72 37,31 5.410

33 8.448 12,72 37,31 5.410

34 8.704 12,72 37,31 5.410

35 8.960 12,72 37,31 5.410

FUENTE: Elaboración propia en base al estudio “Programa de mantenimiento del parque de medidores de EMOS S.A. período 1996- 2005”.

1 Se escogió un horizonte de 35 años por ser la edad máxima de los medidores obtenidos

en el muestreo.

3. Costos del mantenimiento preventivo

Los procedimientos del programa de mantenimiento preventivo que actualmente se aplican al parque de micromedidores consisten en: (i) retirar el equipo de medida e instalar uno con conjunto metrológico nuevo; (ii) cambiar el conjunto metrológico (también denominado “kit”) del equipo retirado manteniendo la carcaza; y (iii) instalar este micromedidor en otro arranque que requiera el mantenimiento bajo análisis. En general, las carcazas son reutilizadas por la resistencia mecánica que presentan, sin embargo, cuando no es posible reutilizarlas se entregan como parte de pago al proveedor de un medidor nuevo, según se establece en los contratos de EMOS.1

El costo del programa de mantenimiento preventivo que se consideró fue el valor de reposición del “kit”, el cual se desglosa según los siguientes conceptos a valores actualizados según información proporcionada por EMOS.

Costo de recambio conjunto metrológico (kit) = $ 6.574,07 (a)

Costo de la reinstalación del medidor = $ 1.803,04 (b)

Costo unitario del programa de mantenimiento = $ 8.377,11 (a+b)

Los valores señalados no incluyen IVA y están en moneda de enero de 1997.

Para efectos de la metodología, se consideró como programas de mantenimiento alternativos el recambio del kit metrológico todos los años, cada dos años, cada tres años y así sucesivamente hasta los 35 años, antigüedad máxima de los micromedidores de la muestra analizada.

4. Optimización del programa de mantenimiento preventivo

Para encontrar el período óptimo de recambio del conjunto metrológico se calculó el costo anual equivalente de los programas de mantenimiento alternativos y el costo anual equivalente de la pérdida de ingreso que sufre la empresa por cada año de registro del micromedidor antes de efectuar un recambio del kit metrológico. La suma de ambos CAE entrega el costo total anual equivalente del programa de mantenimiento preventivo, cuyo menor valor determina el período óptimo buscado. Los resultados obtenidos se indican en el Cuadro N° 4.5.

La tasa de descuento pertinente para la evaluación económica es de 9,16%, valor fijado por la Superintendencia de Servicios Sanitarios en el último proceso tarifario.

Cuadro N° 4.5 Costos anuales equivalentes del programa de manteni miento de micromedidores ($ de enero de 1997)

Año CAE ($)

Recambio "kit" micromedidor

CAE ($)

Pérdida de ingreso

CAE ($)

Programa de mantenimiento

1 8.377,1 318,2 8.695,3

2 4.005,1 318,2 4.323,3

3 2.551,5 318,2 2.869,7

4 1.827,5 435,2 2.262,7

5 1.395,3 505,0 1.900,3

6 1.109,0 551,3 1.660,3

7 906,1 584,1 1.490,1

8 755,2 679,9 1.435,1

9 639,1 753,8 1.392,8

10 547,2 812,2 1.359,3

11 473,0 859,3 1.332,3

12 412,0 932,6 1.344,5

13 361,1 993,6 1.354,7

14 318,3 1.045,1 1.363,3

15 281,7 1.088,9 1.370,6

1 EMOS S.A., op. cit.

16 250,4 1.130,8 1.381,2

17 223,3 1.167,1 1.390,3

18 199,7 1.198,7 1.398,3

19 179,0 1.226,3 1.405,3

20 160,8 1.253,3 1.414,2

21 144,8 1.277,2 1.422,0

22 130,6 1.298,4 1.429,0

23 117,9 1.317,2 1.435,2

24 106,7 1.343,9 1.450,5

25 96,6 1.367,7 1.464,2

26 87,6 1.389,0 1.476,5

27 79,4 1.408,1 1.487,6

28 72,2 1.435,2 1.507,4

29 65,6 1.459,7 1.525,2

30 59,6 1.481,7 1.541,4

31 54,3 1.501,6 1.555,9

32 49,4 1.524,7 1.574,1

33 45,0 1.545,6 1.590,6

34 41,1 1.564,5 1.605,6

35 37,5 1.581,7 1.619,2

FUENTE: Elaboración propia en base al estudio “Programa de mantenimiento del parque de medidores de EMOS S.A. período 1996- 2005”

De acuerdo a los resultados obtenidos en la Cuadro N° 4.4, se puede observar que el período óptimo de mantenimiento preventivo para el parque de micromedidores de 15 mm se produce a los 11 años (CAE = $ 1.332,3). En ese período el volumen acumulado por el micromedidor alcanza los 2.816 m3 (ver Cuadro N° 4.4), lo que arroja un error de subcontaje del 4,25%, valor correspondiente a la pérdida óptima en agua no facturada.

5. Sensibilización del programa de mantenimiento preventivo

Considerando que el período de reemplazo a los 2.816 m3 (11 años) es válido para un consumo promedio de 256 m3/año, se sensibilizará el programa de mantenimiento preventivo para los consumos de: 175 m3/año y 337 m3/año, correspondientes a los valores que fija la desviación estándar (81 m3/año) del consumo promedio de la población de clientes bajo análisis.

Para el consumo de 175 m3/año, los resultados de la estimación de pérdidas por facturación se indican en el Cuadro N° 4.6 y los costos anuales equivalentes de los programas de mantenimiento alternativos en el Cuadro N° 4.7. De igual modo, para el consumo de 337 m3/año, los resultados de la estimación de pérdidas por facturación se indican en el Cuadro N° 4.8 y los costos anuales equivalentes de los programas de mantenimiento alternativos en el Cuadro N° 4.9.

Cuadro N° 4.6 Estimación de pérdidas según volumen acumulado caso consumo anual 175 m3 ($ de enero de 1997)


1 175 0,85 1,50 218

2 350 0,85 1,50 218

3 525 0,85 1,50 218

4 700 0,85 1,50 218

5 875 0,85 1,50 218

6 1.050 2,25 4,03 584

7 1.225 2,25 4,03 584

8 1.400 2,25 4,03 584

9 1.575 2,25 4,03 584

10 1.750 2,25 4,03 584

11 1.925 2,25 4,03 584

12 2.100 4,25 7,77 1.126

13 2.275 4,25 7,77 1.126

14 2.450 4,25 7,77 1.126

15 2.625 4,25 7,77 1.126

16 2.800 4,25 7,77 1.126

17 2.975 4,25 7,77 1.126

18 3.150 5,95 11,07 1.605

19 3.325 5,95 11,07 1.605

20 3.500 5,95 11,07 1.605

21 3.675 5,95 11,07 1.605

22 3.850 5,95 11,07 1.605

23 4.025 6,29 11,75 1.703

24 4.200 6,29 11,75 1.703

25 4.375 6,29 11,75 1.703

26 4.550 6,29 11,75 1.703

27 4.725 6,29 11,75 1.703

28 4.900 6,29 11,75 1.703

29 5.075 6,63 12,43 1.802

30 5.250 6,63 12,43 1.802

31 5.425 6,63 12,43 1.802

32 5.600 6,63 12,43 1.802

33 5.775 6,63 12,43 1.802

34 5.950 6,63 12,43 1.802

35 6.125 8,41 16,07 2.330

FUENTE: Elaboración propia en base al estudio “Programa de mantenimiento del parque de medidores de EMOS S.A. período 1996 - 2005”.

Cuadro N° 4.7 Costos anuales equivalentes del programa de manteni miento de micromedidores, caso consumo anual 175 m 3 ($ de enero de 1997)

Año CAE ($)


CAE ($)

Pérdida de ingreso

CAE ($)


1 8.377,1 217,5 8.594,6

2 4.005,1 217,5 4.222,7

3 2.551,5 217,5 2.769,1

4 1.827,5 217,5 2.045,0

5 1.395,3 217,5 1.612,8

6 1.109,0 266,1 1.375,1

7 906,1 300,5 1.206,5

8 755,2 326,0 1.081,2

9 639,1 345,7 984,8

10 547,2 361,3 908,5

11 473,0 373,9 846,8

12 412,0 410,9 822,8

13 361,1 441,7 802,8

14 318,3 467,7 786,0

15 281,7 489,9 771,6

16 250,4 508,9 759,3

17 223,3 525,3 748,6

18 199,7 551,1 750,7

19 179,0 573,6 752,6

20 160,8 593,4 754,2

21 144,8 610,9 755,7

22 130,6 626,4 757,0

23 117,9 641,6 759,5

24 106,7 655,1 761,7

25 96,6 667,2 763,7

26 87,6 678,0 765,5

27 79,4 687,7 767,2

28 72,2 696,5 768,6

29 65,6 705,1 770,7

30 59,6 712,9 772,6

31 54,3 720,0 774,3

32 49,4 726,4 775,8

33 45,0 732,1 777,2

34 41,1 737,4 778,5

35 37,5 744,5 782,0


Cuadro N° 4.8 Estimación de pérdidas según volumen acumulado, cas o consumo anual 337 m3


1 337 0,85 2,89 419

2 674 0,85 2,89 419

3 1.011 2,25 7,76 1.125

4 1.348 2,25 7,76 1.125

5 1.685 2,25 7,76 1.125

6 2.022 4,25 14,96 2.169

7 2.359 4,25 14,96 2.169

8 2.696 4,25 14,96 2.169

9 3.033 5,95 21,32 3.091

10 3.370 5,95 21,32 3.091

11 3.707 5,95 21,32 3.091

12 4.044 6,29 22,62 3.280

13 4.381 6,29 22,62 3.280

14 4.718 6,29 22,62 3.280

15 5.055 6,63 23,93 3.470

16 5.392 6,63 23,93 3.470

17 5.729 6,63 23,93 3.470

18 6.066 8,41 30,94 4.487

19 6.403 8,41 30,94 4.487

20 6.740 8,41 30,94 4.487

21 7.077 10,93 41,35 5.996

22 7.414 10,93 41,35 5.996

23 7.751 10,93 41,35 5.996

24 8.088 12,72 49,11 7.121

25 8.425 12,72 49,11 7.121

26 8.762 12,72 49,11 7.121

27 9.099 13,10 50,80 7.366

28 9.436 13,10 50,80 7.366

29 9.773 13,10 50,80 7.366

30 10.110 13,10 50,80 7.366

31 10.447 13,10 50,80 7.366

32 10.784 13,10 50,80 7.366

33 11.121 13,10 50,80 7.366

34 11.458 13,10 50,80 7.366

35 11.795 13,10 50,80 7.366

FUENTE: Elaboración propia en base al estudio “Programa de mantenimiento del parque de medidores de EMOS S.A. período 1996 - 2005”.

Cuadro N° 4.9 Costos anuales equivalentes del programa de manteni miento de micromedidores, caso consumo anual 337 m 3 ($ de enero de 1997)

Año CAE ($)


CAE ($)

Pérdida de ingreso

CAE ($)


1 8.377,1 418,9 8.796,0

2 4.005,1 418,9 4.424,0

3 2.551,5 633,9 3.185,4

4 1.827,5 741,0 2.568,5

5 1.395,3 804,9 2.200,2

6 1.109,0 985,5 2.094,5

7 906,1 1.113,5 2.019,5

8 755,2 1.208,6 1.963,8

9 639,1 1.352,3 1.991,3

10 547,2 1.465,9 2.013,1

11 473,0 1.557,6 2.030,6

12 412,0 1.642,3 2.054,3

13 361,1 1.712,9 2.074,1

14 318,3 1.772,5 2.090,7

15 281,7 1.829,6 2.111,3

16 250,4 1.878,6 2.129,0

17 223,3 1.921,0 2.144,3

18 199,7 1.982,1 2.181,8

19 179,0 2.035,7 2.214,7

20 160,8 2.082,7 2.243,5

21 144,8 2.150,4 2.295,1

22 130,6 2.210,3 2.340,9

23 117,9 2.263,6 2.381,5

24 106,7 2.325,5 2.432,1

25 96,6 2.380,7 2.477,3

26 87,6 2.430,3 2.517,8

27 79,4 2.477,1 2.556,5

28 72,2 2.519,2 2.591,4

29 65,6 2.557,2 2.622,7

30 59,6 2.591,4 2.651,0

31 54,3 2.622,3 2.676,6

32 49,4 2.650,3 2.699,8

33 45,0 2.675,7 2.720,7

34 41,1 2.698,7 2.739,8

35 37,5 2.719,6 2.757,0


Los resultados obtenidos de la sensibilización señalan que para un consumo de 175 m3/año, el mínimo costo anual equivalente se presenta cuando el micromedidor acumula 2.975 m3, valor que se mide a los 17 años; en cambio cuando el consumo es de 337 m3/año, el mínimo costo anual equivalente se presenta a los 8 años con un volumen acumulado de 2.696 m3. En todos los casos el error de medición es de 4,25%.

El Cuadro N° 4.10 resume los resultados obtenidos para el consumo promedio y su desviación estándar.

Cuadro N° 4.10 Período de recambio de micromedidores para consumos anuales alternativos($ de enero de 1997)

Consumo estimado (m3/año)

Período estimado de recambio

micromedidores (años)

Error subcontaje

(%)

CAE Programa

mantenimiento ($)

Volumen acumulado

de recambio (m3)

175 17 4,25 748,6 2.975

256 11 4,25 1.332,3 2.816

337 8 4.25 1.963,8 2.696

FUENTE: Elaboración propia en base a resultados obtenidos.

6. Rentabilidad del programa de recambio

Debido a que esta empresa sanitaria antes de efectuar el estudio “Programa de mantenimiento del parque de medidores de EMOS S.A. período 1996-2005” realizaba sólo mantenimiento correctivo sobre los micromedidores cuando éstos por su desgaste ya no registraban, interesa conocer cuál es la rentabilidad de realizar un recambio en un período óptimo (situación con proyecto) versus realizar recambios en períodos posteriores al óptimo (situación sin proyecto). De este modo se calculó el VAN de pasar de un programa de recambio cuando se registran alternativamente 3.072 m3, 3.328 m3, 3.584 m3, 3.840 m3 y 4.096 m3 de volumen acumulados por el registro del micromedidor al programa óptimo de 2.816 m3 de registro acumulado, se consideró un consumo promedio anual registrado de 256 m3/año. Los resultados se indican en el Cuadro N° 4.11, el cual considera una tasa de descuento de 9,16%.

Por otra parte, se debe tener en cuenta que el programa de mantenimiento preventivo, en este caso, se trata como gasto, dado que el costo del primer micromedidor que se instala es de cargo del cliente la empresa no lo puede tratar como un activo.

Cuadro N° 4.11 Rentabilidad de programas alternativos de recambio de micromedidores ($ de Enero de 1997)

Volúmenes de recambio alternativos (situación sin proyecto)

$/micromedidor 3.072 m3 3.328 m3 3.584 m3 3.840 m3 4.096 m3

CAE recambio micromedidor s/p

412,0 361,1 318,3 281,7 250,4

CAE recambio micromedidor c/p

473,0 473,0 473,0 473,0 473,0

Mayor CAE recambio micromedidor

61,0 111,9 154,7 191,3 222,6

Valor actual del mayor costo de recambio (a)

665,9 1.221,6 1.688,9 2.088,4 2.430,1

CAE pérdida de ingreso s/p

932,6 993,6 1.045,1 1.088,9 1.130,8

CAE pérdida de ingreso c/p

859,3 859,3 859,3 859,3 859,3

Mayor ingreso s/p - c/p

73,3 134,3 185,8 229,6 271,5

Valor actual del mayor ingreso (b)

800,2 1.466,2 2.028,4 2.506,6 2.964,0

VAN

(b) - (a) 134,3 244,5 339,5 418,1 533,8

FUENTE: Elaboración propia en base al Cuadro N° 4.5.

De este último cuadro se puede observar que mientras más tardío sea el recambio de micromedidores sin proyecto, llevar a cabo un programa de mantenimiento preventivo en un período óptimo es más conveniente para la empresa (presenta mayor VAN).

7. Conclusiones

a) El recambio del micromedidor debe hacerse en función del volumen acumulado y no del tiempo de funcionamiento.

b) El dimensionamiento del medidor para clientes de “altos” consumos anuales pueden influir sobre el error del subcontaje, ya que en el caso de que el medidor esté subdimensionado para el consumo esperado del cliente, aumentará su error de subcontaje y llevará a disminuir su período de reemplazo.

c) El interés del recambio del medidor es contrapuesto entre la empresa y el cliente, ya que el aumento de este error favorece al cliente como una rebaja en la tarifa.

d) El CAE óptimo se estimó para un cierto valor de la tarifa y costo de recambio; si éstos varían, el período de recambio más conveniente para la empresa cambiará, siendo menor cuanto más alto sea la tarifa y el costo de recambio, esto último incide en un mayor CAE total del programa de mantenimiento.

e) Disponer de un programa de mantenimiento preventivo que se realice en período óptimo aumenta el valor de la empresa frente a programas de recambio de micromedidores con carácter correctivo. Por lo tanto esta actividad preventiva afecta positivamente el valor de las acciones de la empresa.

8. Limitaciones y recomendaciones

a) El error de medición utilizado para los medidores con volumen acumulado entre 2.000 y 3.000 m3 es un valor extrapolado, por lo que pudiera afectar la conclusión acerca del período de reemplazo óptimo.

b) Los cálculos se han realizado suponiendo que el consumo registrado promedio de los clientes se mantiene en 256 m3/año. Sin embargo, debe considerarse que tal consumo debiera ser creciente en el tiempo a una tasa estimada por la empresa sanitaria.

c) Para el caso de los clientes con “altos” o “bajos” consumos, fuera del rango de consumo promedio y con variaciones estacionales significativas, las frecuencias de reemplazo dependerán de curvas de error distintas a la indicada en este estudio, dado que ésta depende de las estructuras de consumo que son diferentes según sea el comportamiento de consumo de los clientes. Por lo tanto, conviene realizar un análisis segmentando a los clientes en categorías “alto”, “medio” y “bajo” cada uno con su respectiva curva de error. También sería conveniente establecer las “curvas de error” para medidores de 20 mm.

D. Aplicación al parque de micromedidores de ESSAT

La gerencia provincial de ESSAT de la ciudad de Arica realizó un estudio técnico económico1, con el fin de evaluar un cambio de los micromedidores de 15 mm de transmisión mecánica por uno de transmisión magnética en la medición de los caudales bajos de consumo (menores a 30 lts/seg.); para ello se determinó el error de subcontaje en los micromedidores domiciliarios por antigüedad, por acumulación de medición y por marca, para clientes cuyo consumo oscila entre los 5 m3 y 60 m3 al mes.

Sin embargo, la metodología planteada en este trabajo requiere la información sobre las pérdidas por medidor y una estructura de consumo promedio representativa de la población sobre la que se aplica el programa de mantenimiento preventivo; el estudio realizado por la empresa sanitaria de Arica no contempla este tipo de información, sino volúmenes totales de pérdida comercial. Por consiguiente, dicho estudio no pudo ser utilizado, siendo necesario asumir datos y supuestos para aplicar la metodología de optimización de mantenimiento preventivo en la ciudad de Arica.

1. Curva de error

Para analizar económicamente el programa de mantenimiento preventivo en el parque de micromedidores domiciliarios de ESSAT Arica, se procedió a tomar como información base la contenida en el estudio de subcontaje de micromedidores domiciliarios de EMOS.

Considerando que el agua proveniente de las captaciones subterráneas de Arica presenta un nivel de salinidad mayor que en Santiago, se estima que el desgaste del mecanismo de medición y, por consiguiente, el subcontaje de los micromedidores en ESSAT es mayor que el obtenido por EMOS. A partir del Cuadro N° 4.3 en que se indica el error estimado de medición de los micromedidores según volumen acumulado en Santiago, se construirán tres escenarios para la ciudad de Arica, en los cuales los errores estimados de medición, según volumen acumulado en Arica son, un i) 5% mayor; (ii) 10% mayor; y (iii) un 15 % mayor. Los resultados de error para estos tres escenarios se indican en el Cuadro N° 4.12.

Cuadro N° 4.12 Error estimado de subcontaje de micromedidores según volumen acumulado para diferentes escenarios

Volumen acumulado (m3)

Error de subcontaje escenario “5%”



0000-1000 0,89 0,94 0,98

1001-2000 2,36 2,48 2,59

2001-3000 4,46 4,68 4,89

3001-4000 6,25 6,55 6,84

4001-5000 6,60 6,92 7,23

5001-6000 6,96 7,29 7,62

1 ESSAT S.A., Pérdidas por subcontaje en la micromedición de la ciudad de Arica, (Arica,

Unidad de Operaciones, informe técnico interno, 1997).

6001-7000 8,83 9,25 9,67

7001-8000 11,48 12,02 12,57

8001-9000 13,36 13,99 14,63

9001 y más 13,76 14,41 15,07

FUENTE: Cuadro N° 4.2. Error estimado de subcontaje de micromedidores según volumen acumulado.

2. Costo por subcontaje

Para determinar las pérdidas de facturación anual de agua se consideró un consumo promedio de 185 m3/año para la población correspondiente a los arranques domiciliarios de 15 mm de diámetro1, dato estimado por ESSAT sobre el cual se desarrolló la evaluación. Cabe mencionar que se desconoce la distribución del consumo de la población de clientes, por lo cual la valoración del agua no facturada basada en tal consumo promedio, tiene validez de simulación.

Considerando que el consumo promedio permanece constante a través del tiempo a un costo del agua, también constante, la pérdida por menor facturación se obtuvo a partir del producto entre el volumen anual no facturado por el cargo variable correspondiente a la tarifa de agua potable más alcantarillado, cuyo valor es de $ 325,5. Bajo el mismo procedimiento aplicado al caso de EMOS, se obtienen los resultados indicados en los Cuadros N° 4.13 al 4.15 para los diferentes escenarios de errores de subcontaje.

Cuadro N° 4.13 Estimación de pérdidas de ingreso según consumos acumulados escenario error 5% mayor a estructura EMOS ($ de enero de 1997)

Año Volumen acumulado (m3)

Error subcontaje (%)

Pérdida anual (m3)

Pérdida ingreso ($)

1 185 0,89 1,67 542

2 370 0,89 1,67 542

3 555 0,89 1,67 542

4 740 0,89 1,67 542

5 925 0,89 1,67 542

6 1110 2,36 4,48 1457

7 1295 2,36 4,48 1457

8 1480 2,36 4,48 1457

9 1665 2,36 4,48 1457

10 1850 2,36 4,48 1457

11 2035 2,36 4,48 1457

12 2220 4,46 8,64 2813

13 2405 4,46 8,64 2813

14 2590 4,46 8,64 2813

15 2775 4,46 8,64 2813

16 2960 4,46 8,64 2813

17 3145 6,25 12,33 4013

18 3330 6,25 12,33 4013

19 3515 6,25 12,33 4013

20 3700 6,25 12,33 4013

FUENTE : Elaboración propia. 1 Información proporcionada por la Unidad de Operaciones ESSAT S.A. Arica.

Cuadro N° 4.14 Estimación de pérdidas de ingreso según consumos acumulados escenario error 10% mayor a estructura EMOS ($ de enero de 1997)



Pérdida anual (m3)


1 185 0,935 1,75 568

2 370 0,935 1,75 568

3 555 0,935 1,75 568

4 740 0,935 1,75 568

5 925 0,935 1,75 568

6 1110 2,475 4,69 1528

7 1295 2,475 4,69 1528

8 1480 2,475 4,69 1528

9 1665 2,475 4,69 1528

10 1850 2,475 4,69 1528

11 2035 4,675 9,07 2953

12 2220 4,675 9,07 2953

13 2405 4,675 9,07 2953

14 2590 4,675 9,07 2953

15 2775 4,675 9,07 2953

16 2960 4,675 9,07 2953

17 3145 6,545 12,96 4217

18 3330 6,545 12,96 4217

19 3515 6,545 12,96 4217

20 3700 6,545 12,96 4217


Cuadro N° 4.15 Estimación de pérdidas de ingreso según consumos ac umulados escenario error 15% mayor a estructura EMOS ($ de e nero de 1997)



Pérdida anual (m3)


1 185 0,98 1,83 594

2 370 0,98 1,83 594

3 555 0,98 1,83 594

4 740 0,98 1,83 594

5 925 0,98 1,83 594

6 1110 2,59 4,91 1600

7 1295 2,59 4,91 1600

8 1480 2,59 4,91 1600

9 1665 2,59 4,91 1600

10 1850 2,59 4,91 1600

11 2035 4,89 9,51 3094

12 2220 4,89 9,51 3094

13 2405 4,89 9,51 3094

14 2590 4,89 9,51 3094

15 2775 4,89 9,51 3094

16 2960 4,89 9,51 3094

17 3145 6,84 13,59 4423

18 3330 6,84 13,59 4423

19 3515 6,84 13,59 4423

20 3700 6,84 13,59 4423


3. Costos del mantenimiento preventivo

Para el caso de los micromedidores en la ciudad de Arica el programa de mantenimiento preventivo consiste en retirar el equipo de medida e instalar un conjunto metrológico nuevo. De acuerdo a información entregada por ESSAT no se recupera la carcaza.

De acuerdo a información entregada por la unidad de control de pérdidas de ESSAT, el costo del programa de mantenimiento preventivo se desglosa de acuerdo a los siguientes conceptos:

Costo de recambio del micromedidor= $ 10.550 (a)

Costo de instalación del medidor= $ 2.000 (b)

Costo unitario del programa de mantenimiento= $ 12.550 (a+b)

Los valores señalados no incluyen IVA y están en moneda de enero de 1997.

Para efectos de la metodología, se consideró como alternativas de programas de mantenimiento preventivo el cambio de micromedidores cada un año, cada dos años y así sucesivamente hasta los 20 años, antigüedad máxima de los micromedidores de la muestra analizada en el estudio de subcontaje de ESSAT.1

4. Optimización del programa de mantenimiento preventivo

Para encontrar el período óptimo de cambio del micromedidor, se calcula el costo anual equivalente de los programas de mantenimiento alternativos y el costo anual equivalente de la pérdida de ingreso que sufre la empresa por cada año de registro del micromedidor. La suma de ambos CAE entrega el costo total anual equivalente del programa de mantenimiento preventivo, el menor valor determina el período óptimo buscado. Los resultados obtenidos para los tres escenarios propuestos sobre el error de medición se indican en los Cuadros N° 4.16 al 4.18. Se consideró una tasa de descuento de 9,16%, valor correspondiente al incorporado en el proceso tarifario.

Cuadro N° 4.16 Costos anuales equivalentes del programa de manten imiento de micromedidores, escenario error 5% mayor a estructu ra EMOS ($ de enero de 1997)

Año CAE ($)


CAE ($)

Pérdida de ingreso

CAE ($)


1 12550,0 542,3 13092,3

2 6000,2 542,3 6542,5

3 3822,5 542,3 4364,8

4 2737,8 542,3 3280,1

5 2090,3 542,3 2632,6

6 1661,4 663,4 2324,8

1 ESSAT S.A., op. cit.

7 1357,4 749,2 2106,6

8 1131,4 813,0 1944,4

9 957,4 862,2 1819,5

10 819,8 901,0 1720,8

11 708,6 932,4 1641,0

12 617,2 1024,9 1642,1

13 541,0 1102,0 1643,0

14 476,8 1167,0 1643,8

15 422,1 1222,3 1644,4

16 375,1 1269,8 1645,0

17 334,5 1343,0 1677,4

18 299,1 1406,6 1705,7

19 268,2 1462,3 1730,4

20 240,9 1511,2 1752,2


Cuadro N° 4.17 Costos anuales equivalentes del programa de manteni miento de micromedidores, escenario error 10% mayor a estruct ura EMOS ($ de enero de 1997)

Año CAE ($)


CAE ($)

Pérdida de ingreso

CAE ($)


1 12550,0 568,3 13118,3

2 6000,2 568,3 6568,5

3 3822,5 568,3 4390,8

4 2737,8 568,3 3306,2

5 2090,3 568,3 2658,7

6 1661,4 695,4 2356,8

7 1357,4 785,5 2142,9

8 1131,4 852,4 1983,8

9 957,4 904,0 1861,4

10 819,8 944,8 1764,5

11 708,6 1058,2 1766,7

12 617,2 1151,4 1768,6

13 541,0 1229,0 1770,1

14 476,8 1294,5 1771,3

15 422,1 1350,3 1772,4

16 375,1 1398,2 1773,4

17 334,5 1473,4 1807,9

18 299,1 1538,8 1837,9

19 268,2 1596,0 1864,2

20 240,9 1646,3 1887,3


Cuadro N° 4.18 Costos anuales equivalentes del programa de mantenimiento de micromedidores, escenario error 15% mayor a estructura EMOS($ de enero de 1997)

Año CAE ($)


CAE ($)

Pérdida de ingreso

CAE ($)


1 12550,0 594,4 13144,4

2 6000,2 594,4 6594,6

3 3822,5 594,4 4416,9

4 2737,8 594,4 3332,3

5 2090,3 594,4 2684,8

6 1661,4 727,5 2388,9

7 1357,4 821,8 2179,2

8 1131,4 891,9 2023,3

9 957,4 945,9 1903,3

10 819,8 988,6 1808,3

11 708,6 1107,5 1816,1

12 617,2 1205,2 1822,4

13 541,0 1286,6 1827,7

14 476,8 1355,3 1832,1

15 422,1 1413,8 1835,9

16 375,1 1464,0 1839,2

17 334,5 1542,9 1877,4

18 299,1 1611,5 1910,7

19 268,2 1671,6 1939,8

20 240,9 1724,4 1965,4


De acuerdo a los resultados obtenidos en los Cuadros N° 3.14 al 3.16 el mínimo CAE del programa de mantenimiento preventivo ocurre a los 11 años en el escenario “5%” y a los 10 años en los escenarios “10%” y “15%”. En el primer caso el cambio de medidor debe hacerse cuando presenta un volumen acumulado de 2.035 m3 y en los dos escenarios siguientes cuando alcanza 1.850 m3. El error que se admite en agua no facturada es de un 2,36% para el escenario “5%”, 2,47% para el escenario “10%” y 2,59% para el escenario “15%”.

El Cuadro N° 4.19 resume los resultados obtenidos para los tres escenarios estudiados.

Cuadro N° 4.19 Programas de mantenimiento preventivo óptimo según escenarios de error de medición ($ de enero de 1997)

Escenarios de error de medición

Período de recambio

micromedidores (años)

Error Subcontaje

(%)

CAE Programa de

mantenimiento ($)

Volumen acumulado

(m3)

5 % 11 2,36 1.641,0 2.035

10% 10 2,47 1.764,5 1.850

15 % 10 2,59 1.808,3 1.850


Cabe destacar que el error admisible por subcontaje es menor en el caso de ESSAT que en el EMOS, lo que lleva a efectuar los cambios de micromedidores antes en Arica que en Santiago, donde se acepta alcanzar un volumen acumulado mayor (ver Cuadro N° 4.10).


a) La frecuencia de recambio es prácticamente igual para los tres escenarios, pues los valores del mínimo CAE no se diferencia significativamente para una frecuencia de 10 a 11 años en los tres escenarios.

b) Comparando lo resultados de la aplicación en ESSAT con los obtenidos en EMOS, se puede concluir que en la medida en que los programas de mantenimiento son más costosos, en términos de pérdidas por subcontaje, valor del agua y costos del recambio, es conveniente realizar el mantenimiento en períodos más cortos en términos de volumen acumulado que registra el micromedidor.

c) En términos generales, una forma de alcanzar un nivel de pérdida óptima, desde el punto de vista privado, es a través de la implementación de programas de mantenimiento preventivo en período óptimo.

Las recomendaciones y limitaciones son las siguientes:

a) El error por subcontaje para el período de reemplazo óptimo no fue observado en el estudio de EMOS, sino que fue determinado a partir de un valor extrapolado.

Será así recomendable estudiar la curva de error para estos menores valores acumulados de consumos.

b) Los cálculos se han realizado suponiendo que el consumo promedio de los clientes se mantiene en 185 m3/año, al igual que en el caso se EMOS debiera considerarse un crecimiento en el tiempo del consumo registrado.

c) Sería conveniente revisar los resultados obtenidos por ESSAT en su estudio para llegar a determinar curvas de error de los medidores de transmisión mecánica segmentando por tipo de cliente. Asimismo, estimar dichas curvas para los medidores de transmisión magnética. Cabe señalar que en Arica ESSAT está realizando el cambio de todos los medidores de transmisión mecánica por magnética, proceso que se inició en septiembre de 1997 y que está programado terminarse en un plazo de 4 años. ¿Será conveniente cambiarlos todos, cualquiera sea en nivel de consumo del cliente?

d) Para este proceso de cambio tecnológico en ejecución, sería conveniente para ESSAT estudiar la posibilidad de reutilizar la carcaza del medidor antiguo de modo de reducir el costo del medidor nuevo. De acuerdo a información entregada por la empresa, se han iniciado las gestiones para evaluar esta alternativa.

Finalmente, debe tenerse en cuenta que el error por subcontaje afecta el dimensionamiento de las obras de alcantarillado.

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ENTREVISTAS A EXPERTOS

AHUMADA, Gerardo; Sectorización en redes de agua potable, (IFARLE Consultores).

ALACHE, Edgar; Sectorización de la red de agua potable para control de pérdidas, (ESSAT S.A. Arica).

ALE, Jorge; Determinación del costo del agua, (ENERSIS S.A.).

ANTIVILO, José; Mantenimiento preventivo de micromedidores, (ESSAT S.A. Arica).

ELICER, Patricio; Detección de fugas en red de distribución de agua potable, (EMOS S.A.).

ESTAY, Ricardo; Plantas de tratamiento de agua potable, (EMOS S.A.).

FAUNDEZ, Luis; Plan de desarrollo y postergación de inversiones, (EMOS S.A.).

GRILLI, Alejandro; Derechos de agua, (EMOS S.A.).

GRAU, Francisco; Sectorización de la red de agua potable para control de pérdidas, (EMOS S.A.).

MATURANA, Renato; Mantenimiento preventivo de micromedidores, (EMOS S.A.).

VELOZ, Mariana; Tarifa de agua potable, (Superintendencia de Servicios Sanitarios, Santiago).

ANEXO 1

ANÁLISIS DEL SISTEMA TARIFARIO EN EMPRESAS DE AGUA POTABLE

Las empresas de agua potable operan con costos medios decrecientes, lo que se traduce en la presencia de economías de escala, que transforman a las empresas en monopolios naturales. Como en este tipo de mercado la tendencia es establecer precios que generan pérdidas de bienestar social, el Estado crea una normativa legal que fija una tarifa que lleve al monopolio a operar bajo principios de eficiencia social. El objetivo es que esta tarifa refleje el verdadero costo que significa para la sociedad la producción de unidades adicionales del servicio, sin recoger ineficiencias de las empresas, y que ésta sea una señal para la asignación eficiente de los recursos.

I. MARCO LEGAL1

A. Normativa

En la actualidad las tarifas por servicios de agua potable están reguladas por los siguientes cuerpos legales:

i) Ley General de tarifas de servicios sanitarios y aportes reembolsables de financiamiento (D.F.L. N° 70 DEL 30.12.88 del Ministerio de Obras Públicas), que establece las bases, procedimientos para la determinación de las tarifas y el régimen de aportes reembolsables de financiamiento.

ii) Reglamento del D.F.L. N° 70 (D.S. N° 453 del 12.12.89 del Ministerio de Economía, Fomento y Reconstrucción), que establece el procedimiento administrativo para el cálculo de tarifas y los aportes financieros reembolsables.

iii) Ley General de Servicios Sanitarios, Régimen de Concesiones (D.F.L. N° 382 del 21.06.89 del Ministerio de Obras Públicas). Esta ley establece la normativa de operación de las empresas de servicios sanitarios y lo relativo a la institución de las concesiones.

iv) Ley de subsidio de consumidores de escasos recursos (Ley N° 18.778 del 02.02.89 y Ley N° 19.059 del 31.05.91). Establece un mecanismo de subsidio directo orientado a asegurar un consumo mínimo a los sectores de escasos recursos.

v) Ley de Superintendencia de Servicios Sanitarios (Ley N° 18.902 del 27.01.90). Crea la Superintendencia de Servicios Sanitarios con la finalidad de realizar funciones de fiscalización, a nivel nacional, de todos los prestadores de servicios sanitarios y del cumplimiento de las normas técnicas relativas a descargas y residuos líquidos industriales y las normas relativas a tarifas.

vi) Disposiciones legales que transforman a EMOS y ESVAL en sociedades anónimas (Ley N° 18.777 del 08.02.89) y a las Direcciones Regionales de SENDOS en sociedades anónimas (Ley N° 18.885 del 12.01.90).

B. Principios económicos

La normativa vigente fue elaborada buscando el cumplimiento de los siguientes principios económicos:

i) Principio de eficiencia económica y social: se refiere a establecer para cada usuario la igualdad de precio por unidad adicional de agua y cobrar al consumidor el costo marginal social de proveer el servicio. Esto se plantea de manera que, por un lado, el usuario haga un uso racional de los servicios y por otro, que las empresas proveedoras asignen en forma óptima los recursos.

ii) Principio de rentabilidad de largo plazo: se orienta a que las tarifas permitan a la empresa cubrir sus costos de explotación (operación y mantención), generar excedentes para efectuar las inversiones requeridas para ampliar el servicio, reponer los sistemas actuales y obtener una rentabilidad sobre el capital invertido.

iii) Principio de equidad: cada usuario debe pagar los costos que le corresponden. Sin embargo, puede considerarse equitativo subsidiar los precios a cobrar a los consumidores de menores ingresos, por cuanto desde el punto de vista social es deseable que alcancen un nivel de consumo que con la tarifa a costo marginal no realizarían.

iv) Principio de simplicidad: se requiere disponer de una estructura tarifaria de fácil comprensión con el objetivo de orientar al usuario respecto de su decisión de consumo.

1 Extraído de “Sistema de Aguas Servidas de Victoria y Tarificación del Agua Potable de

Traiguén”, Curso Interamericano en Preparación y Evaluación de Proyectos, noviembre, 1994.

II. SISTEMA TARIFARIO

A. Estructura de costos

La tarifa definida en la ley (D.S. Nº 453/89 del Ministerio de Economía, Fomento y Reconstrucción) separa a las empresas en etapas de producción y distribución, ya que es posible asociar costos independientes a cada una de ellas y además pueden considerarse como dos negocios independientes que interactúan para prestar el servicio.

El objetivo de esta estructura es cobrar al cliente un precio tal que cubra adecuadamente los costos de explotación y el costo de oportunidad de las inversiones asociadas a ambas etapas bajo el concepto de eficiencia.

Los costos que se determinan para el cálculo tarifario son los siguientes:

1. Costo independiente del servicio

Corresponde a un costo fijo mensual por cliente, independiente del consumo realizado, el cual refleja el costo que significa para la empresa tener un cliente más; considera aquellos gastos relacionados con la atención comercial originados en el proceso de lectura de medidores, reparto de boletas y facturas, atención de clientes, recaudación, informática y oficinas comerciales.

2. Costos en la etapa de producción

Considera los gastos de operación y mantención (energía, productos químicos y mano de obra) asociados al volumen de producción separado en períodos punta y no punta1, más las inversiones requeridas para satisfacer los incrementos de la demanda en el período punta; se incluye como inversión el costo de oportunidad del agua cruda2 proveniente tanto de fuentes superficiales como subterráneas.

3. Costos en la etapa de distribución

Considera los gastos de operación (principalmente energía) y mantención asociados al volumen de agua potable, de acuerdo a la estacionalidad de la demanda (período punta y no punta), más las inversiones requeridas para satisfacer los incrementos de la demanda en el período punta. Se agrega, además, un costo fijo por arranque equivalente3 que comprende los gastos por concepto organización.

B. Costos y empresa modelo

Como las empresas de agua potable son monopolios naturales, los costos reales en que incurre la empresa no necesariamente corresponden a los costos de eficiencia que se logran bajo competencia perfecta, por consiguiente, uno de los objetivos de la tarifa es que no se traspasen los costos de las ineficiencias a los usuarios. Ello se logra simulando una empresa modelo que opera con costos eficientes, tanto en la explotación como en las inversiones correspondientes al plan de desarrollo establecido para cubrir los incrementos de la demanda proyectada.

El D.S. N° 453/89 define la empresa modelo como “una empresa prestadora de servicios sanitarios diseñada con el objeto de proporcionar en forma eficiente los servicios sanitarios requeridos por la población, considerando la normativa y reglamentaciones vigentes y las restricciones geográficas, demográficas y tecnológicas en las cuales deberá enmarcar su operación”.

El diseño de esta empresa comprende la definición de los siguientes aspectos:

i) Estructura organizacional: que permita especificar los requerimientos de personal e insumos para la operación del servicio en funciones administrativas, de atención de público, lectura de medidores, facturación, reparto de cuentas, adquisiciones, cobranzas, mantención y reparación del sistema y mantención de los recintos.

ii) Estructura física: se adopta un esquema físico operacional que permita especificar los requerimientos de inversión y costos de operación. Para ello la empresa modelo se simula basándose en un diseño lógico de

1 Período punta corresponde a los meses de diciembre a marzo y el período no punta a los

meses de abril a noviembre. 2 Como el mercado del agua es imperfecto se determina el costo de oportunidad a través del

valor implícito de la tierra, el cual está incorporado dentro del proceso tarifario. 3 El arranque equivalente se define como el número de arranques de agua potable de 15

mm de diámetro que, en conjunto, presenta un caudal igual al del arranque de comparación, usando para ello una tabla que se establece en las bases de los estudios tarifarios.

los sistemas que la conforman, usando, para estos efectos, esquemas donde los nodos y arcos representan, en forma abstracta, las relaciones entre los distintos elementos que conforman las etapas de producción y distribución de agua potable (ver Figura N° A.1.1). Los nodos representan las fuentes de producción, plantas elevadoras, planta de tratamiento, centros de cloración, fluoración y puntos de bifurcación, y los arcos representan las conducciones.

Figura N° A.1.1 Sistema real

ESTANQUE

REGULACIÓN

PLANTA CLORACIÓN

FUENTE ELEVACIÓN FLUORACIÓN IMPULSIÓN

PLANTA

TRATAMIENTO

RED DISTRIBUCIÓN

Sistema modelado

nodo 1

arco 1 nodo 7

nodo 3 nodo 4 nodo 5 nodo 6

nodo 2 arco 3 arco 4 arco 5 arco 6

arco 2

La modelación de la infraestructura se realiza sobre la base de los siguientes antecedentes:

• Conocimiento en terreno de las instalaciones actualmente en servicio, complementado por el catastro físico de estas instalaciones que se reporta en los planes de desarrollo presentados por las empresas.

• Planificación de la expansión de los sistemas, estudiada en los planes de desarrollo, que incluyen las justificaciones técnicas que respaldan la programación.

• Disponibilidad de alternativas técnicas de materiales y metodologías recientes, adoptados para reemplazar sistemas obsoletos o ineficientes.

Con estos datos, la Superintendencia de Servicios Sanitarios realiza la simulación a través de un modelo computacional que determina los costos eficientes por medio de funciones contínuas. Cada empresa real se asimila a una empresa modelo.

La empresa modelo debe dar cumplimiento a normas relacionadas con:

• Calidad del agua potable

• Niveles de presión en la red

• Calidad en la atención a los clientes

• Niveles de pérdida en los sistemas

• Continuidad de los servicios

C. Modelo tarifario

1. Tarifas de eficiencia

La tarifa, que incluye cargos fijos y variables, es obtenida a partir del llamado Costo Incremental de Desarrollo (CID), que se calcula para cada etapa del servicio (producción y distribución). La legislación, a través del DFL N° 70 de 1988 del Ministerio de Obras Públicas, define el Costo Incremental de Desarrollo como:

“... aquel valor equivalente a un precio unitario constante que, aplicado a la demanda incremental proyectada, genera los ingresos requeridos para cubrir los costos incrementales de explotación eficiente y de inversión de un proyecto de expansión optimizado del prestador, de tal forma que ello sea consistente con un valor actualizado neto del proyecto de expansión igual a cero. Para estos efectos, se considerará la vida útil económica de los activos asociados a la expansión, la tasa de tributación vigente y la tasa de costo de capital. El proyecto de expansión abarcará un período no inferior a 15 años.”

La expresión del CID indicada en el reglamento de la ley antes citada corresponde a la fórmula 3.1 siguiente:

CID = ( ) ( )

( ) ( )( ) ( )

( ) ( )( )

Ii

r

R

r

Gi Go t

rt

Di

r

tQi Qo

r

i i ii

n

ii

n

i

j

ii

n

1 1

1

1 1

11

1 10

1

+−

++

− −+

−+

−−+

= ==

=

∑ ∑∑

∑

**

* (3.1)

Donde;

Ii =Inversión en el período i del plan de expansión, se incluye el costo alternativo del agua.

R=Valor residual de las inversiones asociadas al plan de expansión, luego de transcurridos n años a partir de la fecha en que éste se inicia.

Gi=Costos de operación y mantención anual incurridos en el período i.

Go=Gastos de operación y mantención anual incurridos en el período base, antes que se inicie el plan de expansión.

t=Tasa de impuesto pertinente.

Di=Depreciación anual en el período i correspondiente a las inversiones del plan de expansión.

Qi=Unidades físicas del bien producido que son consumidas anualmente en el período i.

Qo=Unidades físicas del bien producido que son consumidas anualmente en el período base, antes que se inicie el plan de expansión.

r=Tasa de costo de capital o tasa de descuento (9,16%).

o=Año base, previo al inicio del plan de expansión.

i=Período anual correspondiente al año i.

j=Número de años considerados en el plan de expansión (5años).

N=Número de años considerados en el horizonte de evaluación (35 años).

El CID representa un valor medio anual, el cual, se descompone en cargos variables en relación a las unidades producidas o distribuidas según corresponda a la etapa del servicio y de acuerdo a los períodos punta y no punta; la suma de estos cargos determina finalmente la tarifa.

El D.S. N° 453/89 define los cargos por etapa del servicio del siguiente modo:

i) Etapa de producción:

Cargo Variable por m3 (período no punta) = CVP1 + (Mp/12) * CVP3

Cargo Variable por m3 (período punta) = CVP2 + (Mp/12) * CVP3

Cargo Variable por m3 sobreconsumo1 (período punta) = CVP2 + CVP3

Donde:

CVP1=Costo por metro cúbico asociado a volumen en el período no punta.

1 El sobreconsumo corresponde al exceso de consumo durante los meses del período punta

con respecto al consumo promedio de los meses del período no punta.

CVP2=Costo por metro cúbico asociado a volumen en el período punta.

CVP3=Costo por metro cúbico asociado a la capacidad del sistema de producción en el período punta.

Mp=Número de meses del período punta.

Una descomposición del CID para la etapa de producción se ejemplifica a continuación:

Cuadro N° A.1.1 Flujo de caja para calcular la tarifa en la etapa d e producción a partir del CID

AÑO 1 AÑO 2 AÑO 3 AÑO n

Valores

Incremen.

Dic-Mar Abr-Nov Dic-Mar Abr-Nov Dic-Mar Abr-Nov Dic-Mar Abr-Nov

Ingreso P´*Qp P*Qnp P’*Qp P*Qnp P’*Qp P*Qnp P’*Qp P*Qnp

Costos

variables

CVp CVnp CVp CVnp CVp CVnp CVp CVnp

Inversión - I1 - I3 R


Donde:

P’ = Tarifa a cobrar en el período punta.

P = Tarifa a cobrar en el período no punta.

Qp = Consumo promedio mensual en el periodo punta.

Qnp = Consumo promedio mensual en el período no punta.

CVp = Costos variables de producción en el período punta.

CVnp = Costos variables de producción en el período no punta.

I1, I3 = Inversiones necesarias para satisfacer incrementos de demanda.

R = Valor de desecho de las inversiones.

El objetivo será determina un precio según la estacionalidad de la demanda tal que el VAN del flujo de caja anterior sea cero.

Es decir se debe cumplir que:

VAN = VP(P’*Qp) + VP(P*Qnp) - VP(CVp) - VP(CVnp) - VP(I) + VP(R) = 0

Reordenando los términos y asociándolos de acuerdo a la estacionalidad de la demanda se tiene que:

VAN = [VP(P’*Qp) - VP(CVp) - VP(I) + VP(R)] + [VP(P*Qnp) - VP(CVnp)] = 0

1 2

Donde los términos de la agrupación 1 corresponden al período punta y los correspondientes a la agrupación 2 al período no punta. Separando ambos grupos puede escribirse como sigue:

1: VP(P’*Qp) - VP(CVp) - VP(I) + VP(R) = 0

2: VP(P*Qnp) - VP(CVnp) = 0

Despejando el precio en ambas expresiones, se tiene:

1: P’ = VP I VP CVp VP R

VP Qp

( ) ( ) ( )

( )

+ −

2: P = VP CVnp

VP Qnp

( )

( )

En el sistema tarifario establecido en la legislación los costos variables, las inversiones y los consumos son incrementales, por lo que el precio así calculado corresponde a un valor incremental, dicho valor es lo que se define como Costo Incremental de Desarrollo y determina la tarifa de eficiencia.

ii) Etapa de distribución:

Cargo Variable por m3 (período no punta) = CVD1 + (Mp/12) * CVD3

Cargo Variable por m3 (período punta) = CVD2 + (Mp/12) * CVD3

Cargo Variable por m3 sobreconsumo (período punta) = CVD2 + CVD3

Donde:

CVD1 = Costo por metro cúbico asociado a volumen en el período no punta.

CVD2 = Costo por metro cúbico asociado a volumen en el período punta.

CVD = Costo por metro cúbico asociado a la capacidad del sistema de distribución en el período punta.

Mp = Número de meses del período punta.

Se define además, un cargo fijo mensual por arranque equivalente que considera los costos incrementales asociados a la organización de la empresa (gerencias), y un cargo fijo mensual por cliente, el cual corresponde al costo incremental que involucra los aspectos comerciales de la empresa (no depende del consumo realizado por los clientes).

2. Tarifa de autofinanciamiento

Una vez definida la tarifa de eficiencia, ésta se aplica a la demanda total y no a la incremental que determina los costos de estructura tarifaria; además, la empresa ya ha incurrido en inversiones que la mantienen en funcionamiento y que, por consiguiente, no están consideradas en los planes de expansión; luego, los ingresos obtenidos al aplicar la tarifa de eficiencia no necesariamente cubrirán los costos totales anuales, pudiendo generarse superávit o déficit financieros, por lo que, surge la necesidad de realizar un ajuste para determinar el nivel de autofinanciamiento.

De acuerdo a lo que se establece en el D.S. N° 453/89, el ajuste se efectúa por medio del llamado Costo Total de Largo Plazo que se define como:

“... aquel valor anual constante requerido para cubrir los costos de explotación eficiente y de los de inversión de un proyecto de reposición optimizado ... deberá considerar el diseño de una empresa eficiente que inicia su operación, realiza las inversiones necesarias para proveer los servicios involucrados e incurre en los gastos de explotación propios del giro de la empresa, obteniendo una recaudación compatible con un valor actualizado neto del proyecto de reposición optimizado igual a cero. Para ello deberá considerarse la vida útil de los activos, la tasa de tributación vigente y la tasa de costo de capital.”

La fórmula que se utiliza para calcular el costo total de largo plazo es la siguiente:

CTLP = ( )

( ) ( )( )

( ) ( )( )

IR

r

G D t D

r

tr

r r

ii

−+

++ − −

+

−+ −+

=∑

1

1

1

11 1

1

351

35

35

35

*

**

(3.2)

Donde:

CTLP = Costo total de largo plazo.

I = Inversión asociada a la reposición optimizada de la empresa en el período cero más el valor actual de la inversión necesaria para mantener la vida útil del proyecto de reposición hasta finalizar el horizonte de evaluación, actualizado a la tasa de costo de capital.

G = Gastos anuales de operación y mantención asociados a la reposición de la empresa.

D = Depreciación anual de las inversiones asociadas a la reposición de la empresa.

R = Valor residual de la inversión al cabo del horizonte de evaluación.

t = Tasa de impuesto relevante.

r = Tasa de costo de capital o tasa de descuento (9,16%).

i = Período anual.

n = Número de años considerados en el horizonte de evaluación (35 años).

3. Descuento aporte de terceros

Las empresas pueden tener activos cuya inversión ha sido realizada por terceros mediante aportes reembolsables, por lo tanto, para que las tarifas incluyan sólo la rentabilidad de los activos propios, debe descontarse al CTLP la rentabilidad asociada a las inversiones de estos aportes. Los costos de estas obras se calculan a partir de los datos técnicos proporcionados por las empresas. En consecuencia se define el Costo Total de Largo Plazo Neto como:

CTLPN = CTLP - r * AT (3.3)

Donde:

CTLPN = Costo total de largo plazo neto.

CTLP = Costo total de largo plazo.

r = Tasa de costo de capital.

AT = Valor de los aportes de terceros.

4. Tarifas finales

Según se establece en el DFL N° 70/88 del Ministerio de Obras Públicas, la tarifa eficiente final resulta de comparar el ingreso obtenido por la aplicación de la tarifa eficiente a la demanda anualizada para los cinco años comprendidos en el período de fijación tarifaria, con el costo total de largo plazo neto. Si existe diferencia entre ambos valores, se ajusta la tarifa hasta obtener la igualdad entre el ingreso y el CTLPN, lo cual se logra aplicando un factor porcentual igual a cada uno de los cargos considerados; este factor es igual a la diferencia porcentual entre el ingreso obtenido con las tarifas de eficiencia y el costo total de largo plazo neto.

Tanto la Superintendencia como la empresa calculan la tarifa final, si existen discrepancias, la empresa tiene facultad de convocar a una comisión pericial compuesta por tres miembros, uno designado por cada parte y el tercero nombrado por estos dos miembros. El fallo de la comisión tiene carácter de obligatorio por ambas partes.

III. EFECTO DE LAS PÉRDIDAS EN LA TARIFA

Como ya se ha expuesto, en el sistema tarifario los costos marginales están referidos a una empresa modelo, por lo cual se supone que son costos de eficiencia; sin embargo, la empresa real incurre en costos que difieren de los supuestos por el modelo, ya que sus características de funcionamiento están condicionadas por una infraestructura existente que no opera a los niveles de eficiencia fijados externamente por la Superintendencia de Servicios Sanitarios. Por consiguiente, tanto los costos marginales de producción como los de inversión incurridos por la empresa real tenderán a ser mayores que los fijados para la empresa modelo. Una de las causas de este hecho, radica en que los niveles de pérdida de las prestadoras son superiores a las consideradas por la tarifa.

En la etapa de producción, la empresa modelo supone un 5% de pérdidas cuando existen plantas de tratamiento y un 0% cuando estas no existen, un 15% en la etapa de distribución y un 0% en las aducciones entre las fuentes y los lugares de consumo (incluye etapas de producción y distribución). En la mayoría de los sistemas reales en Chile ocurren pérdidas mayores a las que se simulan en la empresa modelo, las cuales fluctúan entre el 20% y 40% del agua producida, es decir, unos 300 millones de m3 al año. Estas pérdidas representan para las empresas mayores requerimientos de producción que lo supuesto por el modelo, lo cual se traduce en mayores gastos de productos químicos para el tratamiento del agua cruda, en mayor consumo energético para su conducción y en mayores inversiones para cubrir la demanda, lo cual determina que los costos marginales de la empresa real serán superiores a los correspondientes de la empresa modelo.

Ante esta situación, surgen las siguientes recomendaciones para ser consideradas en las futuras discusiones del proceso de fijación tarifaria:

a) La empresa modelo debería considerar las situaciones particulares de cada SAP que influyen en su nivel de pérdidas, tales como: longitud de las aducciones, tipo de suelo, calidad del agua cruda, clima y otras que se acuerden como pertinentes. De tal modo que el nivel de pérdidas de la tarifa se definirá para cada sistema particular.

b) La empresa modelo debiera considerar el estado actual tecnológico y de conservación de los SAP, permitiendo que el nivel de pérdidas se alcance gradualmente en un plazo acordado.

c) La empresa modelo debiera hacer la diferencia entre las pérdidas en la red y las pérdidas por subcontaje, incorporando en la tarifa las pérdidas por insensibilidad de los medidores. Este aspecto incide en los costos del sistema de alcantarillado, ya que el subcontaje aporta volúmenes de agua a este sistema que no son registrados.

ANEXO 2

DESCRIPCIÓN DE LOS SISTEMAS DE AGUA POTABLE DE SANT IAGO (EMOS) Y DE ARICA (ESSAT)

DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA DE AGUA POTABLE DE LA EMPRE SA METROPOLITANA DE OBRAS-SANITARIAS EN SANTIAGO 1

La Empresa Metropolitana de Obras Sanitarias (EMOS), fue creada en el año 1977 como resultado de la fusión de las empresas que, hasta esa fecha, atendían a la ciudad de Santiago y centros poblados de la periferia, como una iniciativa tendiente al uso más eficiente de los recursos involucrados en ellas. Como

consecuencia de lo anterior, actualmente EMOS satisface la demanda de 1.056.200 clientes a través de 32 subsistemas y una red de tuberías que, en su totalidad, se extiende por 8.000 km, constituyendo el 85% de

la cobertura del Gran Santiago, siendo el sistema de agua potable más grande del país.

La infraestructura y funcionamiento global de sistema de agua potable (SAP) de EMOS se caracteriza por ser principalmente de captación superficial y aducción gravitacional.

La descripción del SAP de EMOS se refiere a las etapas de producción y distribución.


La etapa de producción esta constituida por captación, aducción y plantas de tratamiento para las aguas de origen superficial.

1. Captación

La capacidad máxima de captación de agua cruda es, actualmente, de 26 m3/seg., es decir, 819,9 millones de m3/año. Esta capacidad de captación tiene dos orígenes, fuentes superficiales y subterráneas. En las superficiales se puede captar un máximo de 21 m3/seg. que corresponde a un 80,7% de la producción total, el resto, 19.3%, son de captación subterránea. (Ver Cuadro N° N° A.2.1 ).

Entre las fuentes superficiales se encuentra el sistema Río Maipo con una capacidad máxima de 17 m3/seg. que, por si sola, constituye el 65% de la captación de EMOS.

Cuadro N° A.2.1 : Fuentes de aprovisionamiento de agua cruda

Fuentes Capacidad máx. Utilizable

(m3/seg.)

Superficiales

Laguna Negra

Río Maipo

Subterráneas

Drenes de Vitacura

Pozos Profundos

4m3/seg.

17m3/seg.

1m3/seg.

4 m3/seg.

Total Captaciones 26 m3/seg.

FUENTE: Plan de Desarrollo Empresa Metropolitana de Obras Sanitarias (EMOS), 1997.

El sistema Laguna Negra esta compuesta por 11 captaciones menores que en conjunto suman una capacidad de captación total de 4 m3/seg .

La captación subterránea esta compuesta por 123 pozos con un caudal máximo de 4 m3/seg., sin considerar los drenes de Vitacura.

2. Planta de Tratamiento

1 Plan de Desarrollo Empresa Metropolitana de Obras Sanitarias (EMOS), 1997.

EMOS dispone de tres plantas de tratamiento de agua asociadas a sus fuentes de captación. El agua proveniente del sistema Laguna Negra es filtrada en la planta La Obra con una capacidad de procesamiento de 4 m3/seg. Las otras dos plantas de tratamiento son: las Vizcachas con una capacidad de 6 m3/seg. y Vizcachitas e Ingeniero A. Tagle con 9 m3/seg., ambas asociadas a las captaciones en el Río Maipo.

3. Aducciones

Las aducciones utilizadas por EMOS para la conducción del agua hacia las plantas de tratamiento y sistemas de abastecimiento de los consumidores en la Región Metropolitana se muestran en el Cuadro N° A.2.2.

Cuadro N° A.2.2: Principales acueductos del sistema EMOS

Acueductos Capacidad m3/seg.

Laguna Negra

Paralelo

Tercer Acueducto

San Cristóbal

La Reina

Puente Alto

5,0m3/seg.

5,0 m3/seg.

7,0 m3/seg.

3,0 m3/seg.

0,5 m3/seg.

1,0m3/seg.

Capacidad Total 21,5m3/seg.


4. Plantas Elevadoras:

EMOS cuenta con plantas elevadoras, que bombean hacia los estanques de regulación, con una capacidad total de 3,953 m3/seg. (Ver Cuadro N° A.2.3).

Cuadro N° A.2.3 : Plantas elevadoras

Plantas Elevadoras Capacidad m3/seg.

Las cañas 1 y 2

Reina Alta 1, 2 y 3

Vitacura

San Luis de Macul

Terminales

Peñalolén Alto

La Faena

John Jackson

Lo Contador

Príncipe de Gales

0,084 m3/seg.

0,525 m3/seg.

1,060 m3/seg.

0,150 m3/seg.

0,500 m3/seg.

0,330 m3/seg.

0,314 m3/seg.

0,040 m3/seg.

0,400 m3/seg.

0,550 m3/seg.

Capacidad Total 3,953 m3/seg.

FUENTE: Plan de desarrollo Empresa Metropolitana de Obras Sanitarias (EMOS), 1997.


La distribución esta constituida por los elementos del sistema que van desde los estanques de regulación hasta los arranques domiciliarios, es decir, los propios estanques, la red de distribución y todas sus piezas accesorias.

1. Estanques de Almacenamiento y Regulación

Los estanques tienen la función de regular el caudal y almacenar el agua para su posterior distribución a la población. EMOS posee un total de 85 estanques de regulación, de los cuales 25 son elevados y el resto es del tipo semienterrado. La capacidad total de almacenamiento de 696.300 m3.

Los estanques que almacenan las aguas provenientes de las captaciones superficiales tienen una capacidad máxima de 647.000 m3 , mientras que los estanques para el agua proveniente de la captación subterránea tienen una capacidad de almacenamiento de 49.300 m3 . (Ver Cuadro N° A.2.4).

Cuadro N° A.2.4: Estanques de almacenamiento y regulación

Estanques Cantidad Capacidad m3

Producción Norte

Producción Centro

Aguas Subterráneas

55

8

22

632.500 m3

14.300 m3

49.300 m3

Total Estanques 85 696.300 m3


2. Red de Distribución

Actualmente, EMOS posee aproximadamente 8.000 Km de tuberías de diferentes materiales como asbesto cemento (65%), fierro fundido (22%), PVC (10,4%) y de acero (2,6%), que van desde los 50 mm. hasta los 1.500 mm. de diámetro; además, cuenta con 50.000 válvulas de corta y 1.056.200 arranques domiciliarios. (Ver Cuadro N° A.2.5). Todo esto conforma en una red de distribución que está sectorizada1, contando en la actualidad con 40 sectores, 34 subsectores y 40 macromedidores a la salida de los estanques.

Cuadro N° A.2.5 : Red de distribución y piezas especiales en 1996

Descripción Cantidad Aprox. Medida

Tuberías Alimentadoras

Tuberías de Distribución

Grifos

Válvulas de Corta

Válvulas reguladoras de presión

580

7.421

12.000

50.000

80

Kilómetros

Kilómetros

Unidades

Unidades

Unidades

FUENTE: Sistema de evaluación, control y reducción del agua no contabilizada en el sistema de abastecimiento de EMOS SA., Informe del grupo de tarea directivo, Octubre 1995.

3. Micromedidores

EMOS cuenta con un total de 1.052.200 micromedidores que en su mayoría son del tipo residencial de 15 y 20 mm de diámetro de arranque (ver Cuadro N° A.2.6).

Cuadro N° A.2.6: Distribución de los arranques

Tipo de consumidor %

Residencial ∅<15mm 89,4

Residencial ∅>15mm 3,5

Industrial 0,4

Comercial 4,9

Fiscal 0,5

Colectivos 1,1

1 GRAU, Francisco y ORSI, David, ”Telecontrol de la red de distribución” aparecido en

Apuntes de capacitación, N°2 (Gerencia de relaciones industriales, área de desarrollo del personal EMOS S.A. Filial CORFO, Agosto 1996), pág 22.

Otros 0,2

FUENTE: Gerencia Comercial, EMOS.

C. Pérdidas en el sistema

En la etapa de producción se captaron 568.7 millones de m3 durante el año 1996, facturando 390 millones de m3, lo que se traduce en una pérdida de 31.4 % (ver Cuadro N° A.2.7).

Cuadro N° A.2.7 : Pérdidas en el sistema de agua potable de EMOS en 1996

ETAPA SUBETAPA U

ORIGEN

1996

INCIDENCIA (a)

PRODUCCIÓN CAPTACIÓN,ADUCCIÓN, PLANTA DE TRATAMIENTO

ADUC. PLANTA-ESTANQUES

ESTANQUES

8.8%

3.2%

3.0%

15.0%

DISTRIBUCIÓN CONSUMOS OPERACIONALES

FUGAS SIN AFLORAMIENTO

FUGAS CON AFLORAMIENTO

FUGAS NO DETECTABLES

0.2%

1.8%

0.3%

1.4%

3.7%

COMERCIALIZACIÓN

PRECISIÓN MEDIDORES

CONSUMOS FRAULENTOS

PÉRDIDAS EN GRIFOS

12.3%

0.2%

0.2%

12.7%

TOTALES 31.4%

FUENTE: Gerencia de operaciones EMOS

II. DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA DE AGUA POTABLE DE LA EMPRESA DE OBRAS SANITARIAS DE TARAPACA EN ARICA

La Empresa de Obras Sanitarias de Tarapacá (ESSAT), fue creada en 1988 con el Decreto con Fuerza de Ley N°382 y N°70, atendiendo los sistemas que se encuentran en las localidades de Arica, Pisagua, Pica-Matilla, La Tirana, La Huayca, Pozo Almonte e Iquique.

La infraestructura y funcionamiento global del sistema de agua potable (SAP) de ESSAT en la provincia de Arica comprende: captación subterránea, con 44 sondajes, 41.298 mts de aducción, 4 plantas de elevación con una capacidad de 350 l/s, estanques con una capacidad de almacenamiento de 16.000 m3 y una red de distribución que acumula 423.435 mts de tubería.

Entre las características del sistema pueden mencionarse las de: i) usar solo captación subterránea; y ii) desde agosto de 1997 se ofrece un servicio de 24 horas, habiendo estado sometido antes de esa fecha a restricciones horarias al consumo.

La descripción del sistema solo considerará el área urbana de la ciudad de Arica.

A. Etapa de Producción

La etapa de producción de ESSAT esta constituida por captación subterránea y aducción. En la actualidad no se realiza tratamiento de las aguas, realizándose solo una desinfección por gas de cloro.

1. Captación

El SAP de Arica cuenta con la captación subterránea de 41 sondajes en el valle de Azapa con una capacidad de 251 l/s, aún cuando ESSAT cuenta con derechos legalmente constituidos por 503 l/s, condición que ha generado un déficit en la oferta del recurso agua. Para paliar el déficit se han incorporado nuevos sondajes en 1997, con un caudal de 103 l/s.

La capacidad instalada de producción está directamente relacionada con la capacidad de captación de los sondajes, en el Cuadro N° A.2.8.

Cuadro N° A.2.8 : Balance agua

Año Cap. prod. instalada (m3/año) Facturación (m3/año) Pérdidas totales (%)

1993 16.997.000 9.676.000 43.1

1994 19.352.000 10.503.000 45.7

1995 18.675.000 10.111.000 45.9

FUENTE: Unidad de control de pérdidas ESSAT-Arica.

2. Aducción

ESSAT cuenta con aducciones e impulsiones que, en total, mide aproximadamente 50 Km (ver Cuadro N° A.2.9).

Cuadro N° A.2.9 : Aducciones e impulsiones

Aducción/impulsión Longitud (m)

Recolectora sondajes Cabuza 1 y 2 1.256

Aducción Cabuza 9.614

Recolectora sondajes San Miguel 298

Aducción San Miguel - Pago de Gómez 6.025

Recolectora sondajes Pago de Gómez 198

Aducción Pago de Gómez - estanque Chuño 9.068

Aducción Pago de Gómez - estanque Saucache 8.261

Recolectora planta de Azapa 1.583

Aducción Azapa - 18 Septiembre - Cerro La Cruz 5.679

Recolectora sondajes ciudad de Arica 4.480

Impulsión P. elevadora Estadio - Cerro La Cruz 1.432

Impulsión Cerro La Cruz - estanque Rosado 847

Aducción/impulsión Longitud (m)

Aducción estaque Rosado - estanque Industria Pesquera 1.500

TOTAL 50.241

FUENTE: Actualización planes de desarrollo de ESSAT SA, Empresa de servicios sanitarios de Tarapacá, Mayo 1995

3. Tratamiento

La desinfección del agua se efectúa mediante la aplicación de gas de cloro en las plantas de Pago de Gómez, Azapa y planta elevadora Estadio.

4. Plantas elevadoras

El sistema cuenta con cuatro plantas elevadoras:

a) Planta elevadora Estadio: eleva el caudal recolectado de los sondajes de la ciudad hasta los estanques del cerro La Cruz. La capacidad máxima de elevación es de 220 l/s a una altura de 50.9 mt.

b) Planta reelevadora y presurizadora Rosado: Eleva la presión en el sector abastecido por este estanque, su capacidad es de 33 l/s.

c) Planta elevadora La Lisera: abastece el estanque La Lisera con un caudal de 12 l/s.


La distribución esta formada por los elementos del sistema que van desde los estanques hasta los arranques domiciliarios, es decir, los propios estanques, la red de distribución y todas sus piezas accesorias.

1. Estanques de almacenamiento y regulación

La ciudad de Arica cuenta con un total de 9 estanques de almacenamiento y regulación, con una capacidad conjunta de 15.500 m3 (ver Cuadro N° A.2.10).

2. Red de distribución

ESSAT cuenta con 407.727 mts de tubería de diversos materiales1 como asbesto-cemento (61.6%), PVC (36.4%), fierro fundido (1.6%) o acero (0.4%), con diámetros que van desde los 75 mm hasta los 600 mm, los que, junto con las piezas accesorias y los 42.010 arranques con que cuenta a la fecha, conforman una red que está sectorizada y distritada.

Cuadro N° A.2.10 : Distribución de estanques

Estanque Volumen total (m3)

Reserva

Pago de Gómez 1.000

Planta Azapa 500

Regulación

Saucache 2.000

Cerro la Cruz (2 estanques) 5.000

Cerro Chuño 5.000

Rosado 800

La Lisera 200

Pampa Nueva 1.000

TOTAL 15.500

FUENTE: Actualización planes de desarrollo de ESSAT, ESSAT SA., Empresa de servicios sanitarios de Tarapacá, 1995

3. Micromedidores

ESSAT cuenta en la ciudad de Arica con un parque de 41.200 micromedidores de clase metrológica A, que están siendo reemplazados por micromedidores de transmisión magnética (clase metrológica B), de los cuales la mayoría corresponde a arranques domiciliarios (ver Cuadro N° A.2.11).

Cuadro N° A.2.11 : Distribución de los consumidores tipos de arranques

Tipo de arranque %

Residencial 93.7

Comercial 3.6

Industrial 1.5

Otros 1.2

FUENTE: Plan de desarrollo de Arica, ESSAT 1995.

C. Pérdidas en el sistema

En la etapa de producción se captaron 18.675.000 m3 durante el año 1995, con una demanda de 10.111.000 m3, con un porcentaje de pérdidas del 45,3%.

1 Ibid., pág. 131

De acuerdo a los estudios realizados por encargo de ESSAT, las pérdidas se producen fundamentalmente en la etapa de distribución (ver Cuadro N° A.2.12).

Cuadro N° A.2.12 : Clasificación de pérdidas - Arica años 1993-1995

Etapa Origen de la pérdida Incidencia parcial

Incidencia acumulada

Producción Producción sobrestimada 7.4% 8.10%

Conducción 0.7%

Distribución Estanques 0.03% 22.13%

Roturas 0.5%

Robos 2.0%

Fugas no visibles en la red 19.6%

Medidores detenidos 3.3% 15.20%

Precisión de medidores 2.2%

Medidores intervenidos o clandestinos

9.7%

Total 45,3%

FUENTE: ICSA Ingenieros Consultores. Análisis detección de fugas agua potable, I Región, Alternativas ESSAT SA, marzo 1996.

ANEXO 3

CURVA DE ERROR DE LOS MICROMEDIDORES

MICROMEDIDORES

Los micromedidores son instrumentos de medición que permiten conocer los volúmenes consumidos por los usuarios del sistema de abastecimiento de agua potable.

Los micromedidores presentan un error implícito que esta dado por la naturaleza de la medición, motivo por el cual se han diseñado instrumentos basados en distintos principios y que están orientados a reducir el error de medición.

La determinación del error de medición que se produce en el parque de micromedidores, depende de las características físicas de los micromedidores y del principio de funcionamiento de su conjunto metrológico.

A. Características físicas1

Para estimar el error que se produce en la medición de los caudales consumidos, es necesario conocer, entre otros, dos factores fundamentales: i) la curva de error característica; y ii) la curva de consumo.

1. Curva característica

Es la representación gráfica de la función que relaciona el caudal que esta pasando por el instrumento, con el error en la medición; la curva resultante tiene la forma que se muestra en la Figura N° A.3.1. En ella se advierte una zona en que el medidor no registra el paso del agua, delimitada por un caudal Q1 que se denomina límite de sensibilidad. El caudal Q2 representa el límite inferior de exactitud exigido a los medidores y es a partir del cual el error en la medición es inferior a ± 5%. En general, se exige que éste caudal sea inferior al 1.5% del caudal nominal del medidor (el caudal nominal es función del diámetro del medidor).

1 Niveles de pérdidas y coeficiente eficiente de recuperación (Gran Santiago y localidades

periféricas), Gerencia de Planes y Desarrollo. EMOS (Noviembre, 1994).

Gráfico N° A.3.1 : Curvas características del medidor

CAMPO INFERIORDE PRECISION

CAMPOINICIAL

CAMPO SUPERIOR DE PRECISION

CAMPO DE MEDICION

CURVA DE PERDIDA DE CARGA

CURVA DE ERROR

ER

RO

R (

%)

CAUDAL Q

+5

+2

0

-2

-5

0 Q1 Q2 Q3 Q4=0.5*Q5 Q5

PE

RD

IDA

DE

CA

RG

A (

m)

10

2.5

5

Q3 es el caudal de transición, a partir del cual el error del medidor no debe superar el ± 2%. Se exige que el caudal de transición sea menor al 50% del caudal nominal.

Con estos valores, en el Gráfico N° A.3.1 se identifican tres zonas de precisión: La inicial, donde no hay registro por parte del medidor y las mediciones se obtienen con errores mayores al -5%; la de precisión inferior, donde el error oscila entre el ± 5% y el ± 2% ; y la de precisión superior, donde el error en la medición en ningún caso supera el ± 2%.

Otros caudales y capacidades característicos son:

a) Caudal máximo (Q5): es el máximo caudal al que puede funcionar el medidor sin deteriorarse y sin sobrepasar una pérdida de carga de 10 mca.

b) Caudal nominal (Q4): es la mitad del caudal máximo. Se usa para designar el medidor.

c) Capacidad máxima horaria: volumen máximo que puede pasar por el aparato, durante periodos de una hora. El número de estos periodos por día, debe ser tal que no exceda la capacidad máxima diaria. También se denomina caudal admisible y equivale a la mitad del caudal nominal para medidores de velocidad.

d) Capacidad máxima diaria: volumen máximo que puede pasar por el aparato durante un día. El número de días por mes debe ser tal que no exceda la capacidad máxima mensual.

c) Capacidad máxima mensual: volumen de agua que puede pasar por el aparato durante un mes sin que sufra desgaste acelerado.

El Cuadro N° A.3.1 indica los caudales nominales para cada uno de los tamaños de medidor.

Cuadro N° A.3.1: Capacidad de medidores

Diámetro nominal

(mm)

Capacidad nominal

(m3/h)

15

20

25

40

50

80

3

5

7

20

30

110

100

150

180

300

FUENTE: Niveles de pérdidas y coeficiente eficiente de recuperación, (Gran Santiago y localidades periféricas), Gerencia planes y desarrollo EMOS, noviembre 1994.

2. Curva de consumo

Es una función que relaciona el caudal con el porcentaje de volumen consumido en ese caudal, para un período de tiempo determinado.

El error en la medición de los caudales consumidos se obtiene a través de la integración de las curvas de error características de los medidores con las curvas de consumo. De esta forma, el error real de medición queda dado por la siguiente expresión:

ER C Q E Q dQ= ∫1

100( ) * ( ) para una función continua

ER C Q E Qi

n

i i= ∑1

100 01

( ) * ( ) para valores discretos

donde:

E(Q)=Error de medición en función del caudal (curva característica).

C(Q)=Porcentaje del volumen total consumido al caudal Q (curva de consumo).

3. Clase metrológica

La clase metrológica del medidor indica la precisión en la medición, en función de las características físicas y de medición de éste.

Los micromedidores están clasificados en tres clases metrológicas: A, B y C, donde cada una de ellas presenta mejor precisión que la de clase inferior (A<B, B<C), reflejada en su Caudal mínimo y caudales de transición (ver Cuadro N° A.3.2).

Cuadro N° A.3.2: Características técnicas para micromedidores de 3 a 5 m3/h

Clase metrológica A B

Diámetro nominal In ½” ¾” ¾” ½” ¾” ¾”

mm 15 20 20 15 20 20

Caudal máximo m3/h 3 3 5 3 3 5

Caudal nominal m3/h 1.5 1.5 2.5 1.5 1.5 2.5

Caudal de transición l/h 150 150 250 120 120 200

Caudal mínimo l/h 40 40 100 30 30 50

Volumen máximo m3/día 6 6 10 6 6 10

admisible m3/mes 90 90 150 90 90 150

Inicio de funcionamiento l/h 12 15 12 15

Presión máxima de servicio

mca. 100

Pérdida de carga a Q máximo

mca. Menor que 10

FUENTE: Coelho, Cavalcanti Adalberto, ”Medicao de agua, política e práctica”, Recife: Comunicarte, 1996

B. Principio de funcionamiento1

1 COELHO, Adalberto Cavalcanti,” Medicao de agua, política e práctica”, Recife- Brasil:

Comunicarte,1996

Los micromedidores están compuestos de tres elementos principales, el dispositivo de medida, la transmisión y el registrador.

De acuerdo con el principio de medición se clasifican en:

a) Medidores Volumétricos: Medidores cuyo principio de funcionamiento se basa en el volumen requerido para llenar o vaciar, sucesivamente una cámara de un volumen fijo y conocido. Los sistemas más empleados son: pistón nutativo, disco nutativo, pistón oscilante, pistón rotatorio.

b) Medidores de Velocidad o Inferenciales: Medidores cuyo principio de funcionamiento se basa en deducir el volumen de agua que pasa por el medidor, a partir del número de revoluciones de un rotor accionado por el paso del agua. Basado en como actúa el flujo del agua y a la disposición de su entrada, se clasifican en: i) Tangenciales: El agua fluye en el interior del mecanismo en forma perpendicular al eje del rotor. Atendiendo a la disposición de su entrada pueden ser de chorro único o chorro múltiple; ii) Axiales: El agua fluye en el interior del mecanismo en forma paralela al rotor. Se dividen en Woltmann y de Hélice.

De acuerdo con la forma de integración del mecanismo de transmisión con las demás partes, se clasifican en:

d) Esfera Húmeda: Se ubica dentro del agua junto con el dispositivo de medida y el registrador.

e) Esfera Seca y transmisión mecánica: se ubica dentro del agua junto con el dispositivo de medida, el registrador queda fuera del agua.

f) Transmisión Magnética: Se integra con el registrador en una unidad que se ubica fuera del agua, la unidad de medida se ubica dentro del agua. La transmisión del movimiento del sistema de medida al mecanismo registrador se efectúa mediante imanes permanentes.

De acuerdo con el sistema de lectura del registrador, se pueden clasificar en: circular, recto o una combinación de ambos.

ANEXO 4

COMENTARIOS PANEL EVALUADOR

MARÍA DE LA LUZ NIETO

1. El proyecto "Reducción de pérdidas en sistemas de agua potable" es de gran interés para las Empresas de Servicios Sanitarios. Los niveles de pérdidas reales en las empresas fluctúan entre 20% y 40% del agua producida; es decir, se trata de unos 300 millones de m3 al año. Disminuir las pérdidas a valores más cercanos a los considerados en las tarifas debería tener efectos significativos en los resultados de las empresas y, por lo tanto, en su valor económico.

2. El planteamiento original del proyecto "desarrollar una metodología para determinar el nivel óptimo económico de pérdidas", resultaba muy atractivo para quienes tenemos responsabilidades en Empresas de Servicios Sanitarios, pues existía la idea de contar con un resultado que permitiera mejorar la metodología para calcular los niveles de pérdidas asociados a las "empresas modelo", que sólo reconocen dos tipos de empresa o sistema: los de captación superficial y los de captación subterránea. Sin embargo, la realidad del sistema productivo de las distintas empresas tiene diferencias probablemente más significativas derivadas de la localización de las fuentes en relación con los lugares de consumo. Tales diferencias no son reconocidas por la "empresa modelo" que hace igual para todos las pérdidas máximas tolerables en las aducciones, e iguales a cero.

3. Durante el transcurso de trabajo, el equipo llegó a la conclusión que no es posible cumplir con el objetivo original del proyecto, dado que las tarifas no tienen incidencia en el nivel real de las pérdidas. En consecuencia, el estudio se orientó a identificar los tipos de pérdidas en los sistemas de agua potable y desarrollar metodologías de evaluación para algunos proyectos específicos que contribuyen a reducir pérdidas.

4. Las Empresas de Servicios Sanitarios enfrentan decisiones acerca de las pérdidas con información insuficiente y de calidad inadecuada. Usualmente, la primera decisión frente al tema de pérdidas no es cómo identificar el "mejor" proyecto para reducirlas, sino cuánto invertir en obtener información confiable acerca de las pérdidas, para recién estar en condiciones de formular algún proyecto de reducción.

5. El CIAPEP nos enseña que la clave para evaluar proyectos es IDENTIFICAR, MEDIR y VALORAR todos los costos y beneficios pertinentes a un proyecto. En mi opinión, el presente estudio ha hecho un buen trabajo en IDENTIFICAR. Las dificultades en la MEDICIÓN han sido destacadas en el propio estudio en las secciones de limitaciones. Sin embargo, siento que quedó algo pendiente con la VALORACIÓN, especialmente en lo que se refiere al valor del agua cruda como parte del ahorro de costos variables que forman parte de los beneficios y en la valoración de los derechos de agua, cuando se incluyen entre las inversiones postergables.

6. Existen medidas de reducción de pérdidas que no están relacionadas con proyectos de inversión, y que probablemente aparecen mencionadas en el estudio como "optimización de la situación sin proyecto". Estimo útil, para ayudar a las empresas, separar claramente la optimización de la situación base y mencionar algunas medidas de gestión que tienen efectos en la reducción de pérdidas: en el ámbito comercial, medidas que mejoren el resultado de la lectura de medidores; el desarrollo de una cultura organizacional en el ámbito de operaciones de la empresa, que priorice la disminución de las pérdidas, etc. En EMSSAT, con medidas de este tipo más algunas inversiones en reemplazo de medidores se ha logrado reducir las pérdidas desde 46,4% en 1995 a 40% en 1997.

7. Los proyectos de reducción de pérdidas físicas evaluados tienen como objetivo disminuir el tiempo que media entre el momento en que se produce una fuga y el momento en que ésta se repara. Los proyectos consisten en la detección sistemática de fugas a través de equipos móviles de detección acústica y la medición distrital o acuartelamiento de la red. Sería interesante presentar más nítidamente separados ambos tipos de proyectos y la evaluación del proyecto conjunto.

8. Hay un proyecto interesante que se mencionó, pero no se desarrolló, referente a la reducción de pérdidas intradomiciliarias. En diversas regiones se están realizando inversiones que han disminuido o eliminado las restricciones; el caso mencionado en el estudio de ESSAT en Arica; el caso de EMSSAT en la Región de Atacama, que en el último año ha eliminado la restricción de 4 ó 5 horas al día en Chañaral, Huasco y Freirina. Al eliminar la restricción, la pérdida intradomiciliaria pasa a tener un volumen significativo en comparación a la situación anterior, lo que provoca impacto en las cuentas que deben pagar las familias y en la focalización de los subsidios para el agua potable. Sería de gran

utilidad agregar un "cogollo" con los lineamientos metodológicos para enfrentar la evaluación de proyectos que reduzcan este tipo de pérdidas.

DOMINGO DIAZ TERRADO

Felicitaciones: mucho trabajo invertido en el estudio, aunque tiene algunos puntos débiles.

1. Objetivo: Evaluación económica de proyectos específicos…" (pág. 4) en realidad debe decir, Evaluación privada de proyectos…. e insistir en privada, por cuanto es de la esencia de los proyectos evaluados en el CIAPEP la Evaluación Social, y si no se aclara el punto parecería ser una falla del estudio.

2. Falta un Capítulo 1 con: Origen y Objetivo del estudio y con las premisas, parámetros y supuesto.

3. Parecería conveniente discutir en el trabajo si es válido contemplar un sólo nivel de pérdidas (20%-superficial y 15% si es captación subterránea) para toda empresa de agua potable o si debe definirse para cada caso en particular: distancia desde captación , tipo de terreno y clima, etc. Es decir, una "empresa modelo distinta " para situaciones es distintas.

También debería revisarse la definición de pérdidas, por ej:consumo operacionales (pág. 66) en realidad en este caso el agua es un consumo que entra en el proceso de producción.

Similar y peor aún son las "pérdidas por consumo de utilidad pública"(pág.52). En estas cosas no importa que la ley no distinga entre pérdidas reales y "legales", la metodología sí debe distinguir y separar lo que es separable y medible. De no ser así "metemos todo en la misma bolsa" y ello dificulta el proceso de toma de decisiones racionales.

4. El tratamiento que se dá a cada variable debe ser el adecuado, analizando en cada caso lo pertinente al problema que queremos solucionar.

Por ej: si a un alcalde se le ocurre "tener toda la ciudad verde", automáticamente se incrementarán las estadísticas de pérdidas de agua potable.

Por ej: el cuadro 3.9 de la pág. 125 envía una "señal mentirosa" sobre el período de reposición de micromedidores.

5. Cap. 3 "Evaluación de proyectos de Reducción de Pérdidas Comerciales" (pág. 107 y sgtes.). El título es un poco "presuntuoso" y sólo desarrolla el análisis de reposición de micromedidores.

6. Extraña que como pérdidas comerciales sólo se analice el subcontaje de medidores y no se haga referencia a por ej: fallas humanas de lectura, etc. Costo social subcontaje consumo mínimo aproximadamente igual a cero (N.B). Incorporar a las tarifas.

7. Tampoco se mencionan en "pérdidas técnicas" las comunes pérdidas en los "arranques" domiciliarios.

8. En general, en el trabajo tiende a hacerse una evaluación de "lo legal" más que de lo "económico". Se evalúa lo "legal" mas que lo "óptimo".

9. En las limitaciones del estudio se incluyen como limitaciones sólo supuestos utilizados en el trabajo, pero que pueden ser facilmente eliminadas como "limitaciones" (pág. 126).

El trabajo debería ser una "guía" por otras empresas de servicios sanitarios, siempre que se reescriba y se redefinan los temas a abordar en el estudio, lo que ustedes se pueden realizar, por cuanto tienen valiosa información ya recopilada.

RECOMENDACIONES

La recomendación más fuerte debería ser la de "recopilar la información pertinente" para hacer el análisis de las pérdidas físicas y comerciales.

Incorporar en pérdidas de agua para tarifas el subcontaje de consumo, mínimo en medidores.

Incorporar programa de inversiones.

MARIANA VELOZ

1. Si bien el objetivo del estudio cambió desde una metodología para determinar el nivel óptimo de pérdidas de los sistemas de agua potable hacia el desarrollo de una metodología para evaluar proyectos de reducción de pérdidas, sería muy valioso para la Superintendencia de Servicios Sanitarios

que ustedes que ya han identificado los elementos que inciden en el nivel de pérdidas, y pensaron en el tema desde el punto de vista de la determinación de su nivel óptimo, transmitan su experiencia en el informe respecto de las dificultades que encontraron y cuál sería el camino a seguir par abordar un estudio con este propósito.

2. Por otra parte, creo necesario destacar la importancia que un estudio de esta naturaleza tiene para la Superintendencia de Servicios Sanitarios (SISS): entre las tareas más importantes que desarrolla la SISS se encuentra la determinación de las tarifas por los servicios de agua potable y alcantarillado, esta no es una tarea fácil el objetivo es determinar tarifas que reflejen el verdadero costo que significa para la sociedad la producción de unidades adicionales del servicio. Lograr capturar este verdadero costo sin recoger las ineficiencias de las empresas reales y reflejarlo en la tarifa de tal forma que ella sea una señal para la asignación eficiente de los recursos, requiere contar con información que muchas veces no está disponible.

Por tal motivo, la fijación de tarifas es intensiva en "estudios" ya que debemos capturar a través de ellos la información que nos permita tarificar a costos eficientes. Por esta razón, el resultado de este estudio que apunta a uno de los parámetros de la tarificación es de gran interés, ha quedado claro que para determinar la tarifa se requiere conocer no solamente el nivel de pérdida óptimo sino también los costos de inversión y de operación de un programa óptimo de reducción de pérdidas.

3. Un aspecto que se desprende de la exposición del grupo y que no quedó reflejado en el informe es el hecho de que en la mayor parte de los casos las pérdidas informadas por las empresas corresponden mas bien a estimaciones que a una medición exacta de las diferencias entre la medición de lo que captan y la medición de lo que facturan, ello es más relevante aún cuando se trata de identificar en qué puntos intermedios del sistema se producen las pérdidas y cual es su magnitud. Esta información es básica para que una empresa pueda planificar una estrategia óptima de reducción de pérdidas y para determinar su nivel óptimo. Por lo tanto, el desafío en este tema no sólo es para la Superintendencia sino también para las empresas, para negociar en buen pie sus tarifas estas deberán demostrar cual es su nivel óptimo de pérdidas y cuáles los costos asociados a ese nivel óptimo.

4. Agrego algunas observaciones al contenido del anexo relativo a las tarifas en lo que se refiere a los principios de la tarificación.

Principio de rentabilidad a largo plazo: no debe decir "dar cumplimiento a los compromisos financieros", las tarifas son independientes de las estructura de financiamiento de la empresa.

Principio de equidad: sugiere que se estaría entregando un subsidio a través de la tarifa, el subsidio que se entrega a algunos usuarios es directo, es decir independiente de la tarifa.

Principio de simplicidad: el objetivo no es facilitar el manejo administrativo, sino entregar señales claras que orienten las decisiones de productores y consumidores.

5. Por último, debo felicitarlos, el estudio desarrollado por el grupo es de gran calidad, lograron identificar los elementos mas relevantes para el análisis del tema. Este atributo del estudio constituye un gran aporte para las empresas y al Superintendencia de Servicios Sanitarios al sentar las bases sobre las cuales debieran desarrollarse futuros estudios para determinar el nivel de pérdidas óptimo a considerar en la fijación de tarifas, por ejemplo ha quedado establecido que para determinar el momento óptimo de reemplazo de los medidores es preciso destinar recursos a la investigación destinada a conocer la curva de error característico de la medición bajo distintas situaciones y la estructura de consumo de las empresas para distintos diámetros de medidor.

LUIS FAUNDEZ

1) Se recomienda cambiar el nombre del proyecto debido a que principalmente se aborda la problemática de reducción de pérdidas solo en la etapa de distribución.

2) En Capítulo 1, pág. 48 se quiere describir los factores que intervienen en las pérdidas físicas de un sistema de agua potable y sin embargo, sólo se mencionan aquéllos que tienen relación con la etapa de distribución.

3) Capítulo 1, pág. 51. Falta mencionar que los errores asociados al registro de volúmenes son función además de la estructura de consumos que presenten los usuarios.

4) Capítulo 1, pág. 55. a) En general no se producen pérdidas en aquellas tuberías sometidas a golpes de ariete, debido justamente a que dado su alto riesgo, se consideran materiales de buena calidad y elementos especiales de protección contra este fenómeno. b) Lo que contraindica el empleo de canales en el transporte de agua tratada es principalmente el riesgo de contaminación.

5) Capítulo 2, pág. 76. En el punto Control de Presiones se muestra una curva que relaciona el índice de pérdidas con la presión nocturna, obtenida en una investigación llevada a cabo en el Reino unido.

Debe mencionarse en el texto, que esta curva depende fuertemente de las características de cada sistema (tipo de materiales, antigüedad, etc.) y sólo debe considerarse como referencia.

6) Capítulo 2, pág. 20. Corregir redacción ya que cifras del Cuadro N° 2.1 no coinciden con las del Cuadro N° 2.2.

7) Capítulo 2, pág. 82 y 83. Si consideramos que en el recorrido de 3.376 km se recuperó un caudal total de 175 l/s (Cuadro N° 2.4), se podría inferir que en 8.173 km, recuperaríamos un caudal de 437 l/s, que es equivalente a 13,8 millones de m3 al año, es decir, aproximadamente 2,4% del volumen anual captado. Esta cifra es significativamente mayor que la indicada en Cuadro N° 2.3 (1,8%).

8) Capítulo 2, pág. 84 y 85. Debido a que la detección sistemática de fugas en las redes de EMOS en el Gran Santiago se efectúa desde hace un par de años, lo más probable es que se estén recuperando fugas que han estado filtrando agua por mucho tiempo. Debido a esto, lo más probable es que en menos recorridos de la red se encuentre un número de roturas drásticamente menor, incluso con menores caudales. (λ y q menores). Por lo tanto, los resultados del estudio se deben sensibilizar respecto a estas variables. Por ejemplo, para λ se debe utilizar una evolución del siguiente tipo.

λ

400

1997 años

9) Capítulo 3. En este capítulo se ha adoptado un supuesto bastante incidente en los resultados. No se ha reconocido que el error asociado al subcontaje depende de manera importante de si los clientes son de consumo alto, medio o bajo. Para un mismo diámetro de medidor, el error de medición será menor en la medida que los consumos se ubiquen en los mayores caudales, es decir donde el medidor presenta mayor precisión.

Se debe mencionar además, que para estos diámetros, la tendencia hoy es utilizar medidores de transmisión magnética, que a un costo similar, sino igual, presentan una mayor precisión.

10) Un sistema de control y reducción de pérdidas basado en la subsectorización de la red, plantea costos de administración que deben ser reconocidos en la situación con proyecto. Estos costos no son despreciables.

11) En el texto aclarar que se ha hecho una simplificación en relación a que el error por subcontaje y por lo tanto el momento óptimo de reemplazo dependen además de lo analizado, de la estructura de consumo de los usuarios, la que es diferente para usuarios con distinto nivel de consumo promedio mensual.

12) Hacer comentario dirigido a las Empresas Sanitarias en el sentido de que para poner en práctica y tener éxito en un programa de control de pérdidas a través de la sectorización de la red, es requisito indispensable contar con buenos elementos de medición, ubicados en los puntos adecuados y además es necesario contar con buenos sistemas catastrales.

13) Hacer comentarios dirigidos a la Superintendencia de Servicios Sanitarios:

a) El modelo tarifario debe reconocer el actual estado tecnológico y de conservación existente en las instalaciones de los servicios sanitarios del país, permitiendo que los niveles óptimos de pérdidas de agua potable se alcancen gradualmente.

El nivel de eficiencia actualmente impuesto, produce un efecto negativo en la rentabilidad permitida de 9,16%.

b) Los niveles de eficiencia exigidos por el modelo tarifario deben ser consistentes con las inversiones requeridas y con los costos operacionales que se generan para alcanzar dichos niveles.

c) El modelo tarifario debe hacer diferencia entre las pérdidas en la red y pérdidas por subcontaje. Este aspecto es muy importante ya que incide directamente en los costos de inversión y operacionales del sistema de alcantarillado de aguas servidas.

GRUPO AEROPUERTOS

1. De los porcentajes de pérdidas según distintos conceptos, existen conceptos que posean límites técnicos? Relacionado con esto, y dado que el consumo de agua para fines operaciones fue considerado como una pérdida de aproximadamente el 8,8%, que tan lejos está este porcentaje del óptimo para dicho concepto. Esto daría una idea de la importancia que tendría analizar este concepto. Sería interesante conocer si es posible, cuáles son los porcentajes de pérdida que se manejan para cada uno de estos conceptos en la empresa modelo.

2. Con respecto a los consumos operacionales de agua, consideramos que es incorrecto considerarlo en su totalidad como pérdidas ya que parte de los mismos forman parte de la función de producción. Deberían considerarse pérdidas, al consumo que esté por encima del que un estudio de costos considere como óptimo.

3. La metodología para reducción de pérdidas comerciales está orientada a reducir las pérdidas por subconteo de los micromedidores. Dado que este subconteo depende de muchas variables, tales como las características del medidor, el patrón de consumo de los clientes, las características químicas del agua, etc., debería incluirse en las recomendaciones investigar sobre el impacto de estas variables sobre el problema de subconteo. Adicionalmente, debería analizarse el momento óptimo en término de consumo acumulado y no en término de cantidad de años.

4. Consideramos que debe quedar bien claro que se trato de una evaluación privada y no de una evaluación social.

5. Cuáles son los porcentajes de eficiencia de los detectores acústicos. Se está considerando en la evaluación una eficiencia del 100%. Existe un límite técnico para este concepto. De ser así, cómo impactaría la decisión de la cantidad de vehículos deberían adquirirse.

6. El cambio de medidores corresponde a la empresa de agua potable o a los consumidores.

7. No queda bien claro en el texto la diferencia entre sectores, subsectores y distritos. Debería tal vez hablarse, previa aclaración, sólo de sectores y distritos o subsectores y distritos para simplificar la compresión a los lectores. Inclusive, en el resumen y conclusiones, se habla primero de 40 sectores y 34 subsectores y más adelante se habla de 74 subsectores.

8. Problema de la postergación de inversiones debido al impacto que tiene en las decisiones el cambio de medidores.

“reducciÓn de pÉrdidas en sistemas de agua potable”

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