Proyecto Piloto de Detección de fugas en la ciudad de Phoenix
Resumen ejecutivo
Como parte de una iniciativa de planificación de infraestructura, la Ciudad de Phoenix colaboró con HDR Engineering, WaCo Contracting y Hydromax USA para probar el sistema Nautilus, una avanzada tecnología de detección de fugas en línea, desarrollada por Aganova. La prueba, realizada en dos tuberías de acero con recubrimiento envolvente (bar-wrapped) con un recorrido total de 6,5 kilómetros, tuvo como objetivo evaluar la precisión, fiabilidad y rentabilidad del sistema como herramienta de gestión patrimonial a largo plazo.
Phoenix opera uno de los sistemas municipales de agua más grandes de Estados Unidos, suministrando agua potable a más de 1,5 millones de residentes a través de una red que supera los 11.000 kilómetros de tuberías. Ante el envejecimiento de las infraestructuras y la necesidad de un mantenimiento proactivo, la ciudad identificó Nautilus como una solución prometedora para mejorar la detección de fugas y reducir pérdidas de agua sin interrumpir el servicio.
La inspección, realizada conjuntamente por Hydromax USA y Aganova, permitió detectar tres fugas y una bolsa de aire, de las cuales dos fueron confirmadas mediante excavación. Incluso se identificó una fuga en una tubería adyacente que no formaba parte del alcance original del proyecto. La precisión y eficiencia del sistema Nautilus no solo superaron a los métodos convencionales, sino que también ofrecieron una alternativa no invasiva, rentable y alineada con los objetivos de sostenibilidad de la ciudad.
Cliente
Partner
Tramos
Dos tuberías de acero con recubrimiento de cinta bituminosa
Localización
Phoenix, Arizona, EE.UU
Fecha
2019
Diámetro
DN500 – DN600
Velocidad (m/s)
Min
Max
0.3
0.3
Presión (bar)
Min
Max
1
4
Distancia (m)
6,500
Introducción
La Ciudad de Phoenix, Arizona, presta servicio a más de 1,5 millones de habitantes a través de una extensa red de distribución de agua que incluye más de 11.000 kilómetros de tuberías de impulsión, 50.000 hidrantes y 119.000 válvulas. Como parte de su compromiso continuo con la gestión de activos y el desarrollo de una infraestructura sostenible, la ciudad buscaba herramientas avanzadas para evaluar y mantener sus conducciones cada vez más envejecidas. Con este objetivo, se seleccionó el sistema Nautilus para una prueba en campo, con el fin de evaluar su potencial como tecnología clave dentro de la estrategia de monitoreo a largo plazo de las redes de tuberías de la ciudad.
Desafío
La infraestructura envejecida y las fugas ocultas representan un desafío significativo para los operadores de redes de agua en todo Estados Unidos. En este contexto, Phoenix necesitaba un método no invasivo y preciso para detectar fugas y anomalías en tuberías de gran diámetro, sin interrumpir el servicio ni requerir excavaciones extensivas. Los objetivos principales del proyecto fueron:
- Identificar fugas ocultas y bolsas de aire en dos tramos seleccionados de la red.
- Comparar el rendimiento del sistema Nautilus frente a los métodos de inspección tradicionales.
- Evaluar los costos, la precisión y el impacto operativo de la solución.
Solución e Implementación
El proyecto consistió en la inspección de dos tramos de tubería utilizando el sistema Nautilus:
- Tramo A: 3.900 metros de tubería Ø600 mm de acero con recubrimiento envolvente.
- Tramo B: 2.600 m de tubería Ø600–500 mm de acero con recubrimiento envolvente.
Preinstalación: Se instalaron sincronizadores aprovechando la infraestructura existente (válvulas, hidrantes), con el fin de proporcionar referencias precisas de ubicación para la esfera Nautilus durante su recorrido.
Inserción y navegación: La esfera Nautilus, caracterizada por su flotabilidad neutra, fue introducida en el flujo de agua a través de una válvula. Navegó de forma pasiva a lo largo del eje central de la tubería, registrando señales acústicas asociadas a fugas, bolsas de aire u otras anomalías. Su flotabilidad neutra garantizó un desplazamiento óptimo, evitando obstáculos y maximizando la precisión de los datos.
Extracción: Al final de cada tramo, se utilizó un sistema de red de recuperación para extraer la esfera de forma segura. Posteriormente, los datos acústicos fueron analizados mediante algoritmos propietarios, lo que permitió localizar y clasificar las anomalías detectadas.
La tubería inspeccionada presentaba las siguientes características:
Tubería
Características
Localización
Material
Tubería bar-wrapped tipo AWWA C303
Diámetro
600 – 500 mm
Velocidad del agua
0.3 m/s
Presión
0 – 4 bar
Punto de inserción
Válvula de compuerta DN150 (150 mm)
Punto de extracción
Válvula de compuerta DN150 (150 mm)
Uno de los puntos de inserción de la esfera inteligente Nautilus
Una de las fugas detectadas mediante el sistema Nautilus
Equipo de Aganova e Hydromax con el dispositivo Nautilus después de la inspección
Resultados
Fugas
Severidad del incidente
F1
F2
F3
Total de incidentes
0
1
2
Aire
Severidad del incidente
B1
B2
Total de incidentes
1
1
Anomalías
Severidad del incidente
A1
A2
Total de incidentes
0
0
Resultados de la inspección:
- Tramo A: 2 fugas verificadas y 1 bolsa de aire.
- Tramo B: Sin fugas ni anomalías detectadas.
Las excavaciones realizadas en los puntos reportados del Tramo A confirmaron la presencia de:
- Fuga F1: Grieta longitudinal en la posición de la una en punto, con corrosión avanzada.
- Fuga F2: Sección de tubería corroída, en concordancia con la señal acústica detectada por Nautilus.
- Fuga F3: Fuga en una tubería de cemento de Ø450 mm, ubicada por encima y de forma perpendicular a la tubería inspeccionada, también identificada correctamente por la esfera.
La bolsa de aire no fue excavada, pero generó una recomendación de inspección de válvulas de aire, debido al riesgo asociado al deterioro en la tubería.
El sistema Nautilus superó a la solución de inspección competidora tanto en precisión como en eficiencia de costos.
Conclusiones
La prueba piloto realizada por la Ciudad de Phoenix con el sistema Nautilus validó su potencial como una herramienta de alto valor para la gestión de infraestructuras hidráulicas. Entre los principales aprendizajes se destacan:
- Alta precisión en la detección de fugas y anomalías (incluida la identificación de fugas complejas en tuberías cruzadas).
- Implementación no invasiva y eficiente desde el punto de vista operativo, con mínima interrupción del servicio.
- Rentabilidad, superando a las soluciones tradicionales en desempeño y consumo de recursos.
Este piloto exitoso refuerza la estrategia de la Ciudad de Phoenix de adoptar tecnologías inteligentes de infraestructura como parte de un enfoque proactivo en la gestión de activos.
“Hydromax USA puso a prueba el sistema Nautilus en una competencia directa realizada en Phoenix, Arizona, sobre 4 millas de tubería de agua de 20 y 24 pulgadas con recubrimiento envolvente. Nautilus identificó con precisión 3 fugas y 1 bolsa de aire, superando a la competencia y demostrando su eficacia, todo ello con un coste significativamente más bajo”