Estandarización de tuberías, accesorios y equipo en la descarga para la captación de agua de pozos profundos naturales para la Región Pacífico Central

Proyecto de Graduación (Licenciatura en Mantenimiento Industrial) Instituto Tecnológico de Costa Rica, Escuela de Ingeniería Electromecánica, 2020

Main Author: Morales-Castro, Gabriel
Format: Tesis
Language: Español
Published: Instituto Tecnológico de Costa Rica 2021
Subjects:
Online Access: https://hdl.handle.net/2238/12312
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spelling RepoTEC123122022-04-09T03:05:35Z Estandarización de tuberías, accesorios y equipo en la descarga para la captación de agua de pozos profundos naturales para la Región Pacífico Central Morales-Castro, Gabriel Redes de distribución Agua potable Pozos Aforo Caudales Tanques Bombas Recursos hídricos Aguas subterráneas Mantenimiento Tuberías de distribución Distribution networks Drinking water Wells Tanks Pumps Water resources Groundwater Maintenance Distribution pipes Research Subject Categories::TECHNOLOGY Proyecto de Graduación (Licenciatura en Mantenimiento Industrial) Instituto Tecnológico de Costa Rica, Escuela de Ingeniería Electromecánica, 2020 Con la finalidad de proveer un servicio de agua potable a los más de 116000 habitantes del cantón de Puntarenas de una manera estable durante todo el año se extrae recurso hídrico de los mantos subterráneos y acuíferos del país. En estos momentos, se bombean por mes cerca de 311000 metros cúbicos de agua potable a partir de los pozos existentes y se planea abrir más. En la sede cantonal de Puntarenas, el área de electromecánica tiene a su cargo la atención y mantenimiento de los sistemas de agua potable para los más de 300 pozos existentes en la Región Pacífico Central. Se debe coordinar el mantenimiento, operación y reparación con un personal limitado. Como parte de la gestión de mantenimiento se debe supervisar un stock de repuestos con un valor superior a los trescientos mil dólares, que se acerca rápidamente a la obsolescencia. Solo la sede cantonal de Puntarenas tiene 22 pozos diferentes cada cual, con su propia instalación electromecánica; con su propio equipo de bombeo, tubería de distribución y centro de carga particular, y se debe tener repuestos para todos ellos. En busca de un manejo más eficiente de los recursos del país, se busca reducir el número de activos almacenados con la creación de un estándar para la descarga de los pozos y rebombeos de agua en el cantón. Se inició, para los 22 equipos bajo la supervisión de la sede cantonal de Puntarenas, un análisis estadístico de las variables determinantes para la selección de equipos, tuberías y accesorios. El resultado de este análisis fue la creación de ocho categorías determinadas por rangos de caudal y de presión que determinan la potencia necesaria para los equipos de bombeo. Basados en el código de instalaciones hidráulicas y sanitarias, se propuso un diseño de cachera a la descarga de los pozos de agua profundos que contempla diámetro y presión nominales para la tubería y accesorios en la descarga de los pozos. Después de esto, con base en el caudal y presión promedio para cada categoría se seleccionó equipo de bombeo. Una vez determinado el equipo de bombeó, se procedió a seleccionar un modelo de motor eléctrico sumergible adecuado para cada clase. Apoyados en el código eléctrico nacional y manuales para motores eléctricos se seleccionó conductores y protecciones de sobre corriente y sobrecarga adecuados para las características de los motores recomendados para cada clase. Se realizó una estimación de los costos del proyecto que resulto en una inversión inicial de $6927730. Se estimó, además, los costos de operación de los equipos y se calculó un beneficio mínimo para la inversión; el cual, al compararse con una tasa de descuento de 8,31%, permiten obtener un valor actual neto de $2 615 523,97 con una tasa de retorno de inversión de 20,01%, lo que demuestra que el proyecto es rentable. In order to provide a drinking water service to the more than 116,000 inhabitants from the county of Puntarenas in a stable manner throughout the year, water resources are extracted from the country's underground beds and aquifers. At the moment, about 311000 cubic meters of potable water are pumped per month from existing wells and there are plans to open more. In the county headquarters of Puntarenas, the electromechanical depatment is tasked with the attention and maintenance of the drinking water systems for the more than 300 existing wells in the Central Pacific region. Maintenance, operation and repair must be coordinated with limited personnel. As part of maintenance management, a stock of spare parts with a value over three hundred tounsand dollars must be monitored, and it is rapidly approaching obsolescence. The county headquarters of Puntarenas has up to 22 different wells, each one has its own electromechanical installation; with its own pumping equipment, distribution pipeline, control panel, and you must have spare parts for all of them. In search of a more efficient management of the country's resources, it seeks to reduce the number of assets stored with the creation of a standard for the discharge pipeline for the wells in the county. A statistical analysis of the determining factors for the selection of equipment, pipes and accessories was started for the 22 teams under the supervision of the Puntarenas cantonal headquarters. The result of this analysis was the creation of eight categories determined by flow and pressure ranges that determine the power required for the pumping equipment. Based on the code for hydraulic and sanitary facilities, a discharge pipeline design was proposed for the of deep water wells that considers nominal diameter and pressure for the pipes and accessories in the discharge of the wells. After this, based on the average flow and pressure for each category, pumping equipment was selected. Once a pumping equipment, a suitable submersible electric motor was sought for each class. Based on the national electrical code and manuals for electric motors, suitable electrical conductors, overcurrent and overload protections were selected for the motors electrical characteristics. The estimate cost of the project was obtained, resulting in an initial investment of $ 6927730. The operating costs of the equipment were also estimated and a minimum benefit for the investment was calculated. That was the compared with a discount rate of 8,31%, from which we obtained a net present value of $ 2615523,97 with an investment return rate of 20,01%, which goes to show the project’s profitability. 2021-01-29T17:12:06Z 2021-01-29T17:12:06Z 2020 licentiateThesis https://hdl.handle.net/2238/12312 spa Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/ application/pdf Instituto Tecnológico de Costa Rica
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Morales-Castro, Gabriel
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