Vazamentos nas tubulações de água foram um grande problema em Calgary no verão passado, mergulhando toda a cidade em dois longos períodos de restrições no uso de água depois que uma linha principal sofreu uma grande ruptura em junho.
Mas a investigação numa nova instalação de fluxo da Universidade de Calgary está a ajudar a fazer avanços na detecção de fugas em condutas e na infra-estrutura hídrica relacionada, incluindo a descoberta de formas de reduzir a perda de energia no tratamento de água quando tais incidentes ocorrem.
“A pesquisa que realizo envolve sistemas de dutos e o que analisamos especificamente são métodos para detectar se um duto está vazando ou não”, diz o Dr. Ron Hugo, BSc (Eng)’89, PhD, professor no Departamento de Engenharia Mecânica e de Manufatura e diretor do Centro de Engenharia de Dutos da Escola de Engenharia Schulich.
“O que procuramos são maneiras de encontrar assinaturas mecânicas que nos digam que uma falha está chegando ou que ocorreu uma falha.”
A pesquisa segue a abordagem única de recriar uma falha natural de pipeline para capturar os resultados mais autênticos.
“Vamos pegar um trecho de cano e vamos danificá-lo intencionalmente”, diz Hugo. “Nós o colocamos em uma instalação de fluxo que temos, onde podemos alterar a vazão ou a pressão e, assim, com uma vazão fixa, aumentaremos a pressão até o ponto onde o tubo falha.”
O Laboratório Avançado de Pesquisa e Inovação de Oleodutos (APRIL) é uma instalação de fluxo que começou a receber financiamento da Plains Midstream Canada em 2019 e, mais tarde, da antiga Associação Canadense de Oleodutos de Energia, mas tornou-se operacional em fevereiro deste ano. Este novo laboratório, localizado no Edifício de Engenharia Mecânica, permite uma investigação mais controlada.
“É uma instalação única no mundo porque nos permite controlar muitas variáveis diferentes dentro de um sistema de dutos”, diz Hugo.
Colaborar com o Hub da Universidade das Nações Unidas (UNU) da UCalgary, que tem como foco a água, é algo que Hugo espera fazer no futuro para avançar em sua pesquisa.
Ele diz que está trabalhando em uma proposta com professores de engenharia civil a ser submetida ao Conselho de Pesquisa em Ciências Naturais e Engenharia do Canadá, que permitirá colaboração futura neste desafio.
“Seria uma boa combinação, reunir pessoas da engenharia civil que estudam estruturas de concreto armado e o trabalho que fazemos com sistemas de dutos e depois reuni-los para projetos de pesquisa colaborativos”, diz Hugo.
A ligação entre a investigação de Hugo e a infra-estrutura hídrica tem a ver com a forma como a água é distribuída pela cidade e com o facto de que mesmo um pequeno vazamento – do tipo que passa despercebido e não resulta em restrições ao uso da água – ainda desperdiça recursos, água e energia.
“A estimativa é de 20 a 25 por cento dos vazamentos de água potável dos sistemas de distribuição”, diz Hugo. “E assim, muita energia é gasta no tratamento da água e essa energia é desperdiçada quando há esses vazamentos.
“Vemos a oportunidade de poder ajudar no desenvolvimento de uma melhor tecnologia de detecção para evitar a ocorrência desses vazamentos”.
Com a ajuda da instalação de fluxo APRIL e dos envolvidos na pesquisa sobre detecção de vazamentos em tubulações, Hugo acredita que é possível fazer um verdadeiro progresso.
“Esse tipo de ambiente possibilitou muita pesquisa colaborativa com a indústria e isso possibilitou a formação de pós-graduandos”, diz Hugo. “Portanto, estar neste ecossistema e na Universidade de Calgary tem sido muito importante para o crescimento dessas relações e isso ajudou a pesquisa a florescer.
“Isso nos deu uma infraestrutura de classe mundial que você não encontraria em outro lugar.”