instrumentación planta guadalupe y tanques remotos

EMPRESA DE OBRAS SANITARIAS DE PASTO
EMPOPASTO S.A. E.S.P.
“INSTRUMENTACIÓN PLANTA GUADALUPE Y TANQUES REMOTOS ASOCIADOS AL SISTEMA”
ESPECIFICACIONES TÉCNICAS
Ing. Gustavo Ortiz Dulce
PASTO, OCTUBRE DE 2015
PRESENTACION
Las Empresa de Obras Sanitarias de Pasto – EMPOPASTO S.A. E.S.P., está interesada en contratar la
Instrumentación de la PTAP Guadalupe ubicada en el Corregimiento de Catambuco Municipio de
Pasto y los Tanques remotos asociados de Aranda, Jamondino, Centenario Alto y Cujacal Alto
Nuevo.
La instrumentación es de vital importancia para el correcto funcionamiento y operación de la
nueva Planta de tratamiento de agua, así mismo para la prestación de un óptimo servicio de agua
potable en los sectores que se abastecerán de este nuevo sistema en la ciudad de Pasto.
El alcance de la propuesta debe incluir el suministro e instalación, de sistemas de medición en
línea, gabinetes, transmisores, equipos asociados, protecciones, cableado eléctrico y de
transmisión de datos, integración al Sistema SCADA de las señales, pruebas de campo y entrega de
manuales para la operación y mantenimiento, además de la capacitación de cada uno de los
componentes del mismo. El producto final deberá permitir la adquisición, registro,
almacenamiento y control de las variables del proceso en tiempo real de los ítems objeto del
contrato.
A continuación se describen los trabajos a desarrollar y los diferentes componentes del Sistema
Piedras; al final se presenta en el Anexo I. El Cuadro de Precios y Cantidades, y en el Anexo II las
especificaciones técnicas del sistema de Cloración para su consulta.
1. MEDICIÓN DE CAUDAL DE ENTRADA Y CALIDAD DE AGUA CRUDA
Se requiere al inicio del proceso la medición del caudal de entrada a la Planta y las
características fisicoquímicas que presenta el agua cruda para el control del proceso en
cuanto a la determinación de la dosificación y aplicación de los insumos químicos
necesarios.
Item 1.1: La Planta cuenta con un medidor de caudal electromagnético DN 300 mm/12’’ a
la entrada, el cual proporciona una señal analógica en corriente de 4-20mA que debe ser
adquirida, transmitida e integrada al Sistema de Control.
Item 1.2: Una de las variables en línea a monitorear para determinar la calidad del agua
cruda es la turbiedad, para lo cual se requiere el suministro de un sistema de medición
que cumpla como mínimo con las siguientes características:
 Turbiedad: Rango de medida 0 – 600 UNT; Resolución 0,1 UNT; Exactitud 0,01 NTU
+/- 5% sumergido.
Item 1.3: La otra variable en línea a monitorear para determinar la calidad del agua cruda
es el color, para lo cual se requiere el suministro de un sistema de medición que cumpla
como mínimo con las siguientes características:
 Color: Rango de medida 0 – 500 UPC; Resolución 1 UPC; Exactitud 0.1 UPC +/- 2,5%
La red de comunicación para instrumentación requerida debe usar protocolo Modbus RTU
sobre RS-485 o similar. Se deberá instalar los módulos de adquisición, adecuación y
transmisión de señales para su posterior visualización en pantalla del Sistema de Control.
Tales módulos deberán contar con canales adicionales para usarse en posteriores trabajos
de optimización y de expansión para otros sistemas de medición de parámetros
necesarios. Los sistemas deberán incluir cableado de transmisión de datos y líneas de
alimentación eléctrica con todas las protecciones eléctricas necesarias para su correcto
funcionamiento y aislamiento ante cualquier alteración en el fluido eléctrico o eventos
similares.
2. SISTEMA DE DOSIFICACIÓN DE ALCALINIZANTE Y COAGULANTE
Item 2.1: La Planta cuenta con 2 bombas dosificadoras para el coagulante y 2 para el
alcalinizante, los motores eléctricos de las mismas son de 0.7 HP y son alimentados a
tensiones de 220V/440V. Es necesario el suministro de 4 variadores de frecuencia para
controlar el caudal de impulsión de cada una de ellas. El control de los variadores deberá
poder usarse en modo manual y modo automático de manera remota desde el sistema.
Los variadores a suministrar deben operar en tensiones de 220 y 440 voltios. Este Item
incluye el tendido de cableado de comunicación, electrónica de transmisión y demás
adecuaciones eléctricas necesarias. El control remoto podrá ser posible desde el Sistema
de Control además de ser compatible con el control necesario para el sistema SCD del
Item siguiente.
Item 2.2: Se debe realizar la instalación, sintonización y puesta en funcionamiento del
sistema de control de dosificación automática de coagulante tipo Streaming Current
Detector SCD marca Chemtrac, modelo DuraTrac; el mismo será suministrado por
Empopasto SA ESP. Este ítem incluirá las adecuaciones hidráulicas, electrónicas y
eléctricas; así como elementos de transmisión y comunicación necesarios para el correcto
control del sistema. El control deberá hacerse sobre las bombas dosificadoras de
coagulante del Item 2.1
Características del módulo Controlador:
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Comunicación Modbus RTU para periféricos.
Debe tener la capacidad de controlar la aplicación de coagulante en base al caudal de
entrada a la planta y/o a la variable de Streaming Current.
Debe permitir visualización local a través de un servidor web (página web embebida)
Trasmisión de datos vía red móvil GPRS, permitiendo ser visualizados tanto en el sistema
SCADA de la planta Centenario Empopasto, como en la nube (Cloud) bajo cualquier
sistema operativo de un dispositivo móvil (IOS, Android, Windows phone) sin la necesidad
de descarga de software en los dispositivos en los que se desee usar.
Debe tener un sistema de almacenamiento local, que permita guardar los datos no
trasmitidos por perdida de señal o fallos en la red móvil GPRS.
Debe tener la capacidad para ingresar los datos operación en una planilla digital que
pueda ser consultada desde cualquier dispositivo móvil.
En todo caso se debe garantizar la continuidad de los datos recibidos en el sistema SCADA de la
Planta Centenario de Empopasto.
3. INTEGRACIÓN SISTEMA DE MEDICIÓN Y CONTROL DE CLORO
Item 3.1: La Planta cuenta con un sistema automático para la dosificación de Cloro
gaseoso, el cual se compone de un analizador de cloro, una válvula dosificadora
automática la cual controla la dosis aplicada por el clorador y una balanza para medir el
contenido de cada uno de los tambores de Cloro. Este Item requiere la adquisición,
transmisión e integración de las señales generadas por el sistema; dichos registros deben
ser visualizadas, almacenadas y permitir la generación de tendencias de manera gráfica.
En el Anexo II, se incluye la información técnica del Sistema de Cloración instalado en la
Planta para su análisis. Este Item incluye las adecuaciones eléctricas y de transmisión de
datos.
4. MEDICIÓN DE CAUDAL DE SALIDA, CALIDAD DE AGUA TRATADA Y NIVEL DEL TANQUE DE
COMPENSACIÓN
Item 4.1: Empopasto cuenta con un trasmisor para medición de caudal, tipo ultrasónico
marca Fuji, el mismo deberá ser instalado para la medición de caudal a la salida del tanque
de compensación. El Contratista deberá instalar el equipo y transmitir los registros de
caudal al Sistema de Control para su visualización, almacenamiento, análisis de datos y
generación de tendencias. El equipo marca FUJI proporciona una señal analógica en
corriente de 4-20mA. Se deberá realizar las adecuaciones eléctricas y de comunicación
necesarias para integrar dicha señal al Sistema de Control.
Item 4.2: Para la medición del nivel de agua en el tanque de compensación se requiere el
suministro e instalación de un transmisor de nivel de agua en el tanque además de la
integración de dicha señal al Sistema de Control. Incluye las adecuaciones eléctricas y
electrónicas necesarias.
Las especificaciones deberán ser las siguientes: Transmisor tipo ultrasónico o
piezoresistivo de Nivel, con rango de 5 m o 0-5 mca, precisión ±0,25 % del valor de escala
máximo.
Item 4.3: Una de las variables en línea a monitorear para determinar la calidad del agua
tratada y la efectividad del tratamiento es turbiedad, para lo cual se requiere el suministro
de un sistema de medición que cumpla como mínimo con las siguientes características:
 Turbiedad: Rango de medida 0 – 600 UNT; Resolución 0,1 UNT; Exactitud 0,01 NTU
+/- 5% sumergido.
Item 4.4: La otra variable en línea a monitorear para determinar la calidad del agua
tratada es el color aparente, para lo cual se requiere el suministro de un sistema de
medición que cumpla como mínimo con las siguientes características:
 Color: Rango de medida 0 – 70 UPC; Resolución 1 UPC; Exactitud 0.1 UPC +/- 2,5%
5. VISUALIZACIÓN, TRANSMISIÓN, Y ALMACENAMIENTO DE DATOS
Incluirá el suministro e instalación de:
Item 5.1: un Gabinete de Control Modulo SNC (para lecturas de señales de proceso y
visualización y envío de datos vía GPRS al sistema)
Item 5.2: un SMART TV de 32'' con conexión LAN
Item 5.3: un PC Industrial para almacenamiento local de datos, visualización y control, el
cual deberá tener las siguientes características:
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Procesador 1.46GHz Single Core o superior, mínimo: 1GB SDRAM DDR3, DD de estado
sólido.
Alimentación eléctrica a 24V, interfaz opcional para conexión directa a bus de campo dos
puertos Ethernet, Sistema de refrigeración sin ventiladores no debe tener partes móviles.
Arquitectura de procesador multi-núcleo, el sistema operativo de tiempo real se ejecuta
en un núcleo, mientras que los otros núcleos están reservados para Windows.
Manejo de gráficos en resolución de 1024 x 768 pixels o superior; Protección contra la
entrada de materiales extraños mínima IP20.
6. DISTRIBUCIÓN DE ENERGÍA Y PUESTA A TIERRA
Item 6.1: Suministro e instalación de gabinete para distribución de energía eléctrica AC,
incluye:
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Gabinete en Cold Rolled Cl 16 IP – 55
Suministro de energía trifásica 220 V AC, para sistema de dosificación y 110 VAC
para los demás equipos.
Protección contra sobre picos de corriente (Breaker Termomagnético)
Tendido en tubería Conduit PVC (subterráneo) y Conduit EMT (intemperie)
Cableado para distribución de energía THHN / THWN
Item 6.2: Realización de sistema de puesta a tierra para conexión de los equipos
electrónicos el cual incluye:
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Tres electrodos Copperweld de 2,4 m de longitud.
Aplicación de suelo artificial en cada electrodo.
Cable 2/0 AWG para conexión de electrodos a mínimo 5 mts. uno del otro.
Soldadura exotérmica para unión cable-electrodo.
Barraje de tierra.
Cajilla y tapa en concreto por electrodo.
Una vez instalada la puesta a tierra se verificará la resistencia la cual debe ser inferior a 5 Ohm. De
no ser así el Contratista deberá realizar la instalación de electrodos adicionales, por lo cual se
deberá especificar el precio unitario.
7. SISTEMA DE INSTRUMENTACIÓN, CONTROL Y COMUNICACIONES TANQUE DE ARANDA
Item 7.1: Este Tanque de almacenamiento Remoto cuenta con dos (2) medidores
electromagnéticos de DN 200 mm/8’’ para la medición del caudal de entrada y salida.
Estas señales se deben capturar, transmitir e integrar al Sistema de Control ubicado en la
PTAP Guadalupe. Incluye las adecuaciones eléctricas, electrónicas, de comunicación y
transmisión al Sistema de Control ubicado en la PTAP Guadalupe.
Item 7.2: Para la medición del nivel de agua en el tanque de almacenamiento de Aranda se
requiere el suministro e instalación de un transmisor de nivel de agua en el tanque además
de la integración de dicha señal al Sistema de Control ubicada en la PTAP Guadalupe.
Incluye las adecuaciones eléctricas y electrónicas y de transmisión necesarias.
Las especificaciones deberán ser las siguientes: Transmisor tipo ultrasónico o
piezoresistivo de Nivel, con rango de 5 m o 0-5 mca, precisión ±0,25 % del valor de escala
máximo, con protección integrada contra sobretensión y polaridad inversa. Este debe
tener las siguientes características mínimas:
• Protección IP68, para inmersión permanente a 5 mca.
• Carcasa robusta de fabricación en acero inoxidable o material polimérico.
• Protección de la membrana por tapón de plástico.
• Salida 4-20 mA
Todas las señales se deben transmitir mediante un sistema de comunicación bidireccional
GPRS el cual debe incluir el suministro de modem, antenas y un gabinete con protección
IP66.
8. SISTEMA DE INSTRUMENTACIÓN, CONTROL Y COMUNICACIONES TANQUE DE
JAMONDINO.
Item 8.1: Este Tanque de almacenamiento Remoto cuenta con dos (2) medidores
electromagnéticos de DN 200 mm/8’’ para la medición del caudal de entrada y salida.
Estas señales se deben capturar, transmitir e integrar al Sistema de Control ubicado en la
PTAP Guadalupe. Incluye las adecuaciones eléctricas, electrónicas, de comunicación y
transmisión al Sistema de Control ubicado en la PTAP Guadalupe.
Item 8.2: Para la medición del nivel de agua en el tanque de almacenamiento Jamondino
se requiere el suministro e instalación de un transmisor de nivel de agua en el tanque
además de la integración de dicha señal al Sistema de Control de la PTAP Guadalupe.
Incluye las adecuaciones eléctricas y electrónicas y de transmisión necesarias.
Las especificaciones deberán ser las siguientes: Transmisor tipo ultrasónico o
piezoresistivo de Nivel, con rango de 5 m o 0-5 mca, precisión ±0,25 % del valor de escala
máximo, con protección integrada contra sobretensión y polaridad inversa. Este debe
tener las siguientes características mínimas:
• Protección IP68, para inmersión permanente a 5 mca.
• Carcasa robusta de fabricación en acero inoxidable o material polimérico.
• Protección de la membrana por tapón de plástico.
• Salida 4-20 mA
Todas las señales se deben transmitir mediante un sistema de comunicación bidireccional
GPRS el cual debe incluir el suministro de modem, antenas y un gabinete con protección
IP66.
9. SISTEMA DE INSTRUMENTACIÓN, CONTROL Y COMUNICACIONES TANQUE ZONA ALTA
CENTENARIO
Item 9.1: El Tanque de Zona Alta Centenario cuenta con un (1) medidor electromagnético
de DN 300 mm/12’’ para la medición del caudal de entrada proveniente de la PTAP
Guadalupe. Esta señal se debe adquirir, transmitir e integrar al Sistema de Control ubicado
en la PTAP Guadalupe. El sistema de transmisión deberá ser de comunicación bidireccional
y se utilizaran los canales del sistema de transmisión instalados en el sitio.
10. SISTEMA DE INSTRUMENTACIÓN, CONTROL Y COMUNICACIONES TANQUE DE CUJACAL
ALTO NUEVO
Item 10.1: El Tanque de Cujacal Alto Nuevo cuenta con dos (2) medidores
electromagnéticos de DN 100 mm/4’’ para la medición del caudal de entrada y salida.
Estas señales se deben adquirir, transmitir e integrar al Sistema de Control ubicado en la
PTAP Guadalupe.
Item 10.2: Se debe suministrar e instalar un transmisor para la medición de nivel. Las
especificaciones del sensor deberán ser las siguientes: transmisor piezoresistivo de Nivel,
con rango de 0-5 mca, precisión ±0,25 % del valor de escala máximo, cable de 10 metros,
sin histéresis de presión, protección integrada contra sobretensión y polaridad inversa.
Este debe tener las siguientes características mínimas:
• Protección IP68, para inmersión permanente a 5 mca.
• Carcasa robusta de fabricación en acero inoxidable o material polimérico.
• Protección de la membrana por tapón de plástico.
• Salida 4-20 mA
Todas las señales se deben transmitir mediante un sistema de comunicación bidireccional
GPRS. En el sitio existe un gabinete provisto de un sistema de transmisión vía GPRS
ubicado en el Tanque viejo, el cual puede utilizarse para la transmisión de las señales de
caudal y nivel.
DISTRIBUCIÓN DE ENERGÍA Y PROTECCIONES ELÉCTRICAS:
La acometida eléctrica será suministrada por Empopasto S.A. E.S.P., en cada uno de los
tanques y puntos de la PTAP, proporcionando un punto de conexión eléctrica a 120 VAC.
Desde este punto el contratista debe realizar conexión instalando los accesorios de tubería
y cableado que sean requeridos.
A fin de brindar protección que limite las sobretensiones eléctricas en la red de
alimentación del sistema debidas a descargas atmosféricas, transitorios en la red o
contacto accidental con líneas de alta tensión, y para estabilizar la tensión eléctrica con
relación a tierra, durante el funcionamiento normal de los equipos es necesario realizar
una sistema de puesta a tierra como elemento de seguridad. Este sistema debe ser
construido con electrodos cooperwell de 2,4 m de longitud conectados entre electrodos a
través de cable de cobre desnudo 2/0 AWG unidos con soldadura exotérmica.
NOTA: La Planta y los Tanques remotos cuentan con ductos libres para cableado de
datos y energía, cajas de inspección y paso y electrodos de puesta a tierra. Las siguientes
especificaciones se detallan en el caso de que sean necesarios suministros adicionales a
los existentes.
GABINETES DE CONTROL, CABLEADO Y DUCTERIA:
Especificaciones de gabinetes para ubicación de equipos ip-54 en Cold Rolled Cl 16.
Debe incluir:
 Modulo receptor de señales analógicas en corriente de 0/4-20mA.
 Módulos de comunicación RS-485.
 Protección contra sobre tensión (DPS).
 Transformador de Aislamiento.
 Protección contra sobre picos de corriente (Breaker termomagnético)
 Fuente de 24v/2,5A.
 Tendido de Tubería conduit PVC (subterráneo) y conduit EMT (Intemperie),
Independizando líneas de suministro de energía de las líneas de señal y/o datos.
 Cableado para distribución de energía THHN /THWN y cableado especializado para
instrumentación y transmisión de datos o especificado por el fabricante de los
equipos.
Todas las acometidas, afloramientos, bajantes, alimentadores y salidas en general a
construirse a la vista o expuesta a daños de cualquier índole, se efectuaran con conducción
metálica tipo IMC (Intermédiate Metallic Conduit) para intemperie y EMT (Electric Metallic
Tubbing) para tubería expuesta al interior de edificaciones, esta tubería deberá estar
soportada de la loza o estructura de techo por medio de perfiles estructurales tipo
Unistrut con sus respectivas abrazaderas galvanizadas, adecuadas para el diámetro de la
tubería, y con las separaciones especificadas en la norma NTC 2050.
Los bancos de ductos, acometidas, alimentadores y salidas en general que puedan
instalarse embebidas en losas y/o muros o directamente enterradas podrán construirse en
tuberías conduit PVC, construida bajo la norma NTC 979, de los diámetros adecuados,
utilizando accesorios de fábrica tales como soportes, adaptadores, terminales y curvas y
las uniones deberán hacerse con soldadura liquida adecuada.
El banco deberá tener como mínimo 60 cm de profundidad por 40 de ancho. Para lograr
un correcto asentamiento de los ductos, el fondo de la zanja debe ser lo más uniforme
posible. Los ductos más profundos deben descansar sobre lechos lo más nivelados posible.
Como señal preventiva de presencia de ductos instalados, se debe colocar a lo largo de la
zanja a una profundidad de 30 cm. de la superficie del relleno, una banda plástica.
Para la construcción de las cajas de inspección o paso, las paredes deberán ser fundidas en
concreto, el piso es en concreto sobre una capa de recebo. Las cajas deberán tener tapas
las cuales deben ser prefabricadas en concreto. El espaciamiento entre cajas debe tener
en cuenta que se pueda realizar fácilmente el sondeo de los cables a través de los ductos.
Los cables deberán ser marcados en las cajas de paso, de tal manera que permita su
identificación durante las labores de instalación, puesta en marcha y mantenimiento.
La tubería colocada por el piso, se protegerá para evitar que sea maltratada por el
personal que trabaja en la obra o por el equipo utilizado en la construcción de la misma.
Para las instalaciones internas toda la tubería deberá instalarse de modo que la posible
condensación de humedad fluya hacia las cajas de empalme o terminales más cercanas. La
tubería deberá instalarse con una pendiente mínima del 0.5% para permitir el drenaje de
la condensación atrapada en la misma.
ARQUITECTURA DE INSTRUMENTACIÓN PTAP GUADALUPE Y TRANSMISIÓN DE DATOS
TANQUES REMOTOS:
El proponente deberá presentar el esquema de la arquitectura de control y transmisión de
datos que utilizará tanto en la Planta Guadalupe como en los Tanques Remotos.
NOTA: Los planes de datos necesarios para la transmisión de datos a través de la Red
Celular, los suministrará EMPOPASTO S.A. E.S.P.
MANUALES DE OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO DE EQUIPOS:
El Contratista deberá entregar los manuales de operación y mantenimiento de todos los equipos
que se instalen preferiblemente en idioma español.
REQUERIMIENTOS DE EXPERIENCIA:
El oferente debe acreditar experiencia en los últimos 5 años en la instalación de sistemas de
control o instrumentación y su integración a sistemas SCADA o similares. El valor de ejecución de
los mismos en conjunto, debe ser igual o superior al presupuesto fijado para el presente proyecto.
Para demostrar la experiencia se deberá adjuntar contrato con los Ítems contratados y
certificación de las labores ejecutadas por parte del cliente o la entidad contratante directamente.
Si fue en un consorcio se tomará la experiencia con respecto al porcentaje de participación en
dicho consorcio por el proponente.