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Instituto profesional Duoc Uc
INFORME INSTALACION DE GAS
Integrantes: Guillermo Vásquez Álvaro Coloma Milenko Zarate Profesor
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Sección
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JUSTIFICACION ¿PORQUE USAREMOS GAS NATURAL?
CARACTERÍSTICAS Así como todo compuesto químico, el gas natural posee ciertas características que lo definen y que le son propias. Esta compuesto principalmente de Metano El gas natural es entre 35% a 40% más liviano que el aire, lo que significa que se disipa en la atmosfera en caso de fuga, disminuyendo el peligro de explosión. En su estado original el gas natural es insípido, incoloro e inodoro, es decir, no tiene sabor, color, ni olor. Por ellos se agrega un compuesto, mercaptano, que permite que las personas con sentido normal del olfato detecten su presencia. El gas natural no produce envenenamiento al ser inhalado. La razón es que ninguno de sus componentes (metano, etano, nitrógeno, dióxido de carbono) es toxico, de todos modos deben tomarse precauciones en recintos cerrados, ya que una fuga muy grande podría desplazar al aire del recinto y producir asfixia (falta de oxigeno) El gas natural tiene un rango de inflamabilidad muy limitado, ya que en concentraciones en el ai re, por debajo del 4% y por arriba de aproximadamente el 14% no se encenderá. Además, su temperatura de ignición alta y su rango de inflamabilidad limitado reducen la posibilidad de un incendio o explosión accidental. Para entender mejor esta característica es necesario definir algunos elementos. La combustión se produce con la presencia de combustible, oxígeno y calor. Estos tres elementos forman el llamado triángulo de combustión. 2. Para que se produzca la combustión es necesario que los elementos combustible y oxígeno estén en una proporción correcta. La combustión sólo se produce si l a mezcla aire-gas tiene entre un 4,5% y un 14,5% de gas. Esto significa que al existir una cantidad menor a 4,5% de gas en la mezcla, no habrá combustión Igualmente, si la concentración de gas es superior a 14,5%, tampoco se producirá combustión. La mezcla ideal de gas, para que se produzca una combustión óptima, se compone de 10% de gas natural y 90% de aire
VENTAJAS PARA EL MEDIO AMBIENTE Como anteriormente comentamos la combustión del gas natural está clasificada mundialmente como la más limpia entre los combustibles industriales tradicionales. De hecho, las emisiones de material particulado cumplen con las normas chilenas e internacionales más exigentes, sin necesidad de invertir en equipos de tratamiento de gases. Una de las grandes ventajas del gas natural respecto a otros combustibles, son las bajas emisiones de su combustión, lo cual se puede ver en el siguiente cuadro.
Combustible Gas Natural Gas de Ciudad Gas Licuado Kerosene Diesel Fuel Oil N° 5 Fuel Oil N° 6 Carbón Leña
MP Material Particulado 1 3 1,4 3,4 3,3 15 39,4 157 140
SOX Oxido de Sulfuro 1 61 23 269 1.209 4.470 4.433, 5.283 13
NOX Oxido de Nitrógeno 1 0,5 2 1,5 1,5 4 4 6 2
BENEFICIOS
Economía Al reemplazar sus actuales combustibles, ya sea gas licuado, petróleo o alguno de sus derivados, por el gas natural, podrá ahorrar hasta un 30% de su fa ctura mensual, con una curva de ahorro creciente mientras mayor sea su consumo. Limpieza La baja emisión de partículas del gas natural permite reducir la contaminación del aire, respetando así todas las normas establecidas al respecto. Este factor es decisivo al momento de garantizar la continuidad en la producción, ya que su negocio no estará sujeto a restricciones ambientales. De esta forma, el gas natural se convierte en un aporte real no sólo para su negocio sino también para el medio ambiente. Eficiencia Al presentar una combustión completa, el gas natural aumenta la vida útil de sus artefactos, al no dejar residuos sólidos ni líquidos. Esto permite distanciar los períodos entre revisiones y con ello ahorrar en mantenciones de equipos y artefactos. Control Una gran ventaja del gas natural es que permite un control exacto del consumo mensual. Además, se paga la energía después de haber sido consumida, a diferencia de los otros combustibles donde usted paga anticipadamente. Comodidad Debido a que el suministro de gas natural es continuo, no hay que preocuparse jamás de solicitar el envío de cilindros o camiones para llenar el estanque. Nunca más tendrá que detener su producción a causa de desabastecimiento. Y mucho menos tendrá que dejar entrar a personas desconocidas en su negocio. Por si esto fuera poco, gracias a que el gas natural no requiere almacenamiento, podrá aprovechar el espacio destinado a combustibles para fines más productivos.
TARIFAS
El Gas Natural permite importantes ahorros en comparación con su combustible actual: - Desde un 10% mensual en domicilios donde el consumo es equivalente a 1 balón de gas licuado de 45 Kg. - Desde un 20% de ahorro mensual si vives en una casa o departamento donde el consumo de gas licuado se mide por medidor. - Además, Metrogas premia el mayor consumo con un mayor porcentaje de ahorro y no cobra cargo fijo ni arriendo por el medidor a sus clientes de Gas Natural.
Tarifas de Gas Ciudad GCR01 Tramo de Consumo Valor por metro cúbico por Mes, I VA incluido Número Uno: Consumo de 0 a 65 metros cúbicos por mes,
513 pesos cada uno,
Número Dos: Exceso sobre a 65 a 150 metros cúbicos por mes,
234 pesos cada uno,
Número tres: Exceso sobre a 150 a 500 metros cúbicos por 355 pesos cada uno, mes, Número Cuatro: Exceso sobre a 500 a 1000 metros cúbicos 355 pesos cada uno, por mes, Número Cinco: Exceso sobre a 1000 a 5000 metros cúbicos por mes,
355 pesos cada uno,
Número seis: Exceso sobre a 5000 a 10000 metros cúbicos por mes,
355 pesos cada uno,
Número siete: Exceso sobre a 10000 a 20000 metros cúbicos por mes,
355 pesos cada uno,
Número ocho: Exceso sobre a 20000 a más metros cúbicos por mes,
355 pesos cada uno.
Cargo fijo
459 pesos,
Arriendo de Medidor
844 pesos.
En cada fila de la tabla se indican los valores por metro cúbico en los tramos de consumo. Así, la primera fila indica que los primeros 65 metros cúbicos consumidos cuestan 513 pesos cada uno. El segundo tramo va de los 65,00 a los 150,00 metros cúbicos de gas consumido, es decir, que si se consumieron más de 65,00 metros cúbicos de gas, cada metro cúbico cuesta 234 pesos, hasta completar 150,00 metros cúbicos. Si se consumieron más de 150,00 metros cúbicos, los metros cúbicos por sobre los 150,00 y bajo los 500,00 caen en el tercer tramo y así sucesivamente. Para comprender mejor cómo se aplican estos valores, haremos el siguiente ejemplo: Supongamos que en una casa consumieron 155 metros cúbicos de gas natural el mes pasado. Los primeros 65 metros cúbicos consumidos corresponden al primer tramo, de 0 a 65 metros cúbicos, los siguientes 85 metros cúbicos corresponden al segundo tramo, de 65 a 150 metros cúbicos, y los últimos 5 metros cúbicos corresponden al tercer tramo, de 150 a 500 metros cúbicos. Por lo tanto, los primeros 65 m3 costaron 513 pesos, los siguientes 85 metros cúbicos costaron 234 pesos y los últimos 5 metros cúbicos costaron 355 pesos. Además, se debe sumar el costo fijo de 459 pesos, y el arriendo de medidor de 844 pesos. Así, la cuenta de gas del mes pasado, en la casa de nuestro ejemplo, fue de 56313 pesos.
NORMATIVA
El Decreto Supremo N° 222/95, de Economía, titulado ³Reglamento de instalaciones interiores de gas´, el cual fue modificado por el Decreto Supremo Nº 78/98, de Economía, publicado en el Diario Oficial del 21.07.98.
CALCULO DEL DIAMETR O DE CAÑERIAS EN BAJA PRESION
Al trabajar en las instalaciones interiores de gas natural, se deben tener presentes los siguientes valores y fórmulas que hacen posible el cálculo del diámetro de cañerías en baja presión: Presión inicial: (Pi) = 1,8 kPa 180 mm columna de agua, aprox. 1 mm columna de agua = 10 Pascal, aprox. NORMA
CHILENA
Para las instalaciones interiores la Norma Chilena permite una pérdida de gas natural de 120 Pascal, aproximadamente 12 milímetros columna de agua. Este valor equivale, aproximadamente, al 6,5 % de la presión inicial de cálculo.
MATERIALIDAD DE LAS TUBERIAS
Las cañerías de Cobre suelen ocuparse en el transporte de gas, independientemente de la familia de gas a la que corresponda. En la mayoría de las instalaciones sanitarias de edificios en construcción, las cañerías de agua potable y gas, se colocan a un mismo tiempo y de manera paralela, puesto que el punto final de distribución en cada caso, es el mismo artefacto calentador de agua. De este modo, se ocupa menos espacio y el instalador puede usar los mismos materiales y herramientas, con el consiguiente ahorro de mano de obra. VENTAJAS DE LA CAÑERIA DE C OBRE EN LAS INSTALACIONES A GAS
Algunas de las ventajas que presentan las cañerías de Cobre son: La cañería de Cobre es invulnerable a la eventual agresión que pudieran presentar los distintos gases producto de su conformación química. La cañería de Cobre presenta un elevado punto de fusión (1083ºC), lo que permite que, encaso de incendio, la cañería tarde en fundirse. Esto impide que el gas contenido contribuya a alimentar el fuego, y es lo suficientemente maleable para que resulte fácil taponar la conducción. La técnica empleada en la colocación de cañerías de Cobre para el transporte de gas, es similar a la utilizada para las cañerías de Cobre para agua. y
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FORMULAS
PARA CALCUL OS
Las normas internacionales recomiendan una pérdida de presión aceptable de un 10% de la presión inicial en baja presión. La fórmula que permite realizar el cálculo del diámetro de la cañería se deriva a partir de la relación de Pole modificada:
Donde: ø Diámetro interior real (cm) L Longitud (m) p Pérdida de presión (Pa) PCT Potencia de cálculo total (Mcal/hr) K Factor de fricción FACTOR
DE FRICCION K
El factor de fricción K está calculado en tablas que proporciona el Reglamento de Instalaciones de Gas. Para elegir el factor de fricción se escoge estimativamente el primer factor que aparece en la siguiente tabla: Ø
K
3/8´ 1 1/4´ 2´ 3´ 4´
1´ 1800 1 1/2´ 1980 2 1/2´ 2160 2340 2420
Requisitos para la instalación de gas
Montaje Tipo de Tubería:
El tipo de tubería estará condicionado a la "Especificación de Materiales para Red Industrial Interior para Gas Natural". Tubería Subterránea: y y
Todas las uniones deben ser soldadas, no permitiéndose uniones bridadas ni roscadas. La profundidad mínima de seguridad para tuberías de gas enterradas, que se debe medir desde la parte superior de la tubería al nivel del terreno o pavimento, son las siguientes: 1. 60 cm en todos los casos, excepto en el citado del punto b. 2. 80 cm para redes de gas que atraviesen calles con circulación vehicular.
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Para los tramos de tubería subterránea se deberá realizar una prueba de presión previo al tapado de la zanja. Además de la profundidad señalada para cada caso, cuando las tuberías se instalen bajo tierra sin pavimento o bajo jardines, se deben proteger en su parte superior con ladrillos o mezcla de cemento pobre 1 x 6 (ver anexo Nº 4). Los ladrillos deben ser instalados en forma perpendicular (lado de mayor longitud) a la tubería para mantener la máxima superficie de protección. Para lograr un apoyo uniforme y excento de piedras, debe considerarse una cama de arena de 5 cm de espesor y un relleno de 15 cm sobre el borde superior de la tubería (ver anexo Nº 4). Las tuberías enterradas deben contar con protección contra la corrosión. La distancia mínima de las tuberías de gas a los conductores eléctricos debe ser 60 cm, salvo que estos últimos vayan protegidos en tubos de acero o PVC en toda su longitud. Se deberá colocar horizontalmente una huincha plástica de color amarillo con la leyenda "GAS", proporcionada por METROGAS, entre la superficie del terreno y la tubería de gas (ver anexo Nº 4). El material de relleno de la zanja deberá ser bien compactado y con riego. En el caso de que la zanja deba cubrirse con hormigón, la compactación deberá hacerse en capas utilizando compactadores mecánicos. Alternativamente para las redes subterráneas de acero se puede utilizar tubería de polietileno. La mano de obra, materiales y montaje debe ser según la recomendación de Especificación Técnica para redes de media (presión 4 bar) de Metrogas S.A. Tubería Exterior: Precaución respecto de los conductores eléctricos: Cuando las tuberías de gas se instalen exteriormente, deben quedar a una distancia mínima de 15 cm de conductores eléctricos aéreos (aislados) que operen con una tensión superior a 25 volts. En caso de excepción, la distancia podrá reducirse hasta a 1 cm interponiendo material aislante eléctrico (por ejemplo PVC). Precaución respecto de daños por acción mecánica: Las tuberías deben ser ubicadas preferentemente donde no se corran riesgos de que puedan sufrir daños accidentales (por
ejemplo golpes de maquinarias, grúas, etc). Si existe riesgo de que sufran algún daño por accidente, el tendido de tuberías debe estar resguardado con algún tipo de protección (por ejemplo, una baranda o barrera de protección). Doblado de Tubería: (con máquina)
Se permite el doblado de tuberías de acero en frío siempre que se cumplan las siguientes restricciones: y y y
Angulo máximo de doblado (º) = 1,5º x Longitud de doblado (inch) diámetro tubería (inch). En ningún caso el ángulo de doblado puede ser superior a 45º. El doblado debe ser realizado cuidadosamente para no producir arrugas visibles. Uniones Soldadas:
La calificación de los soldadores y la Especificación del Procedimiento de Soldadura deberán estar de acuerdo a una de las siguientes normas: y y y
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Código ASME, Sección IX Norma API - 1104. Las soldaduras serán ejecutadas por procedimiento de arco manual (SMAW - Shielded Metal Arc Welding) o por sistema automático o semi automático (MIG , TIG o SAW). Las uniones soldadas de tuberías deberán estar previamente biseladas según el siguiente esquema:
La abertura de la raíz será como mínimo de 1,59 mm (1/16"). El número de pasadas será como mínimo de tres, cada una de espesor aproximado de 1/3 del espesor de la pared de la tubería. La última pasada será de terminación. Para procesos de soldadura de arco manual, se deberá usar los siguientes electrodos: 1. E6011 o E6010 para cordón de raíz. 2. E7018, E7015 o E7016 para cordón de terminación. Se podrá soldar tubería de tope en diámetros mayor e igual a 1½". Para diámetros menores se usará como accesorio de unión la Copla (ver Especificación de Materiales para Red Industrial-Gas Natural). Para el proceso de soldadura SMAW (arco manual) se deberá tener en terreno y en todo momento un termo eléctrico para almacenar los electrodos celulósicos y de bajo hidrógeno (ver anexo N° 7).
Protección contra la corrosión
Las tuberías expuestas a la intemperie deberán ir protegidas convenientemente contra la corrosión. Para este efecto, se debe aplicar el procedimiento descrito en los puntos A) y B), según sea el caso. a) Tubería Exterior:
A las tuberías de acero negro (de fábrica) tendidas a la vista, se les debe hacer el siguiente tratamiento: y
y
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Los depósitos de aceite o grasas se eliminarán utilizando un solvente aromático como toluol, xilol, benzol, etc. No se deberán usar solventes derivados del petróleo como gasolina, kerosene, etc. Los óxidos y otros materiales se eliminarán por cualquiera de los métodos que a continuación se indican en orden decreciente de efectividad: chorro de granallas o de arena, limpieza mecánica utilizando máquinas con rasquetas o cepillos de acero y lim pieza manual con cepillos de acero. A continuación se aplicará el siguiente esquema de pintura: 1. Una capa de Primer Epóxico de 40 micrones como mínimo. 2. Una capa de esmalte, "Resina Epóxica", de 60 micrones como mínimo. NOTA : tomar como referencia para la pintura de terminación: Capa : (1era )Primer : (2da) Esmalte Marca : Sherwin Williams : Sherwin Williams Modelo: Recoatable Epoxy Primer : Tile Clad II Epoxy Enamel Color :________ : Amarillo b) Tubería Subterránea:
Las tuberías de acero enterradas se deberán proteger de la corrosión, con el siguiente tratamiento: y y
y
o o o o
Limpieza: como se describe en el punto anterior, letras A.1 y A.2. Primera Capa: se aplica una capa de "pintura primaria" (primer), cuyas especificaciones dependerá de las características de la segunda capa. Segunda Capa: cinta plástica autoadhesiva, con las siguientes características: Material: polietileno o PV Ancho: 50 mm (2") Traslape: 12,5 mm (1/4") Espesor: 0,5 mm(20 mils) NOTAS: 1) Detalles de tipo y proveedores de cinta, ver anexo N°6. 2) Si el recubrimiento no se hace en la misma obra, los extremos de las tuberías en una longitud de 15 a 20 cm se dejarán libres de él, para ser recubierto después de su soldadura. En estos casos, se podrá utilizar la misma protección de la tubería o mangas termoretráctiles.
Soportes
Las tuberías deberán contar con soportes adecuados y no podrán ir colgadas, amarradas o fijadas a tuberías existentes de conducción de agua, vapor u otros, ni a instalaciones eléctricas. La distancia entre los soportes de tuberías de acero no deberá ser mayor a lo indicado en la siguiente tabla : Diámetro tubería (inch)
Distancia metros
1/2"
2,5
3/4"
2,5
1"
3
1 1/4"
3
7/22A3:esp-tec-rev31½"
3,5
2"
4
3"
5,5
4"
6
6"
7
8"
8,5
El tipo de perfil y abrazadera, según diámetro de tubería, está indicada en anexo N°5. Cuando una cañería de gas atraviese una pared sólida (ladrillos, concreto o similar), el diámetro del orificio en la pared deberá ser mayor que el diámetro externo de la cañería (del orden de 20 mm.) a fin de permitir su movimiento libre en caso de temblores. Las cañerías aéreas deben aislarse de sus soportes por medio de un elemento plástico o similar, evitando contacto directo entre la cañería y el soporte.
Conductores eléctricos sin aislación
Las distancias mínimas de una cañería de acero a conductores eléctricos será de 1 m en caso de conductores con voltaje de hasta 380 V y de 5 m en caso de 12.000 V o superior, salvo aislaciones o protecciones especiales a ser aprobadas en cada caso.
Redes interiores existentes
Las redes existentes (gas de ciudad o licuado) que sean reutilizadas para gas natural y que operarán a una presión mayor de la actual, deberán ser sometidas a una inspección radiográfica tipo spot. Los resultados serán determinantes para su aceptación o rechazo, es decir, la no intervención a la red o su completa
