Download - Distribución del gas natural
DISTRIBUCIÓN DEL GAS
NATURAL
Neiva, Huila - 2012
DISTRIBUCIÓN DEL GAS NATURAL
Normalmente el suministro del gas
natural a los clientes es efectuado por empresas locales de distribución,
que tiene carácter de Servicio Público
Nacional, actividad que puede estar regulada
por un ente regulador o por un Estado y/o
Municipio.
MAPA DE
DISTRIBUCIÓN DEL
GAS NATURAL EN
COLOMBIA
1. Estación de Servicio – City Gate:
• Reducir, de la línea de transporte, la presión a los niveles permitidos.
• Medir la cantidad de gas entregada a cada sistema.
• Controlar las condiciones de flujo: Presión, Temperatura, Calidad del Gas, etc.
• Recepcionar los raspadores utilizados para la limpieza, por ende, condensados, partículas o suciedades.
• Filtrar y decantar el gas recibido.
• Calentamiento del gas
• Odorización: Mercaptanos para sentir el olor en caso de perdidas
COMPONENTES DE UN SISTEMA DE
DISTRIBUCIÓN DE GAS
Características técnicas del City Gate:
• Presión de entrada: 1440 - 1200 psig.• Presión regulada de salida: 200 - 450 psig con un
posible set point de 350 psig.• Temperatura de trabajo: –20°C a 60°C• Nivel sonoro: < 70 dB.• Dos líneas de suministro de gas natural: La primera
de Trabajo y la segunda en Stand By.• No deben soldarse o conectarse elementos como
weldolet, thredolet, elbolet, etc en componentes que sufran mayores desgastes mecánico por circulación interna.
• Juntas Aislantes dieléctricas monolíticas o pikotec: Una a la entrada del city gate, y otra a la salida.
COMPONENTES DE UN SISTEMA DE
DISTRIBUCIÓN DE GAS
2. Red de distribución primaria:
• Red de distribución de alta presión (Promedio 250 psig –Máxima 275 psig).
• Tubería de acero (Diámetro de 4 pulg – 20 pulg).
• Transporta el gas a través de la ciudad, hasta las estaciones de regulación de distrito.
• Incluye las facilidades de operación: Válvulas de corte, monitoreo de corrosión, actuadores, etc.
COMPONENTES DE UN SISTEMA DE
DISTRIBUCIÓN DE GAS
3. Red de distribución secundaria:
• Red de distribución de media presión (Promedio 60 psig –Máximo 90 psig).
• Tubería de polietileno (Diámetro de ½ pulg – 6 pulg).
• Transporta el gas a través de la ciudad, hasta los centros de medición y regulación de cada usuario.
• Incluye las facilidades de operación: Válvulas de corte.
COMPONENTES DE UN SISTEMA DE
DISTRIBUCIÓN DE GAS
4. Centro de medición:
• Está conformado por el medidor volumétrico de gas, el regulador de presión, la unión universal (permite el montaje y acoplamiento de tramos de tubería y facilita posteriormente su desensamble en caso necesario), la válvula de corte y demás accesorios necesarios para la conexión de estos elementos a las correspondientes tuberías.
• Sus objetivos son: Reducir, de la red secundaria, la presión a los niveles permitidos. Medir la cantidad de gas que consume cada usuario.
COMPONENTES DE UN SISTEMA DE
DISTRIBUCIÓN DE GAS
5. Instalación interna o individual:
• Instalación de suministro individual.
• Baja presión
• Tubería de acero galvanizado, cobre, acero inoxidable, etc.
• Conduce el gas hasta los artefactos de consumo.
• Se complementa con los sistemas de ventilación y evacuación de los productos de la combustión.
COMPONENTES DE UN SISTEMA DE
DISTRIBUCIÓN DE GAS
1. Residenciales:Usuarios que utilizan el gas
para usos típicos de vivienda única,
departamentos, pisos, para cubrir necesidades de calefacción, cocción de
alimentos, agua caliente, etc.
TIPOS DE SERVICIO
En líneas generales las categorías de clientes por usos del gas son:
2. Comerciales: Usuarios que usan el fluido para actos de comercio y de prestación de servicios tales como
gastronómicos, hoteles, hosterías, salud, mercados, colegios, etc.
3. Industriales: Usuarios que tienen como actividad el proceso de elaboración de productos, transformación de materia
prima, reparación de maquinarias y equipos y fabricaciones varias.
TIPOS DE SERVICIO
4. Centrales Eléctricas: Usuarios que emplean el gas para la generación de
energía eléctrica.
5. Gas Natural Comprimido: Son usuarios de estaciones de servicio que luego
de comprimir el gas lo expanden para combustible en vehículos.
6. Subdistribuidores: Entes/Sociedades de derecho privado que operan cañerías conectadas al sistema de distribución de
una distribuidora con un grupo de usuarios.
TIPOS DE SERVICIO
Ley 142/94: Ley de Servicios Públicos
CREG 067-95: Código de distribución de gas combustible
NTC 3728: Redes de distribución urbana
NTC 3838: Presiones de distribución urbana
ANSI B31.8: Gas transmission and distribution piping system
API B-1104: Construction practices for oil and products pipelines
RP-1107: Recomended pipeline maintenance welding practices
NORMATIVA Y REGULACIÓN
Condiciones fundamentales en un diseño:
• Seguridad• Funcionalidad• Economía• Viabilidad
DISEÑO DE UN SISTEMA DE
DISTRIBUCIÓN DE GAS
Primero se debe determinar las fuentes de
suministro de gas, su capacidad y reserva. Tiene
sus origenes en 1986 (Programa de gobierno: «Gas para el cambio» y por medio del CONPES: «Plan de gas» en 1991).
PARAMETROS BÁSICOS DE DISEÑO
1. Disponibilidad del gas:
El sistema contempla el suministro de gas a la ciudad
mediante estaciones de recibo, dotadas con
medición, regulación, filtración y odorización. A partir de acá se deriva las
redes troncales que distribuyen el gas natural a través de la ciudad hasta las
estaciones de distrito. Y finalmente, de acá se
suministra por medio de las redes de distribución
secundaria a las viviendas
PARAMETROS BÁSICOS DE DISEÑO
2. Definición del sistema:
A. Localización, altura sobre nivel del mar, presión
atmosférica, temperatura, precipitación, área
territorial.
B. Población, número de viviendas, estratificación
C. Programas de expansión urbana, desarrollo de
servicios públicos.
PARAMETROS BÁSICOS DE DISEÑO
3. Características de la ciudad:
A. Identificación de las zonas con diferentes
usos
B. Determinación de posibles
gasodomesticos a utilizar.
C. Calculo de la demanda a nivel
comercial e industrial.
D. Determinación de la curva de consumo.
PARAMETROS BÁSICOS DE DISEÑO
4. Demanda máxima prevista:
Los principales
son:
• Continuidad y lineamiento de las redes por zonas de uso.
• Simplicidad en los trazados en las líneas de distribución.
• Menor impacto urbano en las zonas de trabajo.• Menor numero de cruces de ríos,
canalizaciones, vías principales.• Menor numero de interferencias con redes de
otros servicios públicos• Minimizar riesgos en caso de falla• Facilidades de acceso para la rápida y segura
atención de emergencias• Facilidad de supervisión de las redes• Construcción económica y natural
REQUISITOS PARA LA INSTALACIÓN DE
REDES DE DISTRIBUCIÓN
Los cuatro primero son:
• Elaboración de la cartografía básica.
• Actualización en terreno y definición de áreas no viables técnicamente.
• Encuesta del mercado.• Determinación de zonas
comerciales e industriales.
11 PASOS PARA EL
DIMENSIONAMIENTO DE UNA RED
Los cuatro siguientes
son:
• Calculo del consumo de diseño.• Definición del trazado de la red.• Verificación en terreno e
interferencias con otros servicios.
• Simulaciones para determinar el diámetro optimo.
11 PASOS PARA EL
DIMENSIONAMIENTO DE UNA RED
Los tres últimos son:
• Definición de los sistemas de seguridad.
• Evaluación económica del proyecto.
• Elaboración del plano para construcción.
11 PASOS PARA EL
DIMENSIONAMIENTO DE UNA RED
• Q: Caudal, en pies cubicos/hora
• Tb: Temperatura base, en °R
• Tf: Temperatura promedio del gas, en °R
• Pb: Presión base, en psia
• P1: Presión en el nodo inicial, en psia
• P2: Presión en el nodo final, en psia
• L: Longitud del tramo, en pies
• D: Diametro interior de la tuberia, en pulg
• G: Gravedad especifica del gas
• Zm: Factor de compresibilidad promedio
ECUACIÓN FUNDAMENTAL PARA
FLUJO DE GAS EN TUBERIAS
𝑄 =117.4 ∗ 𝑇𝑏
𝑃𝑏∗
𝑃12 − 𝑃22 ∗ 𝐷5
𝐺 ∗ 𝑇𝑓 ∗ 𝑍𝑚 ∗ 𝐿
0.5
∗1
𝑓
0.5
SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN
SECUNDARIO
1. Aspectos Básicos:
• Red de distribución demedia presión (Promedio 60psig – Máximo 90 psig).
• Tubería de polietileno(Diámetro de ½ pulg – 6pulg).
• Transporta el gas a través dela ciudad, hasta los centrosde medición y regulación decada usuario.
SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN
SECUNDARIO
• Tipo de gassuministrado
• Caída de presión en lainstalación
• Longitud de tubería yaccesorios
• Características de laciudad
• Demanda probable yfutura
SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN SECUNDARIO
1. Aspectos Básicos:
• Características de la ciudad:
Localización, altura snm, presión atmosférica, etc.
Población, número de viviendas, estratificación
Programas de expansión urbana, desarrollo de serviciospúblicos.
• Demanda máxima prevista:
Identificación de las zonas con diferentes usos y lademanda a nivel comercial e industrial.
Determinación de posibles gasodomésticos a utilizar.
• Troncal.
Redes principales de distribución de gas natural enpolietileno con diámetro de 2”, 3”, 4” y 6”. Estas redesse encargan de recibir el gas de las estaciones deregulación y distribuirlo a través de toda la ciudad.
• Anillos.
Redes de distribución de gas natural en polietilenocon diámetros de ½” hasta 1”. Estas redes sedesprenden de las troncales y se instalan alrededor delas manzanas.
COMPONENTES DEL SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN SECUNDARIO
6’’
4’’
3’’2’’
Poliválvula
300Viviendas
Troncales-Profundidad (70-100 cm)- Diámetro 2’’-6’’
Anillos-Profundidad (50 cm)-Diámetro 1”-1/2”
60 psi
< 250 psi
60-20 psi
Anillos
½”
5-10 psi
10-20 psi
Estación Reguladora De Gas Natural
Estación de Regulación – Vista Externa
15 PSI GLP
20 PSI
G.NATURAL
0.3 PSI
15 PSI GLP
10 PSI
G.NATURAL
Distribución Del GLP• Es una mezcla de hidrocarburos líquidos, compuesto
fundamentalmente por Propano 30%, Butanos 67% y 3% pentanos.
• El GLP se obtiene en refinerías o del Gas Natural, Como propiedadfísica importante del GLP es permanecer líquido en recipientes depoco resistentes relativamente.
• Usos: Obtención de plásticos, Combustible (Refinerías, Vehículos,Doméstico).
Presión (100 – 15 psi)Liquido
(Propano y Butano)
Gas
Esquema de comportamiento del GLP
Dentro y fuera del recipiente
GASPresión
(100 psi y 15 psi)
LIQUIDO
0.3 PSI
Esquema de comportamiento del GLP
Dentro y fuera del recipiente
Distancias mínimas a edificaciones
Resolución 80505 del Ministerio de Minas
y Energía de 1997
Capacidad Tanque m3 (galones)
Enterrado(metros)
Superficial (metros)
0,45 - 1 (120 - 250) 3 3
1,01 - 1,9 (251 - 500) 3 3
1,91 - 7,6 (501 - 2000) 3 7,6
7,61 - 15,2 (2001 - 4000) 7,6 7,6
15,21 - 114 (4000 - 30000) 15 23
114,01 - 265 (30000 - 70000) 15 23
Protección catódica
• Baja presión
• Tubería de acero galvanizado, cobre,acero inoxidable, etc.
• Conduce el gas hasta los artefactosde consumo.
• Se complementa con los sistemas deventilación y evacuación de losproductos de la combustión.
Instalación Interna
Instalación Interna
• Características Importantes:
Tubería
Rejilla de ventilación
Ductos de evaluación
Tuberías
• Tuberías Metálicas
• Tuberías Plásticas
• Cobre, van con uniones soldadas con aleación de platino.
• Polipropileno sólo se admite su uso en instalaciones enterradas.
TUBERIAS DE POLIETILENO
Un sistema en polietileno ofrece una cantidad importantede ventajas sobre los sistemas convencionales:
• Flexible, elástica• Pérdidas de carga por fricción mínimas (ausencia de
sedimentos o incrustaciones)• No es atacada en ninguna forma por la corrosión,
resistente a bacterias y químicos• No mantiene deformaciones permanentes• Peso reducido• Fácil de transportar• Larga vida útil• Menor costo de adquisición e instalación• Resistente a movimientos sísmicos
Instalación de las Tuberías
• Sistemas de suministro independientes
• Puede ser oculta o visible
• No deben pasar por dormitorios, baños,ascensores, transformadores eléctricos, entreotros.
• Salidas de gas accesibles
Válvulas de corte, Válvulas de paso
• VALVULA DE CORTE: Ubicada en el centro de medición enel exterior de la vivienda.
• VALVULA DE PASO: Ubicada cerca del gas doméstico en elinterior de la vivienda. Esta válvula debe quedar instalada enuna zona de fácil acceso y alejada del área de cocción.
Ubicación de las válvulas
• En la acometida
• A la entrada delcentro de medicióncolectivo
• En cada punto desalida destinado ala conexión de losartefactos
Centros de medición
Conformado por el medidorvolumétrico de gas, elregulador de presión, launión universal, válvula decorte y accesoriosnecesarios para la conexión.
Reducen, de la redsecundaria, la presión a losniveles permitidos.
Miden la cantidad de gasque consume cada usuario.
REGULADOR MEDIDOR
Centros de medición
• En el exterior de las viviendas, con fácilacceso
• Armario o nicho hermético
• Aislado y protegido del tráfico automotor
• En forma vertical, nivelados y conectados ala tubería
• Deben disponer de válvulas
Tipos de Regulación• Regulación de
única etapa
Tipos de Regulación
• Regulación de dos/tres etapas:
1. Se reduce lapresión desdela acometidahasta la líneamatriz.
2. Se reduce lapresión de lalínea matriz ala líneaindividual
Instalación interna en edificaciones
multifamiliares
Ducto abierto en laparte superior einferior.
El sótano debe estaradecuadamenteventilado.S(aire) ≥10A(recinto)
Sin restricciones
El control de mediciónde fácil acceso.
• Regulación de dos/tres etapas:
CONSUMO DE GAS EN COLOMBIA
COBERTURA DE GAS NATURAL EN
COLOMBIA
PRINCIPALES DISTRIBUIDORAS DE
GAS EN COLOMBIA
CIUDAD GLP GN
Bogotá Andigas ENAGAS S.A.
Medellín Fedegas E.E.P.P.M.
Cali DIGAS S.A.s. Gas de Occidente
Bucaramanga Norgas S.A: ESPIGAS S.A.
Neiva Alcanos de Colombia Alcanos de Colombia
Código de Distribución de Gas. Combustible por Redes. Resolución 0067 de 21 de Diciembre de 1995. Ministerios de Minas y Energía. Republica de Colombia.
Redes de distribución de Gas Natural. Módulo II -Diplomado en distribución de gases combustibles. Asociación Colombiana de Ingenieros de Petróleos (ACIPET) y Universidad Surcolombiana. Bogotá, 1997.
Guía diseño de redes de gas. Gas Natural – EPM (La nueva energía de la vida). Consultado el 5 de Junio de 2012. Disponible en: http://es.scribd.com/doc/38827398/guia-diseno-redes-gas
BIBLIOGRAFÍA
BIBLIOGRAFÍA
NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 2505: «Instalaciones para suministro de gas en edificaciones residenciales y comerciales».
«Especificaciones, Instalaciones para Gas Domiciliario» URL: http://www.barranquilla.gov.co/documentos/pot/anexos/Anexo_9_Instalacion_Gas.pdf
GRACIAS!