INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

Anteproyecto de una estación de carburación tipo comercial de Gas Licuado de Petróleo para vehículos automotores, con capacidad de almacenamiento de 5000 litros

TESIS PROFESIONAL QUE PARA OBTENER EL TITULO DE I N G E N I E R O M E C A N I C O P R E S E N T A N JOSE OSCAR CUADRA FERREIRO JOSE ANTONIO ORNELAS MORENO

México D.F. 2004

ANTEPROYECTO DE UNA ESTACION DE CARBURACION TIPO COMERCIAL DE GAS LICUADO DE PETROLEO PARA VEHICULOS AUTOMOTORES, CON CAPACIDAD DE ALMACENAMIENTO DE 5000 LITROS.

JUSTIFICACION Por la creciente demanda para utilizar Gas Licuado de Petróleo como carburante en vehículos automotores, que en la actualidad se requiere, para reducir la contaminación ambiental en las grandes ciudades se hace necesario incrementar el número de estaciones de carburación para suministrar el suficiente combustible, éstas deben ofrecer, seguridad, facilidad de abasto y eficiencia. Este objetivo se logrará aplicando las Normas Oficiales vigentes en ésta rama industrial y cumplir con los requerimientos establecidos, debido a que en la actualidad existen pocas de éstas para servicio al público. Para cumplir lo anterior se desarrollaran los puntos siguientes: 1.- Origen del Gas L.P. y su utilización como carburante 2.- Requerimientos de una Estación de Carburación 3.- Cálculo y descripción de la planta 4.- Operación y medidas de seguridad 5.- Estudio Técnico – Económico Ing. Jorge Ibarra Ramírez Ing. Anselmo Aguirre Sáenz

INDICE

INTRODUCCION 1 CAPITULO 1

ANTECEDENTES DEL GAS L.P., LEYES QUE LO RIGEN Y APL ICACIÓN COMO COMBUSTIBLE 1.1 Antecedentes 3 1.1.1 ¿Qué es el petróleo? 3 1.1.2 Origen del gas licuado de petróleo. 4 1.1.3 Obtención del gas licuado de petróleo 4 1.1.4 Proceso de Odorización 6 1.2 Propiedades Físicas y Químicas del gas licuado de petróleo. 6 1.2.1 Teoría Cinético Molecular 6 1.2.2 Leyes que rigen los gases 7 1.2.2.1 Ley de Boyle 7 1.2.2.2 Ley de Charles 8 1.2.2.3 Ley de Gay Lussac 9 1.2.2.4 Leyes Combinadas 10 1.2.2.5 Ley de Dalton 10 1.2.2.6 Ley de Avogadro 11 1.2.3 Características Físicas 11 1.2.3.1 Limites de Inflamabilidad 12 1.2.3.2 Relación de Expansión de Liquido a Vapor 12 1.3 Uso del gas licuado de petróleo. 12 1.4. El gas licuado de petróleo como combustible en automotores. 13 1.4.1 Motor de combustión interna 14 1.4.2 Octanaje de gas L.P. 15 1.4.3 Ciclo de operación del sistema a gas licuado petróleo. 16

CAPITULO 2 REQUERIMIENTOS DE UNA ESTACION DE CARBURACION 2.1 Definiciones 18 2.2 Normatividad 19 2.3 Clasificación 19 2.4 Especificaciones técnicas 19 2.4.1 Ubicación de la estación 20 2.4.2 Urbanización 20 2.4.3 Construcciones 21 2.4.4 Recipientes de almacenamiento 21 2.4.5 Tuberías y accesorios 26 2.4.6 Medidores de suministro 27 2.4.7 Maquinaria 28 2.4.8 Tomas de recepción y suministro 28 2.4.9 Distancias mínimas del tanque a las diferentes construcciones 30 2.4.10 Medidas de seguridad 31 2.4.11 Sistema eléctrico 33 2.4.12 Rótulos de distinción, pintura y colores distintivos 34 2.4.13 Certificado de capacitación 35

CAPITULO 3 MEMORIA TECNICO DESCRIPTIVA Y PLANOS DE LA ESTACIÓN DE CARBURACIÓN. 3.1.- Proyecto Civil. 36 3.1.1 Clasificación. 36 3.1.2. Diseño 36 3.1.3 Superficie de terreno 36 3.1.4 Ubicación, colindancia y lindero 36 3.1.5 Urbanización 37 3.1.6 Construcciones 38 3.1.7 Servicios Sanitarios 38 3.1.8 Isleta de Carburación 38 3.1.9 Cobertizo de la Isleta 38 3.1.10 Protecciones Area de Almacenamiento e Isleta de suministro. 38 3.2.- Proyecto Mecánico. 39 3.2.1 Recipiente de almacenamiento 39 3.2.2 Maquinaria 40 3.2.3 Tubería y conexiones 41 3.2.4 Mangueras 41

3.2.5 Controles 42 3.2.6 Medidores suministro 42 3.2.7 Tomas de recepción y suministro 42 3.2.8 Calculo de flujo en la tubería 43 3.3.- Proyecto Eléctrico. 44 3.3.1 Características de la instalación. 44 3.3.2 Sistema de conexión a tierra física 44 3.4.- Sistema de Protección y anuncios preventivos 46 3.4.1 Equipo contra incendio a base de extintores 46 3.4.2 Rótulos de prevención, pintura de protección y colores distintivos 47 3.4.3 Medidas generales de seguridad 49 CAPITULO 4 OPERACIÓN Y MEDIDAS DE SEGURIDAD. 4.1 Recipiente de almacenamiento 50 4.2 Accesorios del recipiente de almacenamiento 50 a) Válvula de llenado 50 b) Válvula de retorno de vapores 51 c) Válvula de servicio 51 d) Válvula de seguridad 52 f) Válvula de salida de líquido 53 g) Medidor de nivel magnético 54 4.3 Determinación de presiones 54 4.4 Purga del recipiente de almacenamiento 55 4.4.1 Acondicionamiento del recipiente de almacenamiento. 55 4.4.2 Válvula de exceso de flujo. 55 4.4.3 Válvula de esfera 56 4.5 Accesorios necesarios en la instalación 57 4.6 Operación de la estación de gas L.P. 57 4.6.1 Descripción del comportamiento del gas L.P 58 4.7 Sistema de medición y registro electrónico 60 4.8 Control de facturación para unidades (UDS softw are). 65 4.9 Procedimiento de suministro. 66 4.10 Evaluación del riesgo. 67 4.11 Riesgo de incendio. 68

4.12 Riesgos de sobrecalentamiento. 68 4.13 Como actuar en casos de emergencia. 70 4.13.1 Precauciones básicas 70 4.13.2 Exposición al fuego 71 4.13.3 Fugas de gas sín fuego 71 4.13.4 Fugas de gas con fuego 71 4.14 Prevención de accidentes con gas. 72 4.15 Seis reglas de seguridad. 73 4.15.1 Emergencias en una estación. 73 4.16 Procedimiento en caso de incendio de fugas de gas L.P. 74 4.16.1 Sistema de protección por medio de extintores. 75 CAPITULO 5 ESTUDIO TECNICO-ECONOMICO 5.1. Costo de la instalación mecánica. 76 5.1.1. Costo de la mano de obra. 76 5.1.2. Costo de material y equipo. 77 5.1.3 Insumos utilizados. 78 5.2. Costo de medición y registro. 79 5.3. Costo de obra civil. 80 5.4. Costo de operación. 81 5.5. Costo total de construcción. 82 CONCLUSIONES. 83 BIBLIOGRAFIA 84

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INTRODUCCION El Presente trabajo mostrará una descripción del diseño, operación así como las medidas de seguridad, que deben establecerse en una estación de carburación con gas Licuado de Petróleo. El fomentar el uso de combustibles alternos a la gasolina genera la necesidad de construir nuevas estaciones de gas L.P. comerciales, que satisfagan la demanda de dicho combustible, ya que sabemos que en la actualidad es un carburante que tiene gran demanda. Una estación que se construye y opera de acuerdo a la Norma Oficial Mexicana, no tendrá problema de funcionalidad y seguridad. Una de las razones más importantes de construir nuevas estaciones es la de eliminar el abastecimiento directo de auto tanques (pipas) donde el riesgo por suministrar el combustible es considerablemente elevado ya que no ofrece ninguna seguridad hacia las personas y áreas circunvecinas. Por lo cual en éste trabajo se desarrollará el proyecto de una estación de carburación de gas licuado de petróleo, abarcando los temas como son, la historia, la obtención así como su utilización en la vida cotidiana, también la obtención de los diferentes compuestos a partir del petróleo incluyendo el gas natural y el gas Licuado de Petróleo mostraremos las características químicas más importantes del gas licuado de petróleo como son: la composición química, el número de átomos de carbono, también las características físicas como densidad, peso especifico, presión, poder calorífico, temperatura de ebullición, temperatura de auto ignición, se mencionarán las leyes generales de los gases, ya que el gas licuado al ser un gas se rige por estas leyes. Veremos la aplicación del gas licuado de petróleo como combustible de carburación para los automotores, así como su comportamiento y funcionalidad en el motor Además se mencionarán los requerimientos para la construcción de una estación de gas carburante, los cuales hace referencia la Norma Oficial Mexicana NOM-025-SCFI-1993 “ESTACIONES DE GAS L.P. CON ALMACENAMIENTO FIJO, DISEÑO Y CONSTRUCCION” de la presente se mostrarán los aspectos más importantes en la aplicación como son los recipientes de almacenamiento, distancias mínimas requeridas, medidas de seguridad, materiales para la construcción y operación de equipos, así como dispositivos de seguridad. También se presentará la descripción en general para la construcción de la estación, en la obra civil, mecánica, unidad de servicio, operación y seguridad, también los planos que representan las distancias mínimas requeridas, la distribución de la estación, las zonas de almacenamiento y trasiego así como la rutas de acceso, también los elementos de construcción, las especificaciones para la construcción incluyendo el recipiente de almacenamiento Se mostrará una descripción de cada una de las partes que componen la estación, que son desde que el gas se encuentra almacenado en el recipiente y su recorrido hacia la zona de trasiego, especificando el material y la función de cada una de estas, como son las válvulas del recipiente, las válvulas de salida, la tubería, la bomba, los elementos de unión, así como las de seguridad y la parte critica o de fractura que es muy importante en el sistema, la otra

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parte es la del suministro, cuando el fluido se encuentre en la zona de trasiego como suministrar y operar el sistema del software para tener un control exacto del suministro del combustible. También mencionaremos las medidas de seguridad que deben aplicarse en la estación, como combatir las diferentes contingencias que pudieran llegar a presentarse dentro de la estación Para determinar la rentabilidad se elaborará el estudio técnico-económico necesario para construir la estación desde el terreno hasta el funcionamiento de la estación, desglosando cada una de las operaciones necesarias para la construcción de ésta Este trabajo se desarrollará cumpliendo y aplicando las Normas Oficiales Mexicanas vigentes.

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CAPITULO 1 ANTECEDENTES DEL GAS L.P., LEYES QUE LO RIGEN Y APLICACIÓN COMO COMBUSTIBLE. 1.1. ANTECEDENTES El petróleo, también conocido como oro negro se formó bajo la superficie de la tierra hace millones de años. Desde hace mucho tiempo el hombre está consciente de la existencia del petróleo. Sin embargo, sólo en los últimos 100 años es que se ha descubierto su valor y utilidad. En poco más de un siglo, la sociedad moderna ha desarrollado una dependencia total hacia el petróleo. Actualmente necesitamos petróleo no sólo para transportarnos y generar la electricidad que ilumina nuestras ciudades y mueve nuestras industrias, sino también para obtener fertilizantes y tejidos, medicinas y anticonceptivos, materiales plásticos y pesticidas, pinturas, bebidas y muchos más artículos de uso diario.

El hombre tropezó por primera vez con el petróleo cuando éste brotaba naturalmente hacia la superficie de la tierra, procedente de yacimientos someros que fluían hacia canteras, arroyos o playas. El petróleo, como los antiguos llamaron al “ACEITE DE PIEDRA”. Aparece mencionado en la Biblia así como en la historia de la Antigua Grecia. Esos primeros descubridores de petróleo lo usaban para impermeabilizar sus ropas, calentar sus botes, a veces como lubricantes y hasta como combustible, al igual que como remedio para ciertas enfermedades. 1.1.1 ¿QUÉ ES EL PETRÓLEO?

Cualquiera que tenga un cierto sentido de observación puede describir el petróleo como un líquido viscoso cuyo color varía entre amarillo y pardo obscuro hasta negro, con reflejos verdes. Además tiene un olor característico y flota en el agua

El petróleo es una mezcla de hidrocarburos, compuestos que contienen en su estructura molecular carbono e hidrógeno principalmente.

El número de átomos de carbono y la forma en que están colocados dentro de las moléculas de los diferentes compuestos proporcionan al petróleo diferentes propiedades físicas y químicas. Mientras mayor sea el contenido del carbono en relación al del hidrógeno, mayor es la cantidad de productos pesados que tiene el crudo. Esto depende de la antigüedad y de algunas características de los yacimientos.

En la composición del petróleo crudo también figuran los derivados del azufre (que huelen a huevo podrido) que son únicamente odorizantes (el mercaptano), además de carbono e hidrógeno. Además, los crudos tienen pequeñas cantidades, del orden de partes por millón, de compuestos con átomos de nitrógeno o de metales como el fierro, níquel, vanadio cobalto.

Por lo general, el petróleo tal como se extrae de los pozos no sirve como energético ya que requiere de altas temperaturas para arder, pues el crudo en sí está compuesto de hidrocarburos de más de cinco átomos de carbono, es decir, hidrocarburos líquidos. Por lo

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tanto, para poder aprovecharlo como energético es necesario separarlo en diferentes fracciones que constituyen los diferentes combustibles como gas-avión, gasolina, turbosina, diesel, gasóleo ligero y gasóleo pasado.

1.1.2 ORIGEN DEL GAS LICUADO DE PETRÓLEO

Existen muchas teorías sobre el origen del petróleo y del gas natural. Sin embargo, no ha sido posible determinar el lugar exacto o los materiales que originaron un yacimiento en particular. Las dos teorías más aceptadas son la orgánica y la inorgánica.

La teoría inorgánica del origen del petróleo sostiene que hidrógenos y carbonos se unieron a altas temperaturas y presiones en las profundidades de la tierra y formaron petróleo y gas. Posteriormente se filtraron a través de rocas porosas para alojarse en varias trampas naturales.

La teoría orgánica, argumenta, que el carbono y el hidrógeno proceden de plantas, animales marinos y terrestres probablemente fueron minúsculos organismos de regiones pantanosas y no las grandes formas de vida que conocemos hoy en la tierra.

La orgánica es la teoría mas ampliamente aceptada en la actualidad por los hombres de la ciencia. Esta aceptación se basa en las evidencias que antiguos mares han dejado en rocas subterráneas. 1.1.3 OBTENCION DEL GAS LICUADO DE PETROLEO

Para lograr separar en diferentes fracciones el petróleo hay que calentarlo. Así, a medida que sube la temperatura, los compuestos con menos átomos de carbono en sus moléculas (y que son gaseosos) se desprenden fácilmente; después los compuestos líquidos se vaporizan y también se separan, y así, sucesivamente, se obtienen las diferentes fracciones.

En las refinerías petroleras éstas separaciones se efectúan en las torres de fraccionamiento o de destilación primaria; Para ello, primero se calienta el crudo a 400°C para que entre vaporizado a la torre de destilación. Aquí los vapores suben a torres de pisos o compartimentos que impiden el paso de los líquidos de un nivel a otro. Al ascender por los pisos, los vapores se van enfriando.

Este enfriamiento da lugar a que en cada uno de los pisos se vaya condensando distintas fracciones, cada una de las cuales posee una temperatura especifica de licuefacción. Los primeros vapores que se licuan son los del gasóleo pesado a 300°C aproximadamente, después del gasóleo ligero a 200°C; a continuación , la kerosina a 175°C, la nafta y por último, la gasolina y los gases combustibles que salen de la torre de fraccionamiento todavía en forma de vapor a 100°C. Esta última frac ción se envía a otra torre de destilación en donde se separan los gases de la gasolina.

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Ahora bien, en esta torre de fraccionamiento se destila a la presión atmosférica, o sea, sín presión. Por lo tanto, sólo se puede separar sin descomponerse los hidrocarburos que contienen de 1 a 20 átomos de carbono.

Para poder recuperar más combustible, de los residuos de la destilación primaría es necesario pasarlos por otra torre de fraccionamiento que trabaje a alto vacío, o sea a presiones inferiores a la atmosférica para evitar su descomposición térmica, ya que los hidrocarburos se destilarán a más baja temperatura. En la torre de vacío se obtienen sólo dos fracciones, una de destilados y otra de residuos.

De acuerdo al tipo de crudo que se esté procesando, la primera fracción es la que contiene los hidrocarburos que constituyen los aceites lubricantes y las parafinas, y los residuos son los que tienen los asfaltos y el combustóleo pesado.

La tabla No 1.1 describe aproximadamente el número de los átomos de

carbono que contiene las diferentes fracciones ante s mencionadas.

FRACCIÓN No. DE ÁTOMOS DE C POR MOLÉCULA Gas incondensable C1 – C2 Gas licuado (LP) C3 – C4 Gasolina C5 – C9 Kerosina C10 – C14 Gasóleo C15 – C23 Lubricantes y parafinas C20 – C35 Combustóleo pesado > C39 Asfaltos

En la tabla No 1.1 incluimos los gases incondensables y el gas licuado de petróleo (LP) porque estos se encuentran disueltos en el crudo que entra a la destilación primaria, a pesar de que suele eliminarlos al máximo en las torres de despunte que se encuentran antes de precalentar el crudo de fraccionadores.

De los gases incondensables el metano es el hidrocarburo más ligero, pues contiene sólo un átomo de carbono y cuatro de hidrógeno. El que sigue es el etano, que ésta compuesto por dos de carbono y seis de hidrógeno.

El primero es el principal componente del gas natural. Se suele vender como combustible en las ciudades, en donde se encuentra con una red de tuberías especiales para su distribución. Este combustible contiene cantidades significativas de etano.

El gas L.P. es el combustible que se distribuye en cilindros y tanques estacionarios para casas, edificios, comerciales e industriales. Este gas esta formado por hidrocarburos de tres y cuatro átomos de carbono, denominados propano y butano respectivamente.

La siguiente fracción esta constituida por la gasolina virgen que se compone de hidrocarburos de cuatro y nueve átomos de carbono, la mayoría de cuyas moléculas están distribuidas en forma lineal mientras que otras forman ciclos de cinco y seis átomos de carbono. A éste tipo de compuesto se les llama parafínicos y ciclo parafínicos respectivamente. Esta gasolina tal cual, no sirve para ser usada en los automóviles.

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De los destilados obtenidos al vacío, aquellos que por sus características no se destinen a lubricantes se usarán como materia prima para convertirlos en combustibles ligeros como el gas licuado, la gasolina de alto octano, el diesel, la kerosina y el gasóleo. El residuo de vacío contiene la fracción de los combustóleos pesados que usan en las calderas de las termoeléctricas.

De todo lo que hemos descrito, se ve claramente como casi el total de cada barril de petróleo que se procesa en las refinerías se destina a la fabricación de combustibles, la cantidad de gasolina virgen obtenida depende del tipo de petróleo crudo (pesado o ligero) ya que en cada caso el porcentaje de esta fracción es variable.

La gasolina es el combustible que tiene mayor demanda; por lo tanto, la cantidad de gasolina natural que se obtiene de cada barril siempre es insuficiente, aun cuando se destilen crudos ligeros, que lleguen a tener hasta 30 % de este producto. Además, las características de esta gasolina no llenan las especificaciones de octanaje necesarias para los motores de los automóviles.

Para resolver estos problemas, se hace necesario tener presentes otras alternativas, que puedan ser un sustituto para la gasolina como sería, el gas licuado, el gas natural, el hidrógeno y el amoniaco.

1.1.4 PROCESO DE ODORIZACION.

Debido a que el gas natural y el gas licuado de petróleo, no tienen olor, en la mayoría de las normas se establece añadir un agente odorizante, mercaptano, para que pueda detectarse la presencia de gas en el ambiente, en caso de falla o accidente, la odorizacion se lleva acabo añadiendo trazos de compuestos químicos que contengan azufre antes de que el gas se distribuya a los consumidores. El requerimiento es que una persona normal puede detectar la presencia de gas, por el olor cuando la concentración en el aire sea 1 %

Debido a que el límite inferior de inflamabilidad, la combustión de estas pequeñas cantidades de agente odorante no crea problemas serios de contenido de azufre o de toxicidad. 1.2 PROPIEDAES FISICAS Y QUIMICAS DEL GAS L.P. Los gases son el estado menos compacto y mas móvil de los tres estados de agregación de la materia, en este estado, las moléculas se encuentran muy separadas unas de otras en relación a los líquidos y a los sólidos, dado que la fuerza de cohesión de las partículas es casi nula. Los gases tienen volumen indefinido y carecen de forma propia, es decir que adopta la forma del recipiente en donde están contenidos.

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1.2.1 TEORIA CINETICO MOLECULAR La teoría cinético molecular, se basa en el movimiento de partículas, en especial las moléculas de un gas. Un gas que se comporta exactamente de acuerdo con lo prescrito por la teoría se llama Gas Ideal, o perfecto. En realidad no existen gases ideales, pero en ciertas condiciones de presión y temperatura, los gases se aceran al compartimiento ideal, o al menos muestran sólo pequeñas desviaciones respecto de dicho comportamiento. En condiciones extremas, como muy alta presión y baja temperatura, los gases reales se desvían mucho del comportamiento ideal. Por ejemplo, a baja temperatura y alta presión, muchos gases se transforman en líquidos. Las hipótesis principales de la teoría cinético molecular son: 1.- Los gases consisten en diminutos (submicroscópicos) corpúsculos o moléculas. 2.- La distancia entre las moléculas es grande en comparación con el tamaño de las mismas. El volumen ocupado por un gas consiste principalmente en espacio vacío. 3.- Las moléculas de gas no se atraen entre si. 4.- Las moléculas de gas se mueven en línea en todas direcciones, chocando entre si con frecuencia o con las paredes de su recipiente. Todas las colisiones son perfectamente elásticas. 5.- No se pierde energía en los choques de una molécula de gas con otra o con las paredes del recipiente. Todas las colisiones son perfectamente elásticas. 6.- La energía cinética media para las moléculas es la misma para todos los gases a la misma temperatura, y su valor es directamente proporcional a la temperatura en Kelvins. La energía cinética de una molécula es la mitad del producto de su masa por el cuadrado de su velocidad (lineal).Se expresa por la ecuación 1 EC = —– m v² [JOULE] 2 Donde: m = masa de la molécula [Kg.] v = velocidad de la molécula [m/s] 1.2.2 LEYES QUE RIGEN LOS GASES 1.2.2.1 LEY DE BOYLE Roberto Boyle demostró experimentalmente que, a temperatura constante (T), el volumen (V) de una masa determinada de gas es inversamente proporcional a la presión (P). Esta relación entre presión y volumen se llama Ley de Boyle. Matemáticamente, la Ley de Boyle se expresa como:

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1 Vα —– (a masa y temperatura constante) P Tal ecuación dice que el volumen varia (α) inversamente con la presión, a masa y a temperatura constante. Cuando se aumenta la presión en un gas, su volumen disminuye y viceversa. Boyle demostró que al aumentar el doble de la presión de una cantidad especifica de gas, manteniendo constante la temperatura, el volumen del gas se reducía a la mitad del volumen original, y así sucesivamente. Su demostración indico que el producto de volumen y presión es constante si la temperatura no variaba. PV = constante o PV= k (la masa y la temperatura son constantes) Podemos decir entonces que: P1V1 = P2V2 1.2.2.2 LEY DE CHARLES El físico Francés J.A.C. Charles observó por primera vez el efecto de la temperatura sobre el volumen de un gas. Charles encontró que varios gases se expanden la misma cantidad fraccionaria al calentarse en el mismo intervalo de temperaturas. Posteriormente, se enfría a 1º C el volumen disminuía en 1/273; si enfriaba 2ºC, se enfriaba en 2/273; sise enfriaba 20º C, disminuía en 20/273, y así sucesivamente. Como cada grado de enfriamiento, reducía el volumen en 1/273, ello sugería que cualquier cantidad de gas tendría un volumen cero si se pudiera enfriar a – 273ºC. Desde luego. Ningún gas real puede ser enfriado a esa temperatura, por la simple razón que se licua antes de alcanzarla. Sin embargo, a – 273ºC se le llama cero absoluto de temperaturas, que es el punto cero en la escala Kelvin (absolutas) de temperaturas. Es aquella en la que el volumen de un gas ideal o perfecto, se anularía. En su forma moderna la ley de Charles establece que a presión constante, el volumen de una masa determinada de gas es directamente proporcional a la temperatura absoluta. Matemáticamente, la Ley de Charles puede expresarse como: VαT ( a presión constante)

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Lo cual significa que el volumen de un gas varía directamente con la temperatura absoluta cuando la presión permanece constante. En forma de ecuación, la ley de Charles se expresa: V= KT (m³) (la presión es constante) 1.2.2.3 LEY DE GAY-LUSSAC

Se necesitan tres variables: presión (P), volumen (V) y temperatura (T), para describir una determinada cantidad de gas. La ley de Boyle; PV = k, relaciona a la presión con el volumen a temperatura constante; La ley de Charles, V = kT, relaciona el volumen y la temperatura a presión constante. Una tercera relación, que implica a la presión y temperatura a volumen constante dice: La presión de una cantidad fija de gas, a volumen constante, es directamente proporcional a la temperatura absoluta. Y se expresa como sigue: P = kT [Pa] (a volumen constante) P1 P2

–— = –— T1 T2

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1.2.2.4 LEYES COMBINADAS DE LOS GASES: CAMBIOS SIMULTANEOS EN PRESION, VOLUMEN Y TEMPERATURA

Cuando varían al mismo tiempo la presión y la temperatura, el nuevo volumen puede calcularse multiplicando el volumen inicial (V) por las reacciones correctas tanto de presión como de temperatura, como sigue: V = V (relación de presión) (relación de temperaturas) Esta ecuación combina a las leyes de Boyle y de Charles, y hace uso de las mismas consideraciones de relaciones de presión y de temperatura que se deben usar en los cálculos, las cuatro variaciones posibles son: 1.- Tanto Temperatura como Presión, causan aumento de volumen. 2.- Tanto temperatura como presión, causan una disminución de volumen. 3.- Temperatura causa un aumento y Presión causa una disminución de volumen. 4.- Temperatura causa una disminución y Presión causa un aumento de volumen. Las relaciones entre presión (P), volumen (V) y Temperatura (T) para una masa dada de cualquier gas, de hecho, se puede expresar como una sola ecuación: PV —— = k T P1 V1 P2V2 ——–– = ——— T1 T2 1.2.2.5 LEY DE DALTON ( DE LAS PRESIONES PARCIALES)

Si los gases se comportan de acuerdo con la teoría cinético-molecular, no debería haber diferencia en las relaciones presión-volumen-temperatura cuando las moléculas del gas sean las mismas o diferentes. Esta semejanza en el comportamiento de los gases es la base para comprender la ley de Dalton (o de las presiones parciales), que afirma que la presión total de una mezcla de gases es la suma de la presiones parciales ejercidas por cada uno de los gases en la mezcla. Cada gas de la mezcla ejerce una presión que es independiente de los otros gases. Esas presiones se llama presiones parciales. De modo que si tenemos una mezcla de tres gases, A, B y C, que ejerce presiones parciales de 50 torr, 150 torr y 400 torr respectivamente, la presión total será de 600 torr (1 torr= 133.3 Pa) PTOTAL = PA + PB + PC

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1.2.2.6 LEY DE AVOGADRO La ley de Avogadro enuncia lo siguiente: Volúmenes iguales de gases distintos a la misma presión y temperatura, contiene el mismo número de moléculas: Densidad de los gases. La densidad, de un gas es su masa por unidad de volumen y generalmente se expresa en gramos por litro como sigue: masa (g) d = ————— = —— volumen (L) Como el volumen de un gas depende de la temperatura y la presión, ambas se deben indicar al mencionar la densidad. El volumen de un sólido o de un líquido apenas si es afectado por los cambios de presión y solo varía un poco cuando lo hace la temperatura. Al aumentar la temperatura de 0º C a 50º C la densidad de un gas se reduce en un 18 % si se deja expandir el gas mientras que un aumento de 50ºC en la temperatura del agua originará un cambio en su densidad de menos del 0.2% Se puede calcular la densidad de un gas a cualquier temperatura y presión evaluando la masa de gas presente en 1L. En especial, en condiciones normales, la densidad puede calcularse multiplicando la masa molar del gas por 1 mol/22.4 L. d ( en condiciones normales) = masa molar ( 1mol/22.4L.) 1.2.3 CARACTERISTICAS FISICAS En el presente trabajo nos enfocaremos a las propiedades del gas licuado de petróleo (L.P.) El gas licuado de petróleo que se usa en México es una combinación de 70 % propano y 30% butano Tabla 1.2 Propiedades Fisicas del gas L.P.

PROPIEDADES FISICAS PROPANO BUTANO FORMULA QUIMICA C3H8 C4H10 PESO ESPECIFICO (AGUA=1) 0.508 0.584 DENSIDAD RELATIVA (AGUA=1) 1.53 2.006 TEMPERATURA DE EBULLICION -42ºC -0.5ºC PRESION NORMAL A TEMPERATURA AMBIENTE

9 Kg/cm² 2 Kg/cm²

PODER CALORIFICO 11,657 Cal/Kg 11,823 Cal/Kg TEMPERATURA DE AUTOIGNICION 503ºC 440ºC

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1.2.3.1 LIMITES DE INFLAMABILIDAD

Los límites de inflamabilidad nos indican las cantidades máximas y mínimas de aire y gas para que la mezcla se inflame.

Tabla 1.3 Inflamabilidad del Propano

LIMITES GAS AIRE INFERIOR 2% 98% SUPERIOR 9.5% 90.5%

Tabla 1.4 Inflamabilidad del Butano

LIMITES GAS AIRE INFERIOR 1.5 % 98.5 % SUPERIOR 8.5 % 91.5 %

1.2.3.2 RELACION DE EXPANSION DE LIQUIDO A VAPOR La gasolina y otros líquidos inflamables similares permanecen líquidos cuando están a presión atmosférica, excepto por una pequeña vaporización que se va produciendo con el aire, pero el propano y el butano cuando se extrae del recipiente, rápidamente se expande trasformándose de líquidos a gas a razón de 269 por uno en el propano y 234 en el butano en metros cúbicos por kilogramo.

Tabla 1.5 Relación de Expansión del Pr opano

1 Kg 0.528 m³ 1 L 02876 m³

Tabla 1.6 Relación de Expansión del Butano

1 Kg 0.390 m³ 1 L 0.273 m³

1.3 USO DEL GAS LICUADO DE PETROLEO. El gas licuado de petróleo, esencialmente es propano en mayor proporción que butano e isobutano. En muchos países el gas para automotores está constituido entre 90 y 95 % de propano y el resto butano. A principios de siglo existían ya máquinas movidas a propano y el interés de emplearlo como carburante se ha incrementado en los últimos años sobre todo para el transporte masivo. Circulan actualmente unos 3.5 millones de vehículos automotores con este carburante y podemos decir que ocupa el tercer lugar después de la gasolina y el

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diesel. Una ventaja sobre el gas natural comprimido es que los tanques no tienen que resistir presiones tan altas y el carburante se guarda en forma líquida. Desde el punto de vista del medio ambiente es uno de los carburantes más limpios y se usa extensamente en las flotillas. Lo anterior lo da el hecho de ser un producto de alto octanaje, comparado con los automóviles convencionales se requiere aproximadamente entre 20 a 25% más carburante de no ser que la máquina sea especialmente modificada para emplearlo, con lo cual no disminuye la potencia o se incrementa el consumo. Para usarlo directamente, el automóvil debe sufrir modificaciones. El propano comparado volumen a volumen con la gasolina genera 20% menos energía así que para tener un radio de manejo equivalente al de los autos a gasolina se requiere que la cantidad guardada en el tanque sea mayor. Veamos algunos datos comparativos entre los dos carburante que hemos mencionado comparados con el iso-octano. Tabla No 1.7 Características de algunos gases __________________________________________________________________________ CARACTERISTICAS METANO PROPANO ISO-OCTANO __________________________________________________________________________ Ron 120 112 100 Mon 120 97 100 Capacidad calorífica (en mega joules/ kg) 50 46.2 44.2 Temperatura De Plomo (en °C) 1950 1925 1980 Temperatura De autoignicion (en °C) 590-630 450 415 1.4 EL GAS LICUADO DE PETROLEO COMO COMBUSTIBL E EN AUTOMOTORES. Uno de los principales problemas que actualmente afrontamos es la combustión incompleta que tenemos en todos lo productos que usamos para transformar el combustible en energía. La combustión se produce al reaccionar químicamente dos cuerpos, el combustible, que puede ser sólido (madera, carbón, etc.) un líquido (gasolina, diétano, diesel, etc.) o de un gas (gas licuado de petróleo, gas natural, etc) y el comburente, el oxigeno del aire. El resultado de la reacción entre combustible y el comburente en la mayoría de los casos produce una flama o energía de movimiento de calor, otros productos de esa combustión son las cenizas y los humos de los combustibles sólidos y en otros combustibles líquidos, gases. Para que pueda llevarse a cabo la combustión se requiere que el combustible, y el comburente entre en contacto en una proporción preferentemente determinado y que exista una fuente de ignición (flama o chispa) con una temperatura mínima. En la combustión de los sólidos y líquidos los productos de la combustión son mayores que en la de los gases y en todos los casos depende de una cantidad suministrada del

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comburente ya que sino se administra dentro de los límites correctos se produce gases tóxicos.

Para resolver estos problemas se han desarrollado una serie de procesos para producir más y mejores combustibles a partir de fracciones del petróleo. Para poder comprender lo anterior es necesario describir antes como trabaja un motor de combustión interna y que significa el índice de octano de un combustible.

1.4.1 EL MOTOR DE COMBUSTIÓN INTERNA.

El motor de combustión interna es el que usan comúnmente los automóviles. Se llama también motor de explosión, estos nombres les fueron asignados debido a que el combustible se quema en el interior del motor y no en un dispositivo externo a él, como en el caso de motores diesel.

Estos motores trabajan en cuatro tiempos que son la admisión, la compresión, la explosión y el escape. En el primer tiempo o admisión, el cigüeñal arrastra hacia abajo el émbolo, aspirando en el cilindro la mezcla carburante que esta formada por gasolina y aire procedente del carburador. En el segundo tiempo se efectúa la compresión, el cigüeñal hace subir el émbolo, el cual comprime fuertemente la mezcla carburante en la cámara de combustión. El tercer tiempo, se efectúa la explosión cuando la chispa que salta entre los electrodos de la bujía inflama la mezcla, produciéndose una violenta dilatación de los gases de combustión que expanden y empuja el émbolo, el cual produce trabajo mecánico al mover el cigüeñal, que a su vez mueve las llantas del coche y lo hace avanzar. Por último, el cuarto tiempo, los gases de combustión se escapan cuando el émbolo vuelve a subir y lo expulsa hacia el exterior, saliendo por el mófle del automóvil. Naturalmente que la apertura de las válvulas de admisión y de escape, así como la producción de la chispa en la cámara de combustión; se obtiene mediante mecanismo sincronizado en el cigüeñal. De acuerdo a la descripción anterior, comprendemos que si la explosión dentro del cilindro no es suave y genera un tirón irregular, la fuerza explosiva golpeará el émbolo demasiado rápido, cuando aun esta bajando el cilindro. Este efecto de fuerzas intempestivas sacude fuertemente la máquina y puede llegar a destruirla, cuando esto sucede se dice que el motor esta “detonando” o “cascabeleando”, efecto que se hace más notorio al subir alguna pendiente. Indudablemente que este fenómeno también se observa cuando el automóvil esta mal carburado, o sea que no tiene bien regulado la cantidad de aire que se mezcla con la gasolina. Sin embargo, cuando éste no es el caso, el cascabeleo se deberá al tipo de gasolina que se este usando, a su vez depende de los compuestos y los aditivos que la constituyen o sea el octanaje

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1.7.1 Funcionamiento del motor ciclo Otto de 4 tiem pos.

1.4.2 OCTANAJE

El número de octano de un carburante RON o MON iníciales de Research Octane Number (número de octano de investigación), y Motor Octane Number (número de octano de motor), es el porcentaje en volumen iso-octano que esto mezclado con el heptano lineal y que muestra las mismas propiedades antidetonantes que un carburante de prueba medidas en la máquina bajo las condiciones controladas. En general el RON, GRASSO MODO, correlaciona la habilidad antidetonante del motor conducido a baja velocidad en un coche de poco peso debido a la carga que transporta, si el RON es muy bajo se darán cascabeleos y detonaciones a la par del motor, mientras que el MON relaciona la capacidad antidetonante del auto cuando esta sujeto a altas velocidades y en condiciones severas de manejo, como al subir por caminos empinados o adelantar a un coche en donde se requiere rápidamente de potencia. Una de las propiedades de un combustible actual se especifica por el “índice de anti-cascabeleo” que se extrae de la siguiente formula: Indice anti-cascabeleo = ½ (RON + MON) El RON es de ocho a diez números mayor que el MON, así la gasolina de 87 octanos tiene un MON de 82 y un RON de 92. Cada automóvil esta construido para trabajar a un cierto número de octano, número que se ve afectado por factores de diseño y condiciones propias del uso, veamos:

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Tabla No 1.8 Factores que afectan el funcionamient o del motor Algunos factores de diseño / operación F actores externos Relación de compresión Presión barométrica/Altitud Tiempo de ignición Temperatura Relación aire/carburante Humedad Temperatura de combustión Depósitos en la cámara de combustión Diseño de la cámara de combustión Recirculación de gases de escape Debido a sus relativamente altos octanajes, los gases licuados de petróleo están siendo usados en un grado creciente en motores de combustión interna: Propano Octanaje 125 Butano Octanaje 91 1.4.3 CICLO DE OPERACIÓN DEL SISTEMA Una vez que el depósito contiene Gas L.P., éste es utilizado para la alimentación del sistema por medio de una vena, la cual esta ubicada en el interior del depósito en la zona del líquido. Al abrir la válvula de servicio, el gas en estado líquido fluye a través de la manguera de alta presión hasta el filtro para gas L.P. atrapando las partículas sólidas que contiene el gas, al abrir el interruptor de ignición, la válvula solenoide será energizada y abrirá permitiendo el paso de gas hacia el regulador–vaporizador. Mientras no exista vacío en el motor, el regulador-vaporizador no permitirá el paso del combustible. Una vez que el gas a pasado por la válvula solenoide, éste es conducido hacia el regulador vaporizador, en el cual se controlará la presión del gas y se transformara de estado líquido a estado de vapor, ayudándose para esto del el calor del agua de refrigeración del motor. El regulador-vaporizador necesitará del vacío generado por el motor para poder permitir el paso de combustible vaporizado al mezclador. A la llegada al mezclador o carburador, el gas es mezclado con el aire en una proporción adecuada para el aprovechamiento del motor en todos sus rangos de funcionamientos. Posteriormente la mezcla de aire–combustible entra a la cámara de combustión posteriormente salen los gases hacia el tubo de escape en donde se encuentra instalado el sensor de oxigeno, el cual detectará la cantidad de oxigeno que existe en los gases de la combustión, creando una señal de voltaje la cual será enviada al microprocesador. El microprocesador realiza los cálculos necesarios basándose en la señal de sensor de oxígeno y la señal de vacío del motor para producir una nueva señal, la cual va a controlar el trabajo de la válvula de control de combustible, la cual a su vez va a controlar el diafragma secundario de regulador–vaporizador, corrigiendo así la mezcla de aire–gas.

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Por ultimo los gases de la combustión que se encuentran en el tubo de escape, pasarán a través del convertidor catalítico el cual ayudara a reproducir las emisiones contaminantes provenientes de la combustión terminándose así el ciclo de operación del sistema.

1.9 CICLO DE OPERACION

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CAPITULO 2 REQUERIMIENTOS DE UNA ESTACION DE CARBURACION 2.1 DEFINICIONES De acuerdo con la Norma Oficial Mexicana, se establece las siguientes definiciones

a) Gas Licuado de Petróleo (gas L.P.): Se entiende por gas licuado de petróleo, o gas L.P., el combustible que se almacena, transporta y suministra a presión, en estado liquido, en cuya composición química predomina los hidrocarburos butano y propano o en sus mezclas como lo establece la Norma Oficial Mexicana NMX-L-1-1994 “Gas Licuado de petróleo”

b) Estación de gas L.P.: Es un sistema fijo y permanente para almacenar y

suministrar gas L.P., que mediante instalaciones apropiadas, para realizar el llenado de recipientes montados permanentemente en vehículos que lo utilizan para su propulsión.

c) Recipientes de almacenamiento de gas L.P . Recipientes cuyas características se

ajustan a la Norma Oficial Mexicana NOM-021-SCFI-1994 “Recipientes sujetos a presión no expuestos a calentamientos por medios artificiales, para contener gas L.P. no portátiles destinados a plantas de almacenamiento para distribución y estaciones de aprovisionamiento de vehículos”

d) Recipientes para gas L.P. a motores: Aquellos cuyas características se ajustan a

la Norma Oficial Mexicana NOM-021/4-SCFI-1994 “Recipientes sujetos a presión no expuesto a calentamiento por medio artificiales para contener gas L.P. tipo no portátil Automóviles y camiones para usarse como deposito de combustible en motores”

e) Accesorios: Todos los elementos necesarios para manejar, medir y dar seguridad

en una estación de Gas L.P.

f) Isleta: Es la plataforma de concreto donde se instala las tomas de suministro a los recipientes de los vehículos

g) Tubería de llenado: Es el segmento de la instalación de una estación de gas

destinado a transferir gas L.P., del vehículo suministrado al recipiente de almacenamiento

h) Toma de recepción o de llenado: Es el segmento de la tubería de llenado

destinado a conectar con los accesorios del vehículo suministrado

i) Tubería de trasiego: Es aquella destinada a conducir el gas hacia los recipientes montados en los vehículos que lo usan como combustible.

j) Toma de suministro: Es el segmento de la tubería de suministro destinado a

conectar con el vehículo que usan gas L.P. como combustible.

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2.2 NORMATIVIDAD Para el presente trabajo nos apegaremos a la Norma Oficial Mexicana NOM-025-SCFI-1993 “ESTACIONES DE GAS L.P. CON ALMACENAMIENTO FIJO DIS EÑO Y CONSTRUCCION” , que fue publicado en el Diario Oficial de la Federación el día 15 de octubre de 1993 2.3 CLASIFICACION Dependiendo de su ubicación, las estaciones de gas se clasifican en:

a) Urbanas.- Estas son las que se encuentra ubicadas dentro de los límites de la ciudad

b) Suburbanas.- Este punto se refiere a las que están localizadas fuera de los límites

de la ciudad Como subdivisión de la anterior clasificación las estaciones se consideran como:

c) Autoabasto (para consumo propio).- Aquellas destinadas a surtir a unidades propiedad de personas físicas o morales debidamente acreditadas

d) Comerciales.- Estas son las destinadas surtir el hidrocarburo al público en general

e) Comerciales en planta de almacenamiento.- Para surtir al público en general

De acuerdo a su capacidad de almacenamiento, las estaciones se clasifican en:

a) Con capacidad de almacenamiento hasta 5000 litros

b) Con capacidad entre 5001 y 25000 litros

c) Con capacidad mayor a 25000 litros

d) Con utilización de los tanques de una plataforma de almacenamiento. 2.4 ESPECIFICACIONES TECNICAS

Las especificaciones del equipo, tuberías y accesorios que se utilicen para el almacenamiento de gas L.P. deberán cumplir con las Normas Oficiales Mexicanas correspondientes EN VIGOR En ausencia de Normas Oficiales Mexicanas, la Secretaria de Comercio y Fomento Industrial autoriza el uso para almacenar y distribuir el gas L.P. ya sean de equipo o accesorios de fabricación nacional o extranjera cuyas especificaciones de fabricación y características acepte.

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Los acoplamientos y conexiones de las mangueras deberán resistir una presión no menor a 13.78 MPa (140.6 kgf/cm²)

2.4.1 UBICACIÓN DE LAS ESTACIONES DE GAS L.P. El área donde se pretenda construir la estación, debe cumplir con los siguientes requisitos generales:

• Las colindancias y sus construcciones deberán estar libres de riesgos para la

seguridad de la estación, tales como hornos, aparatos que usen fuego, talleres en los que se produzcan chispas.

• Las autoridades correspondientes evitarán el establecimiento de cualquier riesgo a las estaciones en áreas colindantes o cercanas

• Las estaciones de gas L.P. deben ubicarse en zonas donde exista como mínimo, acceso consolidado y nivelación superficial que permita el tránsito seguro de los vehículos con gas L.P., así como el desalojo de aguas pluviales.

• No debe haber líneas eléctricas de alta tensión que crucen la estación, ya sean aéreas o por ductos bajo tierra

• Si el área donde se desea construir una estación se encuentra en zonas susceptible de deslaves, partes bajas de lomeríos, terrenos con desniveles o terrenos bajos, se hará el análisis y desarrollo de medidas de protección

• Las estaciones ubicadas al margen de las carreteras deben contar con carriles de aceleración y/o desaceleración

• En las estaciones que den servicio al público el tanque de almacenamiento deberá ser ubicado a una distancia mínima de 30 m. con respecto a centros hospitalarios, educativos y de reunión.

2.4.2 URBANIZACION

El área donde se pretenda construir la estación de gas L.P. debe cumplir con los requisitos:

• El terreno de la estación debe tener pendientes y los sistemas adecuados para desalojo de aguas pluviales

• Las zonas de circulación deben tener una terminación pavimentada y amplitud

suficiente para el fácil y seguro movimiento de vehículos y personas

• Las zonas de circulación, de protección al almacenamiento, maquinaria y equipo, así como la de recepción y de suministro deben mantener despejados, libres de basura o cualquier material combustible

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• La vegetación de ornato sólo se permite fuera de las zonas marcadas en el punto

anterior y debe mantenerse verde

• La estación contará con acceso de dimensiones adecuadas para permitir la fácil entrada y salida de vehículos y personas, de modo que los movimientos de los mismos no entorpezcan el tránsito.

• No debe existir estacionamiento en la zona de almacenamiento y trasiego.

• La zona de recipientes de almacenamiento tipo intemperie debe quedar delimitada

como mínimo, por un murete de concreto armado con una altura de 60 cm. y un espesor de 20 cm. la separación entre muretes será de 1.0 m. como máximo.

• Cuando se instalen recipientes tipo intemperie, la zona donde se ubiquen deberá

tener piso de concreto y contar con desniveles que permita el deshojo de las aguas pluviales.

• No deben existir talleres en las áreas de almacenamiento y trasiego.

2.4.3 CONSTRUCCIONES

• Las oficinas destinadas a control administrativo de la estación y atención al público deben estar construidas con materiales incombustibles.

• Las estaciones comerciales deberán contar con servicios sanitarios que cumplan con

la reglamentación de construcción aplicable en materia.

• La descarga de aguas negras debe estar conectada al sistema de alcantarillado municipal, y en caso de no existir este, se debe cumplir con las especificaciones que señala la autoridad competente.

2.4.4 RECIPIENTES DE ALMACENAMIENTO Los recipientes de almacenamiento de gas L.P. deberán ser de la capacidad adecuada al volumen de consumo que se estime en la localidad donde se ubique la estación, con las siguientes limitaciones:

• Se podrán instalar tanques tipo intemperie, subterráneo o cubierto por montículo a elección del perito que diseñe la instalación. Los recipientes subterráneos y los cubiertos por montículos deberán contar con protección catódica adecuada.

• Los recipientes de almacenamiento deberán cumplir con la NOM-021-SCFI-1993

“Recipientes sujetos a presión no expuestos a calentamiento por medios artificiales para contener gas L.P. no portátil.

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• Para efectos de la Norma, no se permite el uso de autotanques ni semirremolques con almacenamiento de gas L.P.

• No se permitirá el uso de tanques modificados, a menos de que esta modificación se

haya efectuado en fábrica o taller autorizado.

• Los recipientes de almacenamiento de Gas L.P. deben instalarse a las distancias mínimas asentadas en la Norma y con su respectiva conexión a tierra.

• Cuando los recipientes para almacenar Gas L.P. se encuentren interconectados en

su fase líquida deberán quedar nivelados en sus domos.

• Si antes o durante la maniobra de la instalación de un recipiente de almacenamiento se le causa daños que afecten su integridad se deben efectuar pruebas para comprobar o verificar su condición.

• Todas la entradas y salidas para líquidos y vapores de los recipientes deben

protegerse con válvula de exceso de flujo o válvulas de no retroceso, dependiendo de la función a desarrollar excepto las de seguridad, manómetros y de máximo llenado.

• No debe soldar al cuerpo de los recipientes de almacenamiento ningún aditamento

adicional a los originales de fabrica

• Los medios coples para drenaje del recipiente siempre deben estar provistos de válvulas de exceso de flujo, de corte manual y tapón.

• Las válvula de seguridad de los recipientes de almacenamiento con capacidad

superior a 5000 litros debe tener tubos de desfogue con una longitud mínima de 1.5 m y contar con capuchones fácilmente removibles de protección, con diámetro igual o superior al de la válvula

• Las válvulas de seguridad instaladas en los recipientes deberán ser del tipo y

capacidad indicada en la Norma NOM-021-SCFI antes mencionada

Para los recipientes de tipo intemperie, se aplicará los siguientes requerimientos de diseño • Los recipientes se instalarán sobre dos bases de sustentación, construidas con

materiales incombustibles, a una altura tal que permita fácil operación y mantenimiento de su válvulas, de acuerdo a la siguiente tabla:

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Tabla 2.1 Altura del recipiente según su capaci dad de almacenamiento CAPACIDAD (litros) ALTURA MINIMA DEL FONDO DEL

TANQUE A NIVEL PISO TERMINADO (m.)

HASTA 5000 1.00 (AUTO ABASTO 0.50) DE 5001 A 50,000 1.50 SUPERIOR A 50,000 2.00 ESTACION INTEGRAL (CUALQUIER CAPACIDAD)

0.80

Para los recipientes de capacidad superior a 5000 litros, la placa de apoyo del recipiente deberá descansar en las bases de sustentación.

• El diseño y construcción de las bases de sustentación deberán ajustarse a las especificaciones del reglamento de construcción de la entidad federativa correspondiente.

• Para facilitar la lectura de los instrumentos de medición de los tanques de

almacenamiento, se debe contar con una escalerilla fija de material incombustible.

• Los tanques de almacenamiento deben contar con escalera de material incombustible, instalada permanentemente para el fácil y seguro acceso a la parte superior de estos, terminada en plataforma de operación. Para los recipientes de 5000 litros o menores, ésta puede ser la misma del punto anterior sin plataforma.

• Los recipientes tipo intemperie deberán tener salida para gas líquido en la parte

inferior de estos, con válvulas de exceso de flujo y válvula de cierre.

• La ubicación de los recipientes o de los sistemas se hará en áreas libres de construcciones o en áreas ventiladas y a la intemperie.

• Los linderos del área del tanque y/o sistema de suministro deberán circundarse con

muretes que permitan la adecuada ventilación o bien en puntos opuestos y acceso restringido al personal no autorizado

• Deberá contarse con Bitácora en la que conste el mantenimiento e inspecciones que

se le proporcione a los recipientes, accesorios e instalaciones.

• Deberá inspeccionarse anualmente la instalación por un perito responsable, quien determinará si ésta sigue cumpliendo con las medidas de seguridad y funcionalidad requeridas por la Norma.

Para los recipientes subterráneos se aplicarán los siguientes requerimientos de diseño:

• Los recipientes deberán ser especiales para servicio subterráneo en su caso.

• El recipiente subterráneo deberá instalarse dentro de una fosa de dimensiones

adecuadas para éste.

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• En caso de ser necesario, esta fosa estará forrada en todas sus caras menos la superior y la inferior por muros de concreto. Deberá existir una distancia de por lo menos 1.0 m. entre el recipiente y los muros.

• El sitio que se elija para la fosa deberá estar fuera del paso de vehículos, evitándose

el tránsito sobre el recipiente por medio de postes, topes o bordos de dimensiones adecuadas, construidos en concreto armado o acero estructural.

• No deberán instalarse recipiente subterráneos sobre accidentes del terreno tales

como cuevas, cavidades, tiros o galerías de minas etc., donde se pudiera acumular algún derrame.

• En caso de contar la instalación con más de un recipiente subterráneo, deberán

instalarse estos con una separación mínima de 1.0 m. entre recipientes.

• No existirán ductos, drenajes u otras canalizaciones ajenas a la instalación de gas, a una distancia de por lo menos 1.5 m. alrededor de la fosa.

• La parte superior del domo deberá localizarse cuando menos a 20.0 cm. abajo del

nivel de piso terminado, la cubierta de accesorios de control deberá ser fácilmente accesible desde el exterior y deberá estar protegida con una tapa del registro a una altura mínima de 10 cm. sobre nivel de piso terminado.

• El fondo de la fosa deberá apisonarse, nivelarse y cubrirse con una capa de grava y

otra de arena, ambas de un espesor mínima de 15 cm. En caso de requerirse, debido a niveles freáticos, deberá construirse losa impermeable en el fondo.

• El recipiente se fijará por medio de un anclaje del tipo denominado “de dos muertos”,

a los cuales se sujetará por medio de cinchos o cadenas adecuados

• El sitio en que el cincho o cadena abrace el recipiente se protegerá por medio de hule o material similar, de 2 cm. de espesor como mínimo, de tal manera que evite daños al recubrimiento anticorrosivo del recipiente. Cada cincho o cadena contará con un templador.

• Cualquier daño al recipiente o su recubrimiento, causado durante la instalación,

deberá ser evaluado y repararse antes de cubrir el recipiente.

• Deberá probarse la hermeticidad de tubería y conexiones de todo el conjunto antes de cubrir con arena.

• El relleno de la fosa se hará con arena libre de sales corrosivas (arena de rió, arena

silica, por ejemplo) hasta 15 cm. sobre el domo del cuerpo cilíndrico, y a partir de ahí hasta el nivel de piso terminado, con grava.

• Cada cinco años se retirará de la fosa el recipiente, se efectuará inspección visual, y

en su caso, pruebas complementarias. En caso de ser apto para continuar en servicio, se efectuará cambio de válvulas y recubrimiento al recipiente.

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• Se deberá verificar la necesidad de instalar protección catódica a los recipientes subterráneos, adicional al recubrimiento anticorrosivo, así como los puntos en que se requiera instalar coples aislantes. Esta protección deberá revisarse anualmente.

• Si se opta por usar protección catódica con corriente catódica directa, la instalación

eléctrica deberá ser aprueba de explosión, si se instala a distancia menor de la indicada para tomas de suministro.

Para los recipientes cubiertos por montículo se aplicarán los siguientes requerimientos de diseño:

• Los recipientes deberán ser especiales para servicio recubiertos en montículo, deberán estar soportados sobre bases de sustentación de concreto armado.

• El cuerpo y cabezas del recipiente deberán estar recubiertos por un montículo de

material inerte y tamizado, con espesor mínimo de 30 cm. sobre el domo del tanque y 1.0 m. mínimo en el plano diametral horizontal. Se deberán diseñar los taludes de manera de evitar deslaves por intemperismo.

• El sitio que se elija para el montículo deberá estar fuera del paso vehículos,

protegiéndose el tanque por medio de postes, topes o bordes de dimensiones adecuadas, construidos en concreto armado o acero estructural. No se permitirá el paso de peatones sobre el montículo.

• No deberán instalarse tanques cubiertos por montículos sobre accidentes del terreno

tales como cuevas, cavidades, tiros o galerías de minas, etc., donde se pudiera acumular algún derrame.

• No existirán ductos, drenajes u otras canalizaciones ajenas a la instalación de gas, a

una distancia de por lo menos 3.0 m. alrededor del montículo.

• Cualquier daño al recipiente o a su recubrimiento causado durante la instalación deberá ser debidamente reparado antes de cubrirlo.

• Deberá probarse la hermeticidad de tuberías y conexiónes de todo el conjunto antes

de recubrir para formar el montículo

• Se deberá verificar la necesidad de instalar protección catódica a los recipientes cubiertos por montículo adicional al recubrimiento anticorrosivo, así como los puntos en que se requiere instalar coples aislantes. Esta protección deberá revisarse anualmente

• En caso de contar la instalación con más de un recipiente cubierto por montículo,

deberá instalarse estos con una separación de 1.0 m. entre cada recipiente.

• Deberá contar con acceso permanente, fácil y seguro a las válvulas e instrumentos, mismo que no apoyará sobre el montículo.

• Cada cinco años se retirará el montículo del recipiente, se le efectuará inspección

visual, y en su caso, pruebas complementarias. En caso de ser apto para continuar en servicio, se le efectuará al recipiente cambio de válvulas y de recubrimiento.

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• Además de los requerimientos anteriores, en todas las estaciones deberá impedirse

el acceso de personal no autorizado a la zona de almacenamiento de la estación. Esta restricción deberá hacerse por medio de una barda de malla tipo ciclonica, como mínimo.

• Las tomas de suministro de la estación deberán quedar protegidas par evitar su

operación cuando no estén en servicio. 2.4.5 TUBERIAS Y ACCESORIOS

• El sistema debe quedar integrado en su totalidad con tuberías rígidas, contando con flexibles para la presión de trabajo requerido y de longitud adecuada.

• Las tuberías roscadas que se instalen en una estación de Gas L.P. sin costura, de

acuerdo a la Norma NMX-B-SCFI-1993 “Productos siderúrgicos. Tubos de acero al carbón con o sin costura, negros o galvanizados por inmersión en caliente para usos comunes”. Las conexiones que se utilicen deberán soportar una presión de 13.74 MPa (140 kgf/cm²) como mínimo, debiéndose efectuar el empaque con selladores que no sean afectados por el Gas L.P.

• En las tuberías roscadas, la profundidad y longitud de la cuerda debe ser la indicada en la Norma NMX-H-22-1995 “Conexiones roscadas de hierro maleable clase, 1.03 MPa (10.49 kgf/cm²) y 2.07 MPa” (21.09 kgf/cm²).

• Si se utiliza tubería soldada, deberá ser de acero al carbono cedula 40 ésta, deberá

ser sin costura de acuerdo a la Norma NMX-B-10-SCFI en vigor. Las conexiones soldables que se utilicen deberán ser para tubería cedula 40 y soportar una presión de 6.85 MPa (70 kgf/cm²) como mínimo.

Las soladuras en las tuberías deben inspeccionarse por personal calificado conforme a los siguientes criterios

• Se inspeccionarán las soldaduras efectuadas por cada soldador.

• Se rendirá informe por escrito con base en Norma ANSI/ASME B-31.3, párrafo Edición vigente, para las tuberías de diámetro nominal a 7.6 cm. (3 pulgadas)

• En su caso, el radiografiado se aprobará de acuerdo al código ASME sección IX

“Calificación de soldadura”

• Las tuberías del sistema deben instalarse sobre el nivel del piso terminado o dentro de canaletas de concreto con rejillas metálicas, ya sea sostenidas por muretes de concreto o soportes metálicos, pero en todas los casos debe protegerse contra la corrosión la parte que haga contacto con dicho soporte

• No se permite la instalación de tuberías de gas L.P. ocultas subterráneas.

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• Una vez terminado el sistema de tuberías se debe efectuar una prueba de hermeticidad, neumática con aire o con gas inerte a una presión de 0.98 MPa (10 kgf/cm²) o hidrostática a una presión de 1.176 MPa (12 kgf/cm²) por un tiempo mínimo de 30 minutos.

• En los tramos de tubería o tubería manguera, en que pueda quedar atrapado el gas

líquido entre dos válvulas de alivio hidrostático con presión máxima de apertura de 2.81 MPa (27.5 kgf/cm²); protegida contra la intemperie y evitado que su desfogue quede dirigido a los recipientes de almacenamiento y a la zona de suministro

• Todas las válvulas de exceso de flujo o de no retroceso deberán instalarse por una

válvula de corte manual

• Deberán instalarse válvulas automáticas de retorno en los sistemas de bombeo 2.4.6 MEDIDORES DE SUMINISTRO

• Los medidores de suministro serán obligatorios para las estaciones de servicio al público.

• Los medidores deberán validarse con la periodicidad marcada por la Dirección

General de Normas, Dirección de Certificación de la Calidad.

• Los medidores deberán estar protegidos contra daños mecánicos. Por medio de protectores tales como banquetas, topes o muretes de concreto de dimensiones adecuadas.

• Los medidores deberán estar instalados en un área con piso de concreto, con la

pendiente adecuada para el desalojo de las aguas pluviales.

• En caso de utilizarse medidores, éstos contarán con un cobertizo de protección contra la lluvia este deberá estar construido con materiales incombustibles y contar con una ventilación adecuada

• Para las estaciones de capacidad mayor a 5000 litros o con más de dos tomas de

suministro, los medidores deberán estar instalados dentro de una isleta de suministro, protegidos mediante la banqueta de la isleta y con topes o pilares de concreto.

• Las isletas serán de dimensiones adecuadas a la operación de suministro. Para

estas isletas se aplicarán las distancias mencionadas.

• Antes de cada medidor de suministro debe instalarse una válvula manual de cierre y después de la válvula diferencial debe instalarse una válvula de relevo de presión hidrostática adecuada.

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2.4.7 MAQUINARIA

• Las bombas para hacer el trasiego de gas deben anclarse sobre bases de concreto o metálicas, sobre nivel de piso terminado y deben contar con conexión a tierra.

• En el caso de estaciones de auto abasto con capacidad hasta 5000 litros se utilizará

bomba con capacidad suficiente para efectuar el trasiego hacia la toma de suministro.

• En todas las estaciones SE RECOMIENDA contar con un operador por cada toma de

suministro.

• La maquinária deberá protegerse contra deterioros accidentales por personas o vehículos, mediante zonas de protección.

• Podrá instalarse un cobertizo de protección contra la lluvia en el área de bombeo,

éste deberá estar construido con materiales incombustibles, y contar con una ventilación adecuada.

2.4.8 TOMAS DE RECEPCION Y SUMINISTRO Las tomas del llenado y suministro deben instalarse a la intemperie

• Todas las tomas de recepción deberán contar con tubería de desfogue, con una longitud de 80 cm. como mínimo, con válvulas de cierre manual y orientada a la zona de menor riesgo.

• Para recipientes con capacidades mayores a 5000 litros y para todos los

subterráneos o cubiertos con montículo, se deberá utilizar tubería de llenado. Lo mismo aplica si la altura del recipiente respecto al nivel del piso es superior a 7 m.

• Las tuberías de llenado roscadas deberán de ser de acero al carbono cedula 80, con

conexiones para una presión de 13.79 MPa (140.6 kgf/cm²) Si son soldables, deberán ser cedula 40 con conexiones de resistencia equivalente. En el caso de estaciones de auto abasto con capacidad menor a 5000 litros se podrá utilizar cobre rígido tipo “L” con soldadura tipo 95-5

• Las tomas de llenado para recipientes menores a 5000 litros deberán contar, como

mínimo con:

a) Válvula de control manual , para una presión de trabajo de 2.75 MPa (28 kgf/cm²), antes del acoplador con cuerda ACME al recipiente.

b) En la boca de toma , una válvula de no retroceso doble, con cuerda ACME para

recibir al acoplador del autotanque, seguida de válvula de acción manual.

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c) Válvula de relevo de presión , cuyo ajuste deberá de ser de 1.72 MPa (17.56 kgf/cm²), localizada en el punto más alto del recorrido entre las dos válvulas de acción manual.

• Las tomas de las tuberías de recepción para estaciones con capacidad superior a

5000 litros deberán estar firmemente sujetas en marcos de concreto o acero estructural, de manera que la tubería entre el marco y el recipiente permanezca en su lugar y operativa, en caso de moverse el vehículo estando la manguera conectada.

Para todas las estaciones con capacidad entre 5001 y 25000 litros, las tuberías de llenado deberán contar con los siguientes accesorios del recipiente.

a) Válvula de control manual , para una presión de trabajo de 2.75 MPa (28 kgf/cm²),

inmediatamente después de la válvula de no retroceso del recipiente.

b) Válvulas de cierre manual, para una presión de trabajo de 2.75 MPa (28 kgf/cm²), antes del acoplador ACME de bronce, de la boca del recipiente.

c) Marco de soporte para la toma , en concreto armado o acero estructural anclado

firmemente al terreno, con una resistencia superior al punto de fractura.

d) Cople o adaptador ACME, con punto de fractura dirigido inmediatamente al terreno, y con una resistencia superior al punto de fractura del vehículo de suministro

e) Entre el marco de soporte y el recipiente de alm acenamiento, una válvula de no

retroceso seguida de una de acción manual. Este conjunto deberá mantenerse en su lugar y operativo en caso de ruptura de la manguera.

f) Válvulas de relevo hidrostático entre las dos válvulas de acción manual. El

desfogue de ésta deberá estar orientado de manera de no incidir sobre el recipiente suministrador, el recipiente de almacenamiento, ni los vehículos a los que se suministre. Su colocación deberá hacerse de manera que desfogue hasta una altura tal que permita la rápida dispersión de la descarga

• Las tuberías de llenado para recipientes mayores a 25000 litros deberán apegarse a

la NOM-EM-001-SCFI-1998 “Plantas de almacenamiento para gas L.P.- Diseño y construcción”

• La conexión de manguera para toma y la posición del vehículo que se cargue o

descargue debe ser proyectada para que la manguera siempre este libre de dobleces bruscos.

• Deberán instalarse soportes para que las mangueras de suministro se encuentren

resguardadas contra daños mecánicos durante el tiempo que no estén en operación.

• En cada toma de recepción y suministro deberá contarse con medios para conectar el vehículo a tierra, independientemente de los recipientes.

• La zona de toma de recepción deberá estar restringida para el personal no

autorizado y el público usuario

30

• Esta restricción deberá hacerse por medio de una malla tipo ciclónica como mínimo

2.4.9 DISTANCIAS MINIMAS DEL TANQUE A LAS DIFERENTES CONTRUCCIONES Las distancias mínimas entre las partes que integren una estación de Gas L.P., deben medirse en forma radial y son las siguientes: Tabla 2.2 Distancias mínimas requeridas del recipi ente a las diferentes construcciones (en metros)

A U T O A B A S T O

C O M E R C I A L E S

HASTA 5000 LITROS

5001 A 25000 LITROS

25000 LITROS

HASTA 5000 LITROS

DE 5001 A 2500 LITROS

25000 LITROS

DE RECIPIENTE DE ALMACEAMIENTO A:

(1)+ (2)+ (3)+

(1)+ (2)+ (3)+

(1)+ (2)+

(1)+ (2)+ (3)+

(1)+ (2)+ (3)+

(1)+ (2)+

OTRO RECIP. ALMACEN

1.0 1.0 1.0 1.5 1.5 1.5 (a) 1.5 1.5 1.0 1.0 1.5 NO 1.5 a) 1.5

LIMITE DEL PREDIO DE LA ESTACION

3.0 2.0 1.5 7.0 7.0 2.0 15 2.5 3.0 3.0 1.5 7.0 2.5 15 2.5

OFICINAS Y BODEGAS

3.0 3.0 3.0 7.0 7.0 3.0 7.0 3.0 3.0 3.0 3.0 7.0 NO 3.0 7.0 3.0

ZONA DE PROTECCION RECIPIENTE

1.5 --- 1.5

1.5 ---- 1.5

1.5 1.5

1.5 1.5

1.5 NO 1.5

1.5 1.5

ALM DE PRODUCTOS COMBUSTIBLES

7.0 7.0 3.0

10.0 10.0 5.0

15.0 7.0

7.0 7.0 3.0

10.0 NO 5.0

15.0 7.0

PLANTA GENERADORA DE ENERGIA ELECTRICA

15 15 15

15 15 15

15 15

15 15 15

15 NO 15

15 15

TOMA DE SUMISTRO A UNIDADES

3.0 ----- 2.0

6.0 ----- 2.0

6.0 2.0

3.0 ---- 2.0

6.0 NO 2.0

6.0 2.0

TOMAS SUMINSITRO A:

OFICINAS, BODEGAS

7.5 ----- 7.5 7.5 ------ 7.5 7.5 7.5 7.5 ---- 7.5 7.5 NO 7.5 7.5 7.5

LINDERO DEL PREDIO

7.0 ----- 7.0 7.0 ----- 7.0 7.0 7.0 7.0 ---- 7.0 7.0 NO 7.0 7.0 7.0

VIAS O ESPUELAS DEL F.C.

15.0 ---- 15.0 15.0 ---- 15.0 15.0 15.0

15.0 --- 15.0 15.0 NO 15.0 15.0 15.0

ALM. DE PRODUCTOS COMBUSTIBLES

7.5 7.5 7.5

7.5 7.5 7.5

7.5 7.5

7.5 7.5 7.5

7.5 NO 7.5

7.5 7.5

TOMA RECEPCION A

LINDEROS ---- ---- ---- 6.0 ---- 6.0 6.0 6.0 ---- NO --- 6.0 NO 6.0 6.0 6.0

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NOTAS: (1)+ Recipientes a intemperie sobre el nivel de piso terminado. (2)+ Recipientes a intemperie en azotea (3)+ Recipientes subterráneos o cubiertos por montículo. (a) La mayor entre 1.5 m. y ¼ de la suma de los diámetros.

“NO” Indica que no esta permitido. “----“ Indica que no hay requerimientos de distancia 2.4.10 MEDIDAS DE SEGURIDAD Sistema de protección por medio de Extintores: La determinación de la cantidad de extintores necesarios en las áreas que se describen a continuación se hará siguiendo el procedimiento de cálculo de unidades de riesgo “UR” y los factores que se anotan.

Tabla 2.3 Areas de riesgo AREA RIESGO FACTOR Almacenamiento Grave 0.3 Bombas Grave 0.3 Compresores Grave 0.3 Tomas de recepción Grave 0.3 Tomas de suministro a Carburación

Grave 0.3

Bodega de almacenes Moderado 0.2 Oficinas Moderado 0.2 Servicios sanitarios Leve 0.1 Caseta de vigilancia Leve 0.1 Tablero eléctrico Moderado 0.2 Planta de fuerza Moderado 0.2

Las unidades de riesgo existentes se determinan multiplicando la superficie en m² que ocupe cada una de las áreas anotadas con el factor correspondiente. Para los casos en que dos o más instalaciones ocupen una superficie común esta será considerada como una sola. La determinación de la cantidad de extintores requeridos en cada una de las áreas mencionadas se hará aplicando la tabla de unidades de capacidad de extinción anexa.

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Tabla 2.4 Tipos de Extintor Unidades de Extinción

Capacida d Nominal

Tipo de Extintor FUEGO TIPO

A

FUEGO TIPO

B C Polvo químico seco base bicarbonato de sodio

9.08 Kg 13.62 Kg 50.00 Kg 68.00 Kg 159.00 Kg

20 20 80 80 80

Polvo químico seco BC (base bicarbonato de potasio)

9.08 Kg 13.62 Kg 50.00 Kg 68.00 Kg 159.00 Kg

40 60 160 160 160

Polvo químico seco ABC (base fosfato monoamoniaco)

13.62 Kg 50.00 Kg 68.00 Kg 159.00 Kg

60 20 20 30

40 120 120 120

Bióxido de carbono 9.08 Kg 23.00 Kg 34.00 Kg 45.00 Kg

10 16 20 30

Los extintores deben ser de polvo químico seco del tipo ABC, a excepción de los que se requieran en los tableros de control eléctrico, en los que deberán ser de bióxido de carbono (CO2) La capacidad mínima de los extintores será de 9.08 Kg. (20 lb) En la instalación mínima de los extintores se debe cumplir con lo siguiente a) Colocarse a una distancia no mayor de 20 m. de separación entre uno y otro.

b) Colocarse a una altura máxima de 1.50 m. y mínima de 1.30 m. medidas del piso a

la parte más alta del extintor.

c) Sujetarse en tal forma, que se pueden descolgar fácilmente para ser usados.

d) Colocarse en sitios visibles y de fácil acceso y conservase sin obstáculos

e) Señalarse donde está colocado de acuerdo con las Normas Oficiales Mexicanas NMX-S-14-1993 “Aplicación de los colores de seguridad” y NMX-S-15-1993 “Símbolos y dimensiones para las señales de seguridad”.

f) Estar sujetos a mantenimiento llevando registro con la siguiente información, fecha

de adquisición, inspección, revisión de cargas y pruebas hidrostáticas

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g) La estación deberá contar con un sistema de alarma para caso de incendio, mediante el cual se avise en forma efectiva y oportuna a todo el personal de la iniciación de una emergencia

2.4.11 SISTEMA ELECTRICO

• El sistema eléctrico debe cumplir con lo que establece el Reglamento de Instalaciones Eléctricas publicado en el Diario Oficial de la Federación del 22 de junio de 1981, así como con las Normas Técnicas para Instalaciones Eléctricas publicadas en el Diario Oficial el 30 de julio de 1981, o las Normas Oficiales Mexicanas equivalentes en vigor.

• Todos los elementos del sistema eléctrico, en las zonas de almacenamiento y

trasiego y los que se encuentren instalados en un radio de 15 m. como mínimo de ellas, deberán ser aprueba de explosión. y cumplir con el capitulo 5 secciones 501, 502, 507, 513 y 514 de las Normas Técnicas (Dirección General de Normas, Edición 1981) o las Normas Oficiales Mexicanas equivalentes en vigor.

• La iluminación eléctrica de la estación será obligatoria y se hará por medio de

reflectores que estén colocados fuera de la zona de protección de los recipientes y de los lugares de trasiego. La iluminación eléctrica de estas zonas podrá hacerse también con focos protegidos con lámparas a prueba de explosión.

• El sistema debe contar dentro de las zonas de almacenamiento y trasiego con sellos

condulets a prueba de explosión en todas las partes donde existen motores e interruptores.

• Dentro de los límites de la estación general, en lugar de fácil acceso y fuera de las

zonas de almacenamiento y trasiego.

• Se debe colocar un interruptor general, en lugar de fácil acceso y fuera de la zona de almacenamiento y trasiego.

• Los arbotantes para alumbrado y sus retenidas deben estar protegidos contra daños

mecánicos

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2.4.12 ROTULOS DE PREVENCION, PINTURA Y COLORES DISTINTIVOS

Los recipientes de almacenamiento deben pintarse en su totalidad de colores de aluminio o blanco. Se pintará de rojo en cada uno de los casquetes, un círculo que tendrá un diámetro de aproximadamente la tercera parte del diámetro del recipiente, así como los capuchones protectores. (De acuerdo a la Norma NOM-025-SCFI-1993 “Estaciones de Gas L.P. con almacenamiento fijo diseño y construcción”) Las tuberías deben pintarse como sigue: Color rojo las de gas en estado líquido Color amarillo las de gas en estado de vapor. Color verde las de retorno de gas líquido. Color blanco las de aire. Color azul las de agua. Color negro los ductos eléctricos Este código de colores debe colocarse en la entrada de la estación y en la zona de trasiego de Gas L.P. Deberán instalarse como mínimo los siguientes rótulos preventivos y de información, en lugares estratégicos y visibles a los usuarios y a los propios operarios de la estación de gas:

a) “Peligro no fumar”

b) “Apague su motor antes de iniciar la carga”

c) “Prohibido el acceso a personal no autorizado”

d) Rótulo con instrucciones detalladas para la operación de recepción de gas L.P. junto a la toma de recepción rellenado

e) Rotulo con instrucciones detalladas para la operación de suministro, junto a las

tomas de suministro.

f) “Prohibido cargar gas si hay personas a bordo del vehículo”

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2.4.13 CERTIFICADOS DE CAPACITACION El personal dedicado a la operación de éstas estaciones de servicio deberá acreditar anualmente, exhibiendo los certificados correspondientes ante la Autoridad competente de que fueron debidamente capacitados por Peritos responsables o Instituciones reconocidas para este fin.

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CAPITULO 3 MEMORIA TECNICO DESCRIPTIVA Y PLANOS DE LA ESTACION DE CARBURACION. 3.1 PROYECTO CIVIL. La Instalación será destinada a la venta de gas L.P. al público, que requiera de este tipo de combustible para su propulsión. 3.1.1 CLASIFICACIÓN. Como el presente trabajo es un anteproyecto, se supondrá la instalación de la estación sobre una carretera federal no especificada, por tanto los límites y demás datos que se describan con respecto a la ubicación de la estación serán supuestos. Tomando como base los lineamientos que establece la Norma aplicable. Esta estación se clasifica como sigue:

a. Por su ubicación se clasifica en Clase “B” (suburbana).- Se localiza fuera de los límites de zona urbana

b. Subtipo 2 Comercial.- Para venta al público en general. c. Capacidad.- Su capacidad de almacenamiento será de 5000 litros en un recipiente.

3.1.2 DISEÑO. La estación se apegará a lo establecido en la Norma Oficial Mexicana NOM-025-SCFI-1993 “Estaciones de gas L.P. con almacenamient o fijo.- Diseño y Construcción”. 3.1.3 SUPERFICIE DEL TERRENO. El terreno en donde se instalará la estación, deberá contar con una superficie mínima total de 1,200 m″ y deberá ser de forma regular, según plano anexo No 1 3.1.4 UBICACIÓN, COLINDANCIAS Y LINDEROS DE LA EST ACION a) Ubicación: Como se mencionó antes, la estación se ubicará al pie de una Carretera Federal. b) Colindancias: • Al norte, en 40 m. con un predio utilizado para sembrar maguey. • Al sur, en 40 m. con un predio utilizado para sembrar maguey. • Al este, en 30 m. con la Carretera Federal. • Al oeste, en 30m. con un predio utilizado para sembrar maguey.

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c) Linderos. La estación estará delimitado en sus linderos por una barda de block, tabique y con castillos de concreto de 3.0 m., 4.0 m. y 4.5 m. de altura por sus cuatro linderos, es un material incombustible, sobre el nivel de piso terminado (NPT). La estación contará en el frente con dos puertas abatibles de 6.0 m. de ancho de lámina galvanizada, para facilitar la entrada y salida de los vehículos, así mismo contará con dos puertas de lámina galvanizada de 0.90 m. de ancho para el fácil y seguro acceso de personas. En la parte posterior de la estación (lindero oeste) se encontrará otra puerta abatible de 6 m. de ancho que funcionará como salida de emergencia. En ninguna de las Colindancias mencionadas anteriormente, se desarrollan actividades que pongan en riesgo la operación normal de la estación. El predio, no esta cruzado por líneas de alta tensión ni aéreas, ni subterráneas. 3.1.5 URBANIZACIÓN. El terreno designado para la estación, se nivelará con la finalidad de proveer de las pendientes adecuadas, que serán del 3%, para el desalojo de aguas pluviales, de la misma forma se instalarán los sistemas de drenaje adecuados para dicho propósito. Las zonas de circulación para las unidades que serán abastecidas por la estación de gas L.P. tendrán una zona pavimentada y la amplitud suficiente para el fácil y seguro movimiento de vehículos y personas. Las zonas de circulación, de protección al área de almacenamiento, maquinaria y equipo, así como las de recepción y suministro se mantendrán despejadas y libres de basura o de cualquier sustancia o material combustible. Por otro lado, el estacionamiento de vehículos se ubicará fuera de la zona de almacenamiento y trasiego. No existirán talleres en la zona de almacenamiento o trasiego. Ver plano anexo No. 1

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3.1.6 CONSTRUCCIONES. Esta estación contará con construcciones propias consistentes en oficina y sanitarios localizados sobre el lindero este, en su construcción se emplearán materiales incombustibles y cumplirán con las distancias mínimas indicadas en la Norma aplicable en este tipo de estaciones. Las dimensiones se describen en el plano correspondiente a ésta memoria 3.1.7 SERVICIOS SANITARIOS. La estación contará con dos servicios sanitarios localizados en el lindero este de la estación, destinado uno para hombres y otro para mujeres, cada uno de los cuales tendrá una taza y un lavabo. También se contará con un servicio sanitario para la oficina con una taza y un lavabo. Sus dimensiones se aprecian en el plano correspondiente, anexo a ésta memoria Los servicios sanitarios, cumplirán con las especificaciones de la secretaría de salud y la descarga de aguas negras estará conectada al alcantarillado municipal. 3.1.8 ISLETA DE CARBURACION. Se instalará una isleta de carburación, con una base de concreto con una altura de 30 cm sobre NPT. y con protecciones metálicas en los extremos para evitar daños mecánicos ocasionados por un impacto. 3.1.9 COBERTIZO DE LA ISLETA El cobertizo que cubrirá la isleta de suministro será de una estructura metálica de materiales incombustibles, sus dimensiones se aprecian en el plano correspondiente, anexo a esta memoria 3.1.10 PROTECCIONES AREA DE ALMACENAMIENTO E ISL ETA DE SUMINISTRO Las protecciones para la isleta de suministro será de material incombustible tubular que estarán anclados al piso instalados en las cabezas de la isleta para proteger a ésta de cualquier impacto.

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3.2 PROYECTO MECANICO. 3.2.1 RECIPIENTE DE ALMACENAMIENTO Se instalará un recipiente con capacidad de 5000 litros de almacenamiento, éste recipiente, será del tipo intemperie, cilíndrico-horizontal para contener gas L.P. y se colocará cumpliendo con las distancias mínimas especificadas en la Norma Oficial Mexicana. El recipiente de almacenamiento estará sustentado por una estructura metálica y sujetado a ésta en sus cuatro patas, por medio de puntos de soldadura, que impedirán el desplazamiento del tanque en presencia de sismos, pero sin limitar los movimientos de contracción y dilatación. El recipiente, se tendrá localizado a la intemperie, contando con amplia y natural ventilación y tendrá una escalerilla metálica para facilitar el acceso a los accesorios de control y seguridad

Tabla 3.1 Datos del recipiente de almacenamiento. Material ASTM A-515 Capacidad. 5000 litros-H20 al 100% Norma de Fabricación. NOM-SCFI-021/3-1993 Espesor del Cuerpo. 6.19 mm Espesor de Cabezas. 6.35 mm Diámetro Exterior. 116.8 cm Presión de Diseño 14 kg/cm″ Temperatura Máxima 37.8 °C Cabezas Semielipticas. Tara 945 kg. Longitud 4860 mm.

Cada recipiente contará con los siguientes accesorios

ACCESORIOS DEL RECIPIENTE.

Válvula de exceso de flujo. ¬1 ¾ Válvula de servicio. ¬ ¾ Válvula de exceso de flujo ¬ ¾ Válvula check look ¬ ¾ Flotador Magnético Válvula de seguridad ¬ ¾ Válvula de llenado ¬ ¾

Ver plano No. 2

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RELACIÓN DE DISTANCIAS MINIMAS. Del recipiente a: Lindero norte 15.57 m. Lidero sur 18.25 m. Lindero este 26.00 m. Lindero oeste 9.00 m. Oficinas y bodega 20.00 m. Sanitarios 24.00 m. Isleta de carburación 7.60 m. Paño inferior del tanque a NPT 1.59 m. 3.2.2 MAQUINARIA. Para la operación de trasiego a los vehículos se instalará una bomba con las siguientes características:

Potencia del motor eléctrico 3 HP RPM 1,800 Capacidad nominal 30 gpm Presión diferencial de trabajo máx. 2.8 kg/cm″

La bomba se ubicará en el interior de la zona de almacenamiento y estará destinada para el suministro de gas L.P., será del tipo centrifuga, y estará acoplada para su mejor funcionamiento por medio de un cople especial a un motor eléctrico a prueba de explosiones de 3 H.P. a 1725 r.p.m. 110/220 volts. Esta bomba será de una capacidad de 30 gpm. y estará montada sobre una base metálica, la que a su vez estará anclada al piso con la finalidad de disminuir las vibraciones a las tuberías, con el mismo propósito, a la entrada de la bomba se incluirá un conector flexible metálico. El motor eléctrico acoplado a la bomba será el apropiado para operar en atmósferas de vapores combustibles (a prueba de explosión) y para su mejor protección deberá ser conectado al sistema general de “tierras”, por medio de un cable de cobre desnudo calibre No 8, unido a una varilla de cobre de 3.0 m. de longitud la que permanecerá enterrada, también contará con protecciones térmicas.

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3.2.3 TUBERÍAS Y CONEXIONES: Toda la tuberías empleada en la instalación, será de acero al carbono cedula 80 sin costura para conexiones roscadas, las uniones estarán hechas en profundidad y longitud tal como lo establece la Norma NOM-H-22, empleando para asegurar la hermeticidad de las mismas, cinta de teflón y sellador. La tubería que conducen gas en estado líquido del recipiente de almacenamiento, hasta la bomba de trasiego, será de 44.5 mm, de diámetro y ésta a los medidores volumétricos será de 51, y 25.4 mm. de diámetro, las tomas de suministro serán de 19 mm. de diámetro. La tubería que retorna en gas en estado líquido será de 25.4 mm. de diámetro de la salida de las bombas, hasta los recipientes de almacenamiento, y la tubería que conducen gas en estado de vapor en todo su recorrido será de 19 mm. de diámetro. Las tuberías en todo su recorrido serán visibles y se encontrarán soportados a una distancia mínima de 0.30 m. del Nivel Piso Terminado. La tubería utilizada en la estación es de Ø1” (25.4 mm) y de Ø1 3/4” (44.5 mm) de acero al carbono cedula 80 sin costura (éstas serán roscadas), para resistir una presión 13 MPa (140 Kgf/cm²) como mínimo. Se efectuarán pruebas de hermeticidad utilizando un gas inerte, y se aplicará una presión de 0.98 MPa (10 kg/cm″) y se mantendrá la presión hidrostática por un lapso de tiempo no menor a 30 minutos. En los puntos que la tubería hace contacto con los soportes, se protegen contra la corrosión, por medio de cintas de hule. En las tuberías conductoras de gas en estado líquido, en las secciones de tubería y en las de tubería-manguera en que pueda existir atrapamiento de gas entre dos válvulas de corte, se localizarán válvulas de seguridad para alivio de presiones hidrostáticas calibradas para una presión de apertura de 2.70 MPa (27.58 kg/cm″) siendo éstas de 13.0 mm. de diámetro y con una capacidad de descarga de 58 m³/min, contando cada una de ellas con capuchón protector contra la intemperie 3.2.4 MANGUERAS. Las mangueras que se utilizarán en el trasiego de gas L.P. ya sea en el estado líquido o gaseoso, serán especiales para este uso, construidas con hule neopreno y malla de acero resistentes al calor y a la acción del Gas L.P., están diseñadas para resistir una presión de trabajo de 2.74 MPa (28 kg/cm″) y una presión de ruptura de 13.72 MPa (140 kg/cm″). Estas mangueras se encontrarán instaladas en las tomas de suministro de gas a los recipientes de carburación instalados en los vehículos autorizados. Las mangueras en el tiempo que no sean usadas, permanecerán debidamente protegidas de la intemperie, de posibles golpes y de dobleces bruscos. Ver plano anexo No. 3

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3.2.5 CONTROLES a) Controles manuales: En diversos puntos de la instalación, se tendrán válvulas de operación manual, para una presión de trabajo de 2.74 MPa (28 kg/cm″), mismas que permanecerán cerradas o abiertas según el sentido de flujo que se requiera. b) Controles automáticos. A la descarga de la bomba se instalará un control automático de ¬¾” (19 mm) (válvula de retorno de liquido) para el retorno de gas líquido excedente al recipiente de almacenamiento. Este control consiste en una válvula automática, la que actúa por presión diferencial, y está calibrada para una presión de apertura de 0.14 MPa (1.5 kg/cm″).

3.2.6 MEDIDORES DE SUMINISTRO: Se instalará un medidor volumétrico, con el fin de controlar el suministro de gas L.P. a los vehículos. 3.2.7 TOMAS DE RECEPCION Y SUMINISTRO. a).- Toma de recepción . En este caso no se contará con toma de recepción, o línea de llenado, por lo que el llenado de los recipientes de almacenamiento se efectuará directamente del autotanque . b).- Toma de suministro . Las tomas de suministro se localizarán sobre la isleta al frente de la estación, con dos tomas, contarán cada una de ellas con pinzas especiales tipo “caiman” para descarga de energía estática Cada salida deberá contar con lo siguiente:

� Un medidor volumétrico. � Dos válvulas de corte de acción manual. � Una válvula de seguridad. � Una válvula de exceso de flujo. � Un niple con punto de fractura. � Una válvula de no retroceso.

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Inmediatamente después de este anclaje se conecta la manguera, y en su extremo opuesto una válvula manual de cierre rápido con una válvula de purga y el acoplador correspondiente En cada salida de suministro se contará con un soporte para la manguera, evitando deterioros y dobleces bruscos, cuando no este en uso. 3.2.8 EQUIPO GENERAL INSTALADO EN LA ESTACION DE CARBURACION Se tienen instalados diferentes controles estos se describen el plano número 4 anexo a éste capítulo.

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3.3 PROYECTO ELECTRICO.

3.3.1 Características de la instalación. 3F, 4H, 220/127 volts. Cargas Instaladas. Fuerza (3HP) para operación de la planta Con un 100% de demanda: 3 HP X 1 X 746 Watts = 2,238.00 Watts. Nota 1 Watt = 746 HP Alumbrado y contactos (4440 Watts) Con un 100% de demanda 4,440.00 Watts. CARGA TOTAL. 6,678.00 Watts. Se instalará un interruptor general junto a las oficinas, el cual estará en un lugar de fácil acceso. Protección del circuito derivado de la bomba. Bomba Gas líquido. 3HP arrancador a tensión plena intensidad de corriente 10 A. Interruptor 3 X 30 A El motor será protegido contra sobrecarga por medio de elementos térmicos en cada fase. Como se trata de un motor con régimen de servicio continuo, la capacidad del elemento térmico será de un valor tal que no exceda del 125% del valor de la corriente a plena carga. 3.3.2 SISTEMA DE CONEXIÓN A TIERRA FÍSICA. Con el sistema de tierras se consigue proporcionar caminos francos de retorno de falla para una operación confiable e inmediata de las protecciones eléctricas. El sistema de tierras constará de un anillo de cable de cobre desnudo cal 1-4/0d que se instalará dentro de la zona de almacenamiento conectado a tierra mediante un electrodo de varilla cobre de 5/8 X 3.05 m. de profundidad, ahogados en un material especial para reducir la resistencia del suelo hasta el valor deseado, que en este caso requiere sea de 1 Ohm,

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Al sistema de tierras se conectarán los siguientes equipos. � Tanque de almacenamiento. � Bomba de gas. � Boquillas de recepción y suministro. � Tuberías de gas y eléctricas. � Tablero eléctrico.

Ver plano anexo No. 4

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3.4 SISTEMA DE PROTECCION Y ANUNCIOS PREVENTIVOS

3.4.1 EQUIPO CONTRA INCENDIO A BASE DE EXTINTORES

En la planta se instalará una alarma sonora, además de contar con extintores debidamente distribuidos. Los extintores con los que se cuentan son los siguientes:

ZONA DESCRIPCION CAPACIDAD TIPO ALMACEN Y OFNAS. 10 PORATILES 10 Kg. AGUA ALMACEN Y OFNAS 6 PORTATILES 9 Kg POLVO QUIMICO TRASIEGO 1 CARRETILLA 50 Kg. POLVO QUIMICO TRASIEGO 1 PORTATIL 10 Kg. POLVO QUIMICO Se instalará una alarma sonora de 300 Watts. Como medida de seguridad y protección se tendrán instalados extintores de polvo químico seco con capacidad de 9 kg. cada uno de acuerdo a lo que establece la Norma Oficial Mexicana como se indica a continuación.

ZONA DESCRIPCION ALMACEN Y OFNAS. 1 ISLETA 2 TRASIEGO 1 ESTACIONAMIENTO 2

En la zona de almacenamiento se colocará un extintor de carretilla de polvo químico seco de 50 Kg. y uno portátil de 9 Kg. con las mismas características. En el tablero de control eléctrico se instalará un extintor de bióxido de carbono de 9 Kg. La cantidad de extintores se determinó de acuerdo al área a proteger, considerando el factor de riesgo y las unidades de extinción del extintor seleccionado. Los extintores se colocarán a una altura máxima de 1.50 m y mínima de 1.20 m medido del piso a la parte más alta del extintor.

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3.4.2 ROTULOS DE PREVENCION, PINTURA DE PROTECCION Y COLORES DISTINTIVOS Los recipientes de almacenamiento se tendrá pintados de color blanco brillante, en sus casquetes un circulo rojo cuyo diámetro será aproximadamente el equivalente a tres cuartas partes del diámetro del mismo, también tendrán inscrito con caracteres no menores de 10 cm. la capacidad en litro de agua, así como la razón social de la empresa. Los topes y defensas existentes en el interior de la estación se tendrán pintadas con franjas diagonales de color amarillo y negro en forma alternada. En el recinto de la estación se encontrarán instalados y distribuidos en lugares apropiados letreros con leyendas como: “Peligro no Fumar” se colocarán tres letreros en lugares visibles. “Gas L.P. Inflamable” se colocarán dos letreros en lugares visibles. “Prohibido el acceso a personal no autorizado” se colocará un letrero en cada puerta. Instrucciones para cargar. � Apague su motor antes de iniciar la carga. � Prohibido cargar si hay personas a bordo del vehículo. � Verificar que no estén fumando. � No atravesar la manguera por debajo del vehículo. � Al término del llenado verificar que no haya fugas en las válvulas y conexiones. Instrucciones para el llenado del tanque de almacen amiento. � No llenar a mas del 90% � Al terminar de llenar, verificar que las válvulas estén con su protección. � Verificar que al término del llenado no haya fugas en la válvula de llenado.

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Señalizaciones Preventivas:

Se localizarán en la zona de almacén, área de carga y descarga y zona de trasiego señalizaciones de los extintores, en la entrada de la estación de carburación se debe colocar un letrero restringiendo o prohibiendo el acceso a personal no autorizado, también incluir un letrero indicando el almacenamiento de gas L.P. inflamable, colocar en las inmediaciones letreros indicando la velocidad máxima de circulación dentro de la estación que es de 10 Km/h , también se deben colocar letreros de “prohibido fumar” y “se prohíbe reparar vehículos en esta zona.

Pintura del Tanque y Código de Colores de la Tuberí a:

El recipiente está pintado de color blanco y en sus cabezas se pintaron círculos rojos en cada una de ellas cuyo tamaño es 1/3 del diámetro del cilindro. Código de colores en la tubería. Todas las tuberías se encontrarán pintadas con los colores distintivos reglamentarios como son:

El código de colores establecido por la norma NOM-025-SCFI-1993 es:

� Blanco: para las líneas que conducen aire.

� Amarillo: para el gas L.P. en estado de vapor.

� Negro: para los ductos eléctricos.

� Azul: para las líneas de agua.

� Rojo: para las líneas de gas en estado líquido.

� Verde: para las líneas de retorno de gas líquido. Este código de colores se colocará en la entrada de la estación y en las zonas de trasiego de gas L.P.

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3.4.3 MEDIDAS GENERALES DE SEGURIDAD

Además de lo mencionado en ésta memoria, referente a seguridad en la estación, se encontrara lo siguiente: A la entrada de la estación, se tendrá instalado un anaquel con suficientes artefactos mata chispa, los que serán adaptados a cada uno de los vehículos que tendrán acceso a la misma. Se contará también con un sistema de alarma general a base de una sirena eléctrica, la cual es alimentada en forma independiente a los demás circuitos para mayor seguridad en su funcionamiento, siendo operada sólo en caso de emergencia. Con objeto de que la operación de la estación se efectué con la mayor seguridad, se impartirán cursos de capacitación, simulacros, uso de extintores, etc., a todo el personal que laborará en la estación de acuerdo a las funciones específicas que desarrollarán con el fin de que tengan los conocimientos necesarios en el uso y manejo de Gas L.P. Estos cursos teóricos-prácticos serán impartidos por una Unidad de Verificación en materia de gas autorizado por la Entidad Mexicana de Acreditación (EMA) y reconocido por la Dirección General de Gas, de la Secretaria de Energía

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CAPITULO 4 OPERACIÓN Y MEDIDAS DE SEGURIDAD. 4.1 RECIPIENTE DE ALMACENAMIENTO Son recipientes construidos de acero al carbono y destinados a contener gas licuado de petróleo, y que por su diseño y construcción, su fabricación queda sujeta a las especificaciones de la Norma NOM-021/2-SCFI-1993 “Recipientes sujetos a presión no expuestos a calentamientos por medios artificiales para contener gas L.P. tipo no portátil destinados a plantas de almacenamiento para distribución y estaciones de aprovisionamiento de vehículos” la forma que tiene normalmente estos recipientes es semejante a cápsulas, esto es cilíndricos con tapas semielipticas las cuales van soldadas al cuerpo La presión máxima de trabajo en este tipo de recipiente debe ser de 1.76 MPa (18 Kg/cm″), a una temperatura de 55º C. Los recipientes deben presentar la superficie exenta de abolladuras, pliegues, grietas o rebabas. Además debe pintarse en toda la superficie con un anticorrosivo primario, el cual debe cumplir con las especificaciones de la Norma descrita. 4.2 ACCESORIOS DEL RECIPIENTE DE ALMACENAMIENTO. El recipiente de almacenamiento lleva instalado los siguientes accesorios de control y seguridad a) VALVULA DE LLENADO Su función permite el llenado del recipiente, para líquido combinado con dos aditamentos de seguridad de no retroceso, o sea que una vez que deje de entrar líquido tiene dos aditamentos que evitan el regreso de mismo al exterior, estos pueden ser dos de no retroceso o uno de de no retroceso y otro de exceso de flujo. El objeto de la combinación de las dos válvulas es el obtener más seguridad en el llenado de un recipiente estacionario, previniendo que algunos de los dos aditamentos de no retroceso no cierre quedando el otro con la función total de la válvula, debe cumplir con la norma NOM-X-25 “Válvulas de llenado para uso en recipientes tipo no portátil para gas L.P.”

4.2 a) VALVULA DE LLENADO

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b) VALVULA DE RETORNO DE VAPORES Esta consiste de una válvula de retención superior y una válvula inferior de exceso de flujo, en la posición cerrada, el accesorio del acoplamiento de la manguera de vapores, abre la válvula de retención superior para permitir flujo en ambas direcciones, la válvula inferior de exceso de flujo esta diseñada para cerrarse automáticamente cuando el flujo que sale del recipiente que esta llenando excede la capacidad asignada, la válvula cierra automáticamente cuando el acoplamiento es desconectado. Debe cumplir con la norma NMX-X-28 “Válvulas de retorno de vapores para uso en recipientes tipo no portátil para gas L.P.”

4.2 b) VALVULA RETORNO DE VAPORES

c) VALVULA DE SERVICIO Esta tiene la función de extracción de líquido o de vapor en el recipiente intercambiable con la excepción de que no contiene el aditamento de seguridad. En su lugar tiene en el cuerpo el aditamento de llenado máximo permisible, con su tubo de profundidad, que nos marca la altura del líquido en el interior del recipiente, cumple con la Norma NOM-X-51 “Calidad y funcionamiento para válvulas de servicio en líquidos o vapores con tubo de profundidad de máximo llenado en recipientes para gas L.P. Tipo no portátil”

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4.2 C) VALVULA DE SERVICIO

d) VALVULA DE SEGURIDAD Todo recipiente utilizado para almacenar o transportar gas L.P. Debe estar protegido por una válvula de alivio de presión. Estas válvulas deben proteger el desarrollo de condiciones peligrosas, que pudieran ser ocasionadas por cualquiera de las siguientes condiciones:

• Presión hidrostática debido al sobrellenado o a la retención de líquido entre dos puntos.

• Exceso de presión como consecuencia de exponer al recipiente a calor excesivo externo

• Exceso de presión debido al uso del combustible incorrecto • Exceso de presión debido a la purga incorrecta del recipiente.

Las válvulas de alivio de presión son calibradas y selladas por el fabricante para funcionar a una presión especifica de “comienzo a descarga”.Esta regulación de presión, que esta marcada en la válvula de alivio, depende del requerimiento del diseño del recipiente a ser protegido por la válvula de alivio. Si la presión del recipiente alcanza la presión de comienzo a descarga, la válvula de alivio se abrirá lentamente a medida que el disco del sello comienza a separarse un poco del asiento. Si la presión continua subiendo a pesar de la descarga inicial a través de la válvula de alivio, el disco de sello se moverá a una posición completamente abierta con un “pop” repentino. De este sonido agudo de deriva el termino “acción pop”. Ya sea que la válvula de alivio se abra lentamente o completamente, ésta comenzará a cerrarse si disminuye la presión del recipiente. Después que la presión haya disminuido suficientemente el resorte de la válvula de alivio forzará un disco de sello contra el asiento para evitar que se escape más producto. Debe cumplir con las especificaciones NOM-X-52. “Calidad y funcionamiento para válvulas de seguridad tipo resorte interno empleada en recipientes no portátiles uso gas L.P.”

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4.2 d) VALVULA DE SEGURIDAD

e) VALVULA DE RETENCION Y SALIDA DE LIQUIDO Esta válvula esta diseñada con un aditamento de no retroceso y cierre. Una forma conveniente de evacuar liquido de recipientes antes de trasladarlos. Esta salida es indispensable en los recipientes fijos, se encuentra en la parte inferior del recipiente, o por lo regular se encuentra localizada en la parte superior con vena interior hasta el fondo del tanque. El aditamento de no retroceso y cierre es un combinación de válvula de no retroceso y de exceso de flujo con tapón adicional de cierre hermético. Este aditamento se abre mediante un adaptador especial y con una válvula manual de globo. Se utiliza principalmente para descarga de residuos o para utilizar servicios de líquidos donde se requieren grandes consumos para gas.

4.2 e) VALVULA DE RETENCIO N Y SALIDA DE LIQUIDO

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f) MEDIDOR DE NIVEL MAGNETICO. Como su nombre lo indica su función es el de proporcionarnos una lectura constante del nivel de líquido de un recipiente, el medidor magnético nos lo indica constantemente y el rotatorio necesita operación manual cada vez que se desee el nivel de líquido. El medidor de nivel magnético o de flotador, consta de una barra que se encuentra en el interior del recipiente, en cuyo extremo tiene un flotador, este flotador se mantiene en la superficie de líquido del gas. Por medio de un pequeño engrane transmite el movimiento en otra barra vertical que gira y que registra éste giro a un indicador magnético que se encuentra visible en la parte superior del recipiente con un registro en circulo que marca los diferentes porcentajes según la posición del flotador.

4.2 f) MEDIDOR MAGNETICO

4.3 DETERMINACION DE PRESIONES Presión de operación. ( Po ) Es identificada como la presión de trabajo y es la presión manométrica a la cual estará sometido un equipo en condiciones de operación normal. Presión de diseño ( P ) Es el valor que debe utilizarse en las ecuaciones para el cálculo de las partes constitutivas de los recipientes sometidos a presión dicho valor será el siguiente P: Si Po > 1.95 MPa (21.09 Kg/cm²) Si Po < 1.95 MPa (21.09 Kg/cm²) P = 1.1 Po P = Po+0.195 MPa (2.10 Kg cm² )

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4.4 PURGAR EL RECIPIENTE DE ALMACENAMIENTO Por lo regular todos los recipientes, cuando salen de la fábrica, contienen aire a presión, el cual ha sido utilizado para verificar que los accesorios de control hayan sido colocados correctamente y que no presente fugas en el área de montaje. Además se verifica que las válvulas no presenten fugas. Este mismo aire se puede utilizar para verificar que no hay fugas de gas en la instalación. En la nueva instalación, antes de llenar el recipiente con gas L.P. por primera ocasión, es necesario purgar el aire que contiene en su interior y esto se logra abriendo la válvula de servicio hasta no escuchar ya la salida de presión, cuando esto sucede el recipiente ya esta listo para ser llenado con gas L.P. Al irse llenando el recipiente, el aire que quedo todavía encerrado en su interior se va comprimiendo en la parte superior junto con el vapor de gas. Como esto es inconveniente para los aparatos de consumo, se tiene que efectuar una segunda purga de esta mezcla gas-aire, hasta constatar que lo que sale del tanque, es solo gas. Para efectuar esta purga es preciso cerciorarse de que en lugar donde se encuentra instalado el tanque, no haya flama alguna cercana que pudiera provocar un “flamazo” de malas consecuencias y que el lugar este bien ventilado. Al efectuar esta segunda purga debe abrirse la válvula en pequeños intervalos de tiempo para evitar acumulaciones de la mezcla aire, que se esta purgando ya que esto representa un riesgo de explosión. 4.4.1 ACONDICIONAMIENTO DEL RECIPIENTE DE ALMACENAMIENTO. En la parte inferior del recipiente de almacenamiento es necesario la instalación de dos válvulas de exceso de flujo, seguidas de una válvula de esfera que serán las que permitan la salida del gas L.P. hacia la tubería de alimentación, así como la entrada donde será el regreso de liquido 4.4.2 VALVULA DE EXCESO DE FLUJO. La válvula de exceso de flujo son aditamentos de protección contra accidentes causados por pérdidas excesivas del producto debido a roturas de mangueras o fracturas en las tuberías Las válvulas de exceso flujo están diseñadas para que cierren con aquellos que excedan los flujos normales establecidos. La ruptura o fractura en una tubería debe permitir un flujo en exceso del establecido, de modo de ocasionar que la válvula de exceso de flujo cierre Las válvulas de exceso de flujo permiten el flujo de líquido o de vapores en cualquier dirección. Este flujo se controla solamente en una dirección (la dirección de la flecha grabada en la válvula). Si el flujo de esta dirección excede el volumen predeterminado, la válvula cierra automáticamente.

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Más específicamente, el flujo del líquido (o de vapor) a través de la válvula crea un caída de presión a lo largo de la válvula. El disco de la válvula se mantiene en posición abierta por medio de un resorte de tal modo que cuando el flujo crea una caída de presión a través del disco, mayor que la carga asignada en el resorte, el disco se mueve a la presión de cierre. Permanece cerrado hasta que las presiones en ambos lados del disco son aproximadamente iguales (la igualdad se permite por en medio de un pequeño orificio en el disco) reabriéndose nuevamente la válvula por medio de un resorte. Cuando una tubería esta completamente fracturada, las presiones no pueden igualarse y la válvula de exceso de flujo permanecerá abierta hasta que la tubería se repare. Debido al orifico en el disco de cada válvula para permitir la igualdad de presiones, estas válvula de exceso de flujo no proporciona un cierre 100% hermético

4.4.2. VALVULA DE EXCESO DE FLUJO

4.4.3 VALVULA DE ESFERA Es un dispositivo de operación manual que se utiliza en la operación de trasiego para permitir o interrumpir el flujo de gas L.P.

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4.5 ACCESORIOS NECESARIOS EN LA ESTACION DE GAS L. P. Son los elementos necesarios para operar la estación de gas L.P. con toda seguridad

4.6 OPERACIÓN DE LA ESTACION DE GAS L.P. El gas L.P., una vez almacenado, se encuentra en estado líquido, bajo presiones moderadas 0.72 MPa (7.38 Kg/cm″) y a una temperatura ambiente de 21º C, el cual permite ser transportado y almacenado, pero cuando se libera a la presión atmosférica se vaporiza y puede ser usado como gas, por lo que el recipiente de almacenamiento nunca se debe llenar al 100%, se deberá llenar al máximo de un 90% de su capacidad se tiene que dejar una zona del 10% para que el líquido pueda evaporarse al aumentar la temperatura ambiente

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4.6.1 DESCRIPCION DEL COMPORTAMIENTO DEL GAS L.P. Una vez que el gas L.P. se encuentra en el recipiente bajo las condiciones ya mencionadas empieza el flujo hacia la zona de trasiego en la secuencia que a continuación se indica:

1. Al abrir la válvula de esfera instalada en la salida de gas líquido, que se encuentra en la parte inferior del recipiente de almacenamiento. El gas L.P. saldrá sin sufrir modificaciones en su estado físico.

2. Pasará por la válvula de exceso de flujo , la cual actuará como dispositivo de

seguridad, que en caso de una ruptura en la tubería de la estación, sellará inmediatamente impidiendo se escape el fluido y también evitara un regreso de flujo de gas L.P.

3. Seguirá su paso por la válvula de esfera su función es la de interrumpir o permitir el

flujo de gas hacia la zona de suministró con ¼ de vuelta.

4. Al permitir el flujo de Gas L.P. pasará a la tubería que esta unida por una tuerca unión que facilita el mantenimiento hacia la tubería y los accesorios antes descritos la tuerca es de acero al carbono cedula 80.

5. EL fluido empezará su recorrido por la tubería rígida instalada firmemente sobre un

soporte, excepto en donde exista la necesidad de absorber vibraciones como es el caso de la entrada de la bomba, en éste caso deberá sustituirse la tubería rígida por un conector flexible.

6. El Gas L.P. se encontrará un codo de 90º de acero al carbono, el cual lo llevará

hacia la zona de suministro, hasta éste punto el estado del gas no ha sufrido modificaciones, sólo su dirección, cambiando del plano vertical al horizontal.

7. Continuará su flujo por la tubería hasta llegar a la válvula de esfera , la cual su

principal función será la de interrumpir el flujo del gas L.P. para darle mantenimiento al filtro de gas y a la bomba

8. EL filtro de gas estará conectado a la válvula de esfera, que será por donde fluya el

gas L.P., éste es un elemento que sirve para impedir el paso de los sólidos e impurezas del líquido, hacia la bomba, como puede ser rebabas metálicas, piedras etc. y lleguen a obstruir las líneas o dañar la bomba y los medidores

9. En seguida el fluido pasará por el conector flexible este elemento tiene la función

como ya se dijo de evitar que las vibraciones de la bomba o movimientos naturales sean transmitidos a la instalación, de lo contrario se provocara fugas y daños mecánicos a otro accesorios.

10. Posteriormente pasará a la bomba centrifuga para gas L.P . la cual esta unida por medio de dos tuercas. La bomba es un elemento mecánico, rotatorio, diseñado para impulsar y conducir el gas en fase líquida, que contiene el recipiente hacia el medidor y zona de suministro, la cual en nuestro caso será de 3 HP

11. A la salida de la bomba, continuará por la tubería en la cuál encontrará un “Te”

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12. En el recorrido del gas L.P. se encontrará una válvula de retorno automático , esta

válvula estará calibrada para una presión de 0.49MPa (5 kg/cm″) y actuará cuando en la tubería se exceda esta presión, permitiendo el retorno de gas líquido al recipiente.

13. Por otro lado el fluido continuará por su línea original, pasara por una válvula de

esfera y después continuará por la línea donde encontrará cuatro codos de 90 º que pasaran por la trinchera hasta llegar a la zona de suministro

14. La línea llegará a la Unidad de Servicio (UDS) donde previo a este una válvula de

esfera.

15. Dentro del gabinete de la Unidad de Servicio estará la trampa de vapor , es la parte donde se retiene el gas en estado de vapor para mandarlo de regreso al recipiente de almacenamiento por medio de la tubería de regreso

16. Posteriormente estará instalada la cámara de medición donde su función de dicha cámara será de medir la cantidad de gas L.P. suministrado en litros y en la parte superior estará el registro de la medición que se realizará por medio un sensor óptico.

17. Después de la cámara de medición se encontrará la electro válvula de control del fluido, esta servirá para permitir el paso por medio de un control eléctrico desde el teclado del UDS.

18. Finalmente llegara a una válvula de esfera la cual estará entes del punto de fractura y de la manguera de suministro para darle protección a ésta

19. En el punto inicial de la manguera, se encontrará el punto de fractura, éste es una válvula de conexión rápida que permite que en caso de que la unidad a la que se esta suministrando arranque y no se desprenda la tubería simplemente allí se desprende la manguera

20. En la parte final de la manguera se encontrará una válvula de no retroceso, una válvula de cierre rápido para llegar finalmente al conector ACME.

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4.7 SISTEMA DE MEDICION Y REGISTRO ELECTRONICO La Unidad De Servicio (UDS) es un control completo y exacto en el llenado de recipientes de gas, debido a un sistema electrónico de registro, supervisión e impresión. Para garantizar un control de llenado seguro y confiable en los sistemas de suministro de gas L.P. en la estacion de carburación se instalará, una Unidad De Servicio (UDS), que es capaz de efectuar este trabajo de la manera más simple y con gran exactitud. Se adapta a la cámara de medición sin que haya que realizar modificaciones a la estación de servicio.

4.5 Unidad de servicio (UDS) Además cuenta opcionalmente con el modo de enlace que permitirá cargarle los datos de los clientes desde de su P.C. y también leer los servicios realizados para facilitar la liquidación desde la Unidad de Servicio (UDS). La unidad de servicio esta constituida por un gabinete de 0.81m. X 2.2 m. X 0.95 m.

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Cuenta con las siguientes características:

4.6 Dimensiones del UDS

• Compatible con medidores de gas L.P.

• Pantalla de Control Líquido (L.C.D.) Alfanuméricos • Teclado • Conexión en Red a la Computadora Personal (PC) • Manejo de varios precios simultáneamente • Control automático de bomba y válvula de paso • Impresión de notas o recibos

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4.6 COMPONENTES ELECTRICOS

-

En el interior del gabinete se encontrarán los componentes mecánicos que son:

• Válvula de esfera • Codo de 90º • Te • Reducción concéntrica de 38.1 mm a 25.4 mm. ( 1 ½” a 1” ) • Válvula de relevo de presión • Válvula de purga de gas • Válvula solenoide • Cámara de medición • Trampa de vapor • Manómetro

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4.7 COMPONENTES MECANICOS

Los componentes de la instalación eléctrica y electrónica lo constituyen:

• Tarjetas de circuitos integrados • Conexión a la bomba • Conexión a la válvula solenoide • Cables de comunicación • Teclado y pantallas

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4.8 Diagrama de transferencia de información El sistema UDS consta de siete menús, la mayoría son accesados por medio de claves confidenciales y programables, los servicios son: a) Precio : Muestra el precio que se asigne y el impuesto

b) Reportes: Muestra los totales de servicios gas y ventas; además permite la entrada para hacer el corte

c) Servicio: Muestra los servicios realizados.

d) Sistema: Muestra la fecha y la hora del UDS, así como las unidades de medición y la temperatura ambiente

e) Mantenimiento: Muestra el factor de calibración de la cámara de medición y la velocidad mínima y máxima de la misma

f) Operación: Muestra el modo de operación, borrar datos y selección de impresora

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4.8 CONTROL DE FACTURACION PARA UNIDADES (UDS software)

La unidad de servicio, junto con el software de control y facturación efectuará el abastecimiento de Gas L.P. a los tanques de los vehículos, llevando un control exacto y preciso de cada uno de los servicios.

El software de control y facturación (UDS) permite imprimir notas o facturas de manera convencional.

4.8 Secuencia de control del sofware.

A) Se introduce el número de cuenta del cliente B) El software autoriza el suministro C) Se efectúa el servicio de suministro D) Liquidar el monto de los litros suministrados E) Se realiza la impresión del suministro F) El programa realiza el corte de caja

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4.9 PROCEDIMIENTO PARA EL SUMINISTRO DE GAS L.P. A VEHICULOS

A) APAGAR EL MOTOR

El motor de la unidad deberá permanecer apagado para evitar y descartar cualquier fuente de ignición que el combustible pudiera alcanzar, ninguna persona podrá permanecer a bordo de la unidad al realizar la operación de suministro B) COLOCAR CUÑAS A LAS RUEDAS DEL VEHICULO

Estos elementos nos ayudaran a que la unidad no tenga ningún movimiento inesperado que pueda resultar al momento de efectuar la operación.

C) CONECTAR EL CABLE DE TIERRA FISICA AL CHASIS DE LA UNIDAD

La pinza de tierra física deberá conectarse a la unidad para prevenir cualquier descarga eléctrica estática D) CONECTAR LA MANGUERA DE SERVICIO A LA VALVULA DE LLENADO DEL TANQUE

La manguera de servicio deberá conectarse a la válvula de llenado asegurándose que este el empaque para evitar cualquier fuga, llegando al apriete con la válvula de llenado E) INICIA EL SUMINISTRO DE GAS A LA UNIDAD Se procede a suministrar gas al recipiente del vehículo con un máximo del 90%. Arrancar la bomba con el control (estación de botones) para detenerla al 90% como máximo F) PARO DEL SUMINISTRO Cuando el gas L.P. ha llegado a un máximo del 90% se detendrá la bomba automáticamente (estación de botones) y se cerrara la electro válvula para después desconectar el acoplador ACME G) RETIRAR LA MANGUERA Una vez desconectada la manguera se procede a enrollarla y guardarla en su lugar de origen

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H) DESCONECTAR LA TIERRA DE LA UNIDAD Retirar la conexión a tierra y remover las cuñas colocadas en la llantas de la unidad I) REVISAR LA UNIDAD DE POSIBLES FUGAS Verificar que no existan fugas al momento de retirar la manguera del recipiente o en alguna otra área

4.10 EVALUACION DEL RIESGO

El gas L.P. es un combustible que utilizado y manejado con procedimientos y equipos adecuados, es muy seguro. El riesgo del gas se basa en el hecho de no saber usarlo y en el exceso de confianza. Los accidentes pueden ser evitados, si el equipo de transporte, almacenamiento y de suministro es el adecuado. El riesgo asociado a este tipo de proyectos considera la posibilidad de que se presente una fuga de gas, la cual puede provocar incendios o explosiones La gran mayoría de los accidentes ocurridos en las estaciones, se han provocado por el arranque de vehículos durante las operaciones de carga y descarga del combustible, generando así fugas de gas L.P. por ruptura de tuberías, mangueras y válvulas. Las fugas del Gas L.P. pueden estar presentes en los elementos de operación como son medidores, boquillas, válvulas y sellos o empaques, pero el mayor riesgo se presentará en el área de almacenamiento. Debido a que la densidad del Gas L.P. es mayor que la del aire se incrementa la posibilidad de la acumulación de una nube de vapor inflamable, la cual puede viajar y encenderse por calor, chispas o flamas El gas licuado de petróleo es el combustible que mas seguridad ofrece, mientras se mantenga confinado adecuadamente y se le queme bajo control no tendrá ningún problema. Las dificultades empiezan cuando escapa de su encierro y se quema sin control. Para evitar que los recipientes revienten como resultado de la presión que pueda desarrollarse si se expone a temperaturas altas, se diseñan con aproximadamente de cuatro o cinco veces la resistencia que se requiere para soportar presiones normales de almacenamiento. Esto se concibe bajo condiciones de extremo calor, la presión interna pueda elevarse lo suficiente para que la soldadura de las tapas se desprendan aún en estos recipientes tan resistentes. Si esto sucediera, el contenido total del tanque seria liberado instantáneamente causando la peor condición posible de incendio. Para evitar que el tanque falle se instalará con una o mas válvulas de relevo de presión, que abren a presiones inferiores al límite de la resistencia del recipiente, para descargar parte del contenido del propio recipiente y mantener así la presión dentro del límite de seguridad.

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4.11 RIESGO DE INCENDIO Revisemos brevemente algunas de las medidas que afectan directamente a los riesgo de incendio y que pueden ser valiosos para evitar o controlar incendios cuyas medidas y precauciones pueden reducir las probabilidades de escape del combustible bajo condiciones normales, así como otras reglas en relación con las localizaciones de los recipientes de almacenamiento, que reducen la posibilidad de que el gas perdido en el llenado de recipientes, alcancen fuentes de ignición mientras este en concentración suficiente para ser inflamable. 1.- Ningún recipiente para gas licuado de petróleo debe llenarse más del nivel adecuado 90%. Si el recipiente se expone a un calor excesivo el recipiente sobrellenado puede descargar líquido en lugar de vapor a través de la válvula de relevo de presión. 2.- Debe probarse a presión, tubería de consumo, hasta encontrarla libre de fugas de paso al gas desde el recipiente hasta el área de suministro 3.- Los extremos de tubería deben ser taponados inmediatamente que se retire un aparato y la válvula en el recipiente nunca debe ser abierta sino hasta que obtenga la seguridad de que todos los extremos de tubería no conectados están taponados y que todas las válvulas de aparatos estén cerrados. 4.- Llevar los procedimientos de seguridad establecidos en las normas correspondientes

4.12 RIESGOS DE SOBRECALENTAMIENTO

Llegamos ahora a la tercera situación, en la cual esta escapando el gas L.P. y puede estarse quemando como resultados de un sobrecalentamiento del recipiente. Al sobrecalentarse el recipiente la válvula de relevo de presión abre y descarga parte de su contenido. En el recipiente arderá una antorcha sin ningún riesgo en al aire. El consumo de parte del contenido del recipiente origina una evaporación rápida de líquido para remplazar el vapor que se esta escapado, esta evaporación refrigera al recipiente de modo que en muy corto tiempo la válvula vuelve a cerrarse. El recipiente continua recibiendo calor desde el exterior, nuevamente desarrolla suficiente presión para operar la válvula de relevo. Si la temperatura excesiva del interior se mantiene, la válvula de relevo entrará en operación intermitente. Mientras no haya llamas actuando directamente sobre la zona de fuga del recipiente la evaporación de líquido tendrá todo el recipiente en una temperatura segura. Esto esta directamente en paralelo con la experiencia que encontramos en los recipientes de cocina mientras haya suficientes agua en el recipiente hirviente limitará la temperatura y protegerá el recipiente. Cuando toda el agua haya sido evaporada, el recipiente puede ser destruido rápidamente por la llama de la estufa.

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Una llamarada de alta intensidad directa sobre el cuerpo de un recipiente de gas L.P., cuyo contenido de líquido haya escapado ya en forma de vapor, o en la zona de vapor, cuyo recipiente todavía contenga algo de líquido, puede calentar el metal hasta que pierda su resistencia y se vuelva termoplástico. La presión interna puede entonces originar que el recipiente se deforme y en algunos casos inclusive puede reventarse. No explotará, sencillamente se romperá bajo presión, igual que algunas veces se revientan los calentadores de agua. Claro que esto no es agradable que suceda, ya que puede originarse un daño considerable y si el recipiente todavía contiene algo de líquido propagara el fuego. Pero con ésta secuencia de casos y resultados en la mente podemos desarrollar un tratamiento con buenos resultados para aplicarse. Si la causa básica es el sobrecalentamiento, podemos variar todos los resultados si fuera posible enfriar el tanque lo suficientemente. El agua aplicada como una lluvia fina o niebla conservará la temperatura del recipiente dentro de límites seguros Al rociar con agua un recipiente de gas para evitar su ruptura, asegurase de que el agua cubra una área amplia principalmente en la parte superior; nunca dirija una corriente de agua a alta presión sobre un sitio en el cuerpo del tanque, ya que en estas condiciones el acero en ese lugar se degradará tan gravemente que se hará quebradizo y frágil. El mejor tratamiento posible consiste en un roció fino continuo hasta que la causa del sobrecalentamiento logre extinguirse. El roció fino es también el medio más efectivo para controlar los incendios en grupos de cilindros portátiles que puedan sobrecalentarse lo suficiente para que las válvulas de relevo descarguen. Cuando estos cilindros junto de otro, ya sea en almacenamiento, en transportes o en baterías interconectadas, y se inicia la combustión, el calor de uno puede originar descarga del adyacente, en cuya situación se requiere mucho enfriamiento para poder obtener el control. Cuando se utilicen baterías con numerosos cilindros, no debe instalarse junto a estructuras combustibles. Es obvio decir que cualquier cilindro que todavía este equipado con tapones fusibles deben ser remplazados con tapones sólidos y las válvulas del cilindro deben ser equipadas con la adecuadas válvulas de relevo de presión. La válvula de relevo puede originar un problema momentáneo, pero no puede ser comparado con la que sucedería un tapón fusible se funde y permite la descarga del total contenido del tanque. Resumiendo brevemente: los tres pasos que debe darse en relación con los incendios de Gas L.P. constituyen todos PREVENCION

• Evite que el gas escape, • Evite que el gas escapado se encienda, • Evita que el incendio existente cause el escapé de mas gas. Si se obtiene éxito en

el primer paso los otros dos no representarán mucho problema

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4.13 COMO ACTUAR EN CASOS DE EMERGENCIA

4.13.1 PRECAUCIONES BASICAS

En todos los casos de emergencia el factor más importante es salvar la vida humana en situaciones emergentes de gas L.P. cada paso que se tome será con el propósito de evitar poner en peligro la vida humana A todo fuego o fuga de gas siempre se debe uno acercar con dirección al viento, nunca contra el viento. Toda persona debe desahogarse del área donde existan nubes de vapor. Esta evacuación en el área debe hacerse inmediatamente, al mismo tiempo los puntos de posible ignición debe ser eliminados. Solamente las personas autorizadas que pueden ser útiles, pueden estar en el área para eliminar la fuga de gas, las demás deben estar cuando menos 500 metros fuera en todas direcciones.

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4.13.2 EXPOSICION AL FUEGO El exceso de calor de fuego en recipientes causa la apertura de las válvulas de seguridad, que es la función propia de la válvula, este gas puede quemarse de inmediato de acuerdo a las condiciones controladas es aceptable prender el escape en caso de que no prenda por circunstancias naturales. Al mismo tiempo se debe dirigir fuertes corrientes de agua al recipiente y tubería teniendo la precaución de no extinguir el fuego hasta que el recipiente se enfrié y la válvula de seguridad cierre extinguiéndose el fuego de inmediato. 4.13.3 FUGAS DE GAS SIN FUEGO Cuando el gas L.P. se escape y no enciende, debe cerrarse de inmediato todas las válvulas cercanas a la fuga para evitar que siga escapando el gas. Si algún vehículo se ve involucrado, se debe cerrar todas las válvulas del recipiente y accesorios Si la fuga persiste dar aviso de inmediato al personal capacitado de la estación y como última alternativa al cuerpo de bomberos de la localidad. Si interviene el cuerpo de bomberos uno de los métodos más efectivos es dispensar el vapor de gas con brisa siempre en dirección del viento. La persona que sostenga la manguera debe evitar entrar a la nube de vapor y mantenerse tan bajo como sea posible atrás de la brisa para protegerse de una inesperada ignición del gas. Cuando la fuga es en un recipiente, trate de disminuir la fuga o taponarla. Puede utilizarse estopa mojada que se congelara disminuyendo la fuga o si es un poco podrá recalcarse con un punto adecuado. Si la fuga es de algún auto-tanque o de algún recipiente de servicio y no puede detenerse la fuga, es aconsejable moverla a una área despoblada lejana o de cualquier punto de ignición. Los tanques o recipientes siempre deben moverse en posición vertical o en tal posición que la fuga se encuentre en la zona de vapor. Nunca se mueve un recipiente de tal manera que se dañen las válvulas o tuberías.

4.13.4 FUGAS DE GAS CON FUEGO Exceptuando ciertas condiciones nunca debe extinguirse el fuego hasta que no sea controlada la fuga. Cuando el escape de gas este prendido de deben aplicar, grandes cantidades de agua a la superficie expuesta. Como precaución debe uno acercarse a los recipientes por los lados nunca en las cabezas. El agua debe mandarse en forma de brisa, especialmente al domo de un recipiente para enfriar la lámina y evitar que pierda su resistencia. Detener la fuga de gas debe ser la principal maniobra y para esto, la persona debe conocer perfectamente bien el equipo de control y seguridad de los recipientes de almacenamiento

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Si la válvula o válvulas que corten el gas están envueltas en fuego debe protegerse a la persona que trate de cerrarla con ropa especial y cubrirla con brisa de agua, esta persona debe actuar con extrema precaución y proceder calmadamente para evitar la posibilidad de un flamazo, o que sea la persona quede atrapada en el fuego En un combate de incendio es aceptable bajo condiciones de control absoluto y no pudiendo cerrar la válvula de salida, dejar escapar el gas encendido hasta que el contenido se agote pero siempre manteniendo las superficies del recipiente y las tuberías frías. El fuego en pequeñas cantidades de gas L.P. el polvo químico seco o el bióxido de carbono debe ser dirigido directamente a la base del fuego o en su defecto al punto donde los vapores de gas se inicien. Si un tanque no se enfría lo suficientemente con agua, su presión interna aumenta. Esto se nota por el incremento del fuego o el aumento del sonido propio del fuego, si esto sucede y las válvulas de seguridad del recipiente se abren con mas frecuencias es aconsejable retirase del área de fuego. Cuando no hay suficiente agua para mantener la superficie del metal de un recipiente frío y este esta expuesto a calor extremoso es posible que el tanque falle y se rompa, el calor hace que se suavice el metal y no pueda resistir las presiones interiores del recipiente. En condiciones normales nunca debe moverse un recipiente en el fuego y como ya dijimos, siempre debe protegerse la válvulas y las tuberías manteniendo las fugas en las áreas de vapor de los recipientes, así mismo tenga extrema precaución en no dañar estas válvula y tuberías.

4.14 PREVENCION DE ACCIDENTES CON GAS Casi absolutamente todos los accidentes de gas L.P. pueden evitarse, si la instalación de cualquier clase que sea, ha sido proyectada y autorizada por las autoridades correspondientes, el equipo ha sido escogido con calidad de Norma, el mantenimiento adecuado y manejado por personas capacitadas en todos los aspectos para así saber que hacer en todas las operaciones de funcionamiento. Los mejores métodos para prever y evitar accidentes son las siguientes:

• Buena técnica, buen diseño y buenos productos, aplicando todos los instructivos actualmente vigentes.

• Escoger correctamente y con conocimientos técnico el equipo que debe utilizarse para cualquier trabajo, prefiriendo que sea de Norma o sean nulos autorizados por la Dirección General de Normas.

• Instalación correcta de los equipos escogidos. El mejor puede fallar, si esta colocado en un lugar malo o peligroso y no se han seguido las características esenciales de seguridad del diseño

• Mantenimiento adecuado. Así como un vehículo necesita lubricación, cambios de aceite y aire en las llantas, todo equipo de gas necesita ser revisado periódicamente y efectuarle las reparaciones necesarias que ameriten.

• Limpieza, recuerda que la grasa, papeles viejos, pasto seco y mugre en general pueden ser motivo de un incendio.

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• Adiestramiento adecuado del personal, el conocer lo que se maneja y como debe manejarlo es el mejor seguro contra accidentes.

• Conocimiento al usuario de sus problemas, si ve una instalación defectuosa o peligrosa debe avisarle inmediatamente al usuario y a la empresa.

• Contribuya a evitar riesgos innecesarios previniendo con anuncios y avisos. 4.15 SEIS REGLAS DE SEGURIDAD Hay seis reglas fundamentales de seguridad que deben siempre seguirse una emergencia con gas

1) Retire toda la gente de la zona de peligro actué con prontitud y conocimiento

2) Detenga o disminuye la fuga, cerrando las válvulas correspondientes, o los elementos mecánicos con que cuente.

3) Evite que el gas se encienda, haciendo que toda fuente e ignición desaparezca.

4) Evite que el gas entre a las partes más bajas de un edificio como sótanos o cuartos

cerrados.

5) Haga lo posible para que el vapor de gas se disperse, recuerde que las corrientes de aire se llevan fácilmente el gas.

6) Si a pesar de todo hay incendio siga las reglas de cómo combatir y prevenir fuegos

procurando que el incendio cause el menor daño posible, y sobre todo recuerde también apagar los fuegos, que el gas encendido haya producido, una vez que la situación haya quedado controlada.

4.15.1 EMERGENCIAS EN UNA ESTACION RECOMENDACIONES GENERALES

Siempre que exista una fuerte fuga de gas ocasionada por la rotura de tuberías, mangueras, válvulas defectuosas o cualquier otro aditamento, tratar de seguir las siguientes reglas de seguridad:

• Suspender inmediatamente todas las actividades de la estación interrumpiendo la

corriente eléctrica. Excepto que el interruptor general no sea a prueba de explosión y el gas se encuentre invadiendo la zona.

• Hacer sonar la alarma que previamente ha siso diseñada para que funcione sin la

corriente eléctrica de la planta.

• Parar de inmediato todos los motores de combustión interna, si los hay.

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• Cerrar todas las válvulas de los recipientes de almacenamiento y tuberías, dando prioridad a las que estén cerca del lugar en que se encuentra la fuga de gas.

• Atacar el problema, únicamente las personas que estén capacitadas para estos

casos y que sepan exactamente lo que se debe hacer, ya que han efectuado simulacros previos.

• Retirar del área de peligro a todas las personas que no participen en la maniobra.

• Llamar al cuerpo de bomberos.

• Avisar rápidamente a los predios circunvecinos que apaguen fuegos y detengan el

funcionamiento de motores eléctricos o de combustión interna.

• Tratar de no permanecer dentro del espacio invadido por la fuga de líquido más de 2 minutos, procurando respirar lo menos posible para evitar asfixia.

• Utilizar guantes, anteojos y la ropa adecuada para estos casos, para evitar

quemaduras con el líquido que se esta escapando.

• Tratar de reparar el desperfecto utilizando la herramienta adecuada, evitando chispas o productos de ignición.

4.16 PROCEDIMIENTO EN CASO DE INCENDIO DE FUGAS DE GAS LP.

• Hacer sonar la alarma.

• Cierre todas las válvulas que pueda, tanto de recipientes de almacenamiento como de tuberías.

• Llamar al cuerpo de bomberos.

• Alejar rápidamente del lugar del incendio, vehículos y recipientes que contengan

gas L.P..

• Todo el personal que no sepa como atacar el fuego, debe abandonar la estación de inmediato.

• Si el fuego no ataca recipientes, transportes o carros de ferrocarril y no se puede

contener el escape de gas cerrando válvulas NO LA APAGUE, ya que de todas maneras seguirá escapando y creara un peligro mayor.

• Interrumpa la corriente eléctrica, excepto la que sea necesaria para accionar

bombas de agua, que deben pertenecer a otro circuito de corriente.

• Si el fuego ataca recipientes con gas rocié estos primero con agua en tipo llovizna para hacer general el enfriamiento, y luego con chorro directo al recipiente en la

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zona de vapor, y siempre lleve a cabo esta operación por los costados del tanque NUNCA FRENTE A LAS CABEZA del mismo.

• Ataque el fuego desde su base y siempre a favor del viento, nunca en contra.

• Utilice todos los extintores que hay en la planta incluyendo los que traen los

vehículos.

• Una sola persona debe dirigir la maniobra.

• Al llegar el cuerpo de bomberos solamente la persona encargada de la maniobra debe permanecer en el lugar, los demás deben retirarse de inmediato. Si no llega el cuerpo de bomberos y no se puede controlar el fuego, y se corre el riesgo de una explosión, NO LE HAGA AL HEROE, ALEJESE RAPIDAMENTE lo más lejos posible de ese lugar.

• Use toda la energía necesaria para retirar a curiosos.

4.16.1 SISTEMA DE PROTECCION POR MEDIO DE EXTINTORES Se instalarán extintores de polvo químico seco. Con capacidad de 9.00 Kg. En las áreas siguientes: AREA CANTIDAD -Toma de recepción y suministro 1 -Oficina y bodega 1 -Zona de trasiego 1 (de carretilla de 50 Kg.) Se instalara extintor de Bióxido de Carbono. Con capacidad de 9.00 Kg. En las áreas siguientes: AREA CANTIDAD -Tableros eléctricos 1 En el tablero eléctrico y en la caseta de bombas contra incendio se instalará un extintor en cada lugar.

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CAPITULO 5 ESTUDIO TECNICO-ECONOMICO 5.1 INSTALACION MECANICA 5.1.1 COSTO TOTAL DE MANO DE OBRA El costo de mano de obra se refiere al esfuerzo humano directamente involucrado en la elaboración de este proyecto, que se cuantifica la siguiente manera

1 Supervisor 1 Mecánico de instalación

1 Ayudante A continuación se muestra el procedimiento a seguir para obtener el costo total de mano de obra

• Se determina el tiempo en horas de cada una de las personas que intervienen en forma directa en la elaboración de la estación

• Se calcula el costo por hora del personal involucrado durante el desarrolló. Para

esto se cuenta con el salario por día de cada trabajador, considerando cada turno de ocho horas

• El costo de mano de mano de obra, se obtiene el sumar todos y cada uno de los

costos de mano de obra parciales.

PERSONAL REQUERIDO

COSTO / DIA (pesos)

COSTO / H-H (pesos)

TIEMPO / H-H (horas)

COSTO TOTAL (pesos)

Supervisor 450.00 56.25 40 2 250.00 Mecánico Instalador

300.00 37.50 40 1 500.00

Ayudante 150.00 18.75 40 750.00 COSTO TOTAL $ 4 500.00

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5.1.2 COSTO DE MATERIAL Y EQUIPO El costo total del equipo que a continuación se describe en la siguiente tabla, se determina en base a los precios proporcionados por fabricantes y proveedores

COSTO TOTAL $ 31 012.56

CANT UNIDAD DECRIPCION DE MATERIAL COSTO UNITARIO (En pesos)

COSTO TOTAL (En pesos)

1 Pza Moto bomba de 3 H.P. $ 4 508.50 $ 4 508.50 1 Pza Válvula exceso de flujo 1” $ 580.03 $ 580.03 1 Pza Válvula de exceso de flujo 1 ¾” $ 695.56 $ 695.56 1 Pza Válvula de retorno automático (BY PASS) $ 215.50 $ 215.50 5 Pza Tuerca unión cedula 80 1 ¾” $ 230.00 $ 1 150.00

12 m. Tubo de acero cedula 80 Ø 1 ¾” $ 180.00 $ 2 160.00 3 Pza Válvula de esfera 1” $ 252.45 $ 757.35 4 Pza Válvula de esfera 1 ¾” $ 262.28 $ 1 049.12 1 Pza Conector flexible 1 ¾” $ 185.00 $ 185.00 1 Pza Filtro de gas L.P. 1 ¾” $ 260.00 $ 260.00 5 Pza. Válvula de alivio de presión ¾” $ 60.21 $ 301.50

18 m. Tubo de acero al carbono cedula 80 Ø 1” $ 140.00 $ 2 520.00 1 Pza Recipiente de almacenamiento 5000 litros $ 15 680.00 $ 15 680.00 8 Pza. Tuerca unión cedula. 80 ¾” $ 118.75 $ 950.00

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EQUIPO, HERRAMIENTA Y OTROS MATERIALES REQUERIDO PARA LA CONSTRUCCION DE LA ESTACION

COSTO TOTAL $ 4 842.00

5.1.3 INSUMOS CONSUMIBLES UTILIZADOS Sellador para uniones roscadas que no sean afectados por el gas L.P. $ 130.00 Lubricante para elaboración de roscas $ 50.00 Pintura anticorrosivo $ 200.00 COSTO TOTAL $ 380.00 EL COSTO TOTAL EN GENERAL DE LA INSTALACION MECANIC A COSTO TOTAL DE MATERIAL $ 31 012.56 COSTO TOTAL DE EQUIPO $ 4 842.00 COSTO TOTAL DE INSUMOS $ 380.00 COSTO TOTAL MANO DE OBRA $ 4 500.00 TOTAL DE LA INSTALACION MECANICA $ 40 734.56

CANT UNIDAD. DESCRIPCION COSTO UNITARIO

COSTO TOTAL

2 Hrs Grúa de 5 tons (alquilada) $ 950.00 $1 900.00 3 Pza. Llave Inglesa $ 230.00 $ 690.00 1 Pza. Tarraja para roscas $ 380.00 $ 380.00 3 Pza. Arco con segueta $ 56.00 $ 168.00 2 Pza. Flexo metro $ 32.00 $ 64.00 1 Pza. Tornillo de sujeción $ 90.00 $ 90.00 1 Pza. Juego de llaves $ 250.00 $ 250.00 2 Pza. Perico especial $ 150.00 $ 300.00 1 Pza. Maquina para soldar $ 900.00 $ 900.00 4 Pza. Brochas para pintar $ 25.00 $ 100.00

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5.2 COSTO DEL EQUIPO DE MEDICION Y REGISTRO

Es el costo del equipo de medición y el registro electrónico así como todos los accesorios que interfieren para llevar acabo esta operación

DESCRIPCION DEL EQUIPO COSTO ( PESOS) Unidad de Servicio (UDS) $ 180 000.00 Computadora Personal pentium IV $ 11 000.00 Fuente de alimentación $ 1 500.00 Cables de Conexión $ 900.00 Convertidor de señal $ 2 500.00 Impresora $ 3 000.00 Software de suministro $ 4 500.00

COSTO TOTAL $ 203 400.00 Mano de obra por instalación de la Unidad de Servicio y software

Tecnico Especialista $ 6 000.00 COSTO TOTAL $ 6 000.00 COSTO TOTAL DE MATERIAL $ 203 400.00 COSTO TOTAL MANO OBRA $ 6 000.00 TOTAL DE INSTALACION EQUIPO DE MEDICION Y REGISTRO $ 209 400.00 INSTALACION MECANICA $ 40 734.56 INSTALACION DE MEDICION Y REGISTRO $ 209 400.00 INSTALACION TOTAL $ 250 134.56

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5.3 OBRA CIVIL

5.3.1 Limpieza de terreno Se refiere a limpiar el terreno de todo desperdicio asi como emparejar el lugar par el desalojo de aguas pluviales Precio por limpiar terreno en m² $ 6.00 m x 30 m x $ 6.00 = $ 9 000.00

a Construcción de la Trinchera $ 12 000.00

b) Bases de sustentación $ 12 000.00

c) Construcción de sanitarios y oficinas $ 25 000.00

d) Construcción de Cobertizo $ 18 000.00

e) Bardeado del terreno $ 65 000.00

f) Construcción de la Isleta $ 8 000.00

g) Construcción piso terminado $ 12 000.00

h) Protección a la zona de almacenamiento $ 8 000.00

i) Protección a la isleta $ 4 000.00

j) Pintado $ 5 000.00 K) Instalación hidráulica $ 4 000.00 l) Construcción entradas $ 5 000.00 m) Sistema contra incendio $ 10 000.00 TOTAL $ 188 000.00

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5.4 OPERACION PERSONAL OPERATIVO El personal laborar en tres tunos de 8 hrs La estación dará servicio las 24 hrs los siete días a la semana por lo cual se requerirá el siguiente personal de servicio PERSONAL DE SERVICIO POR TURNO

PERSONAL CANTIDAD POR TURNO

DSMV* SALARIO EN PESOS

Supervisor 1 3.5 $ 157.50 Despachadores 2 2 $ 90.00 Cajero 1 2 $ 90.00 Seguridad 2 2 $ 90.00

*Día de salario mínimo vigente. Total $ 427.50 Tres turnos $ 427.50 x 3 = $ 1 282.50 PERSONAL ADMNISTRATIVO

PERSONAL CANTIDAD DSMV SALARIO EN PESOS

Gerente 1 5 $ 225.00 Secretaria 1 2.5 $ 112.50 Limpieza 1 1 $ 45.00

Total $ 382.50

Total del personal $ 1 282.50 + $ 382.50 = $ 1 665.00

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5.5 TOTALES DE CONSTRUCCION

INSTALACION MECANICA $ 40 734.56 EQUIPO DE REGISTRO Y MEDICION $ 209 400.00 CONTRUCCION CIVIL $ 188 000.00

GRAN TOTAL $ 438, 134.56

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CONCLUSIONES Durante el desarrollo de éste trabajo, se consideró como objetivo principal reconocer la importancia que representa el uso del Gas Licuado de Petróleo como carburante. Así como la construcción de centros de abasto (estación de carburación) que cumplan con las Normas Oficiales Mexicanas vigentes De lo anterior, podemos establecer que el diseño, construcción y operación eficiente de una Estación de Carburación a gas L.P. nos dará la seguridad y eficiencia necesaria que se requiere para el abasto de combustible, y traerá consigo diversos beneficios, entré los cuales podemos mencionar, el ahorro de tiempo en el traslado al existir mas de éstos centros y el abasto seguro al utilizar tecnología de vanguardia, así mismo proporcionará un control exacto del suministro del combustible a las unidades del consumidor. De igual manera se pretendió resaltar la descripción de los elementos que operan y mostrar que una estación de carburación es muy confiable siempre y cuando se construya de acuerdo a las Normas que se establecen para el abasto, almacenamiento y suministro de combustible en esta rama industrial. Debido a que en la actualidad no hay las suficientes estaciones de este rubro y que la demanda ha crecido considerablemente, se genera la necesidad de abastecerse en lugares clandestinos, como es el abasto directo de un autotanque (pipa), lo cual es extremadamente peligroso, al no contar con sistemas de seguridad propios para ésta operación. En el presente trabajo, una de las partes importantes es obtener mayor seguridad en la estación, y lo más relevante la seguridad del personal operativo que se encuentra en la estación, así como la de los habitantes que se localizan en zonas aledañas a esta.

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BIBLIOGRAFIA “Manual del Ingeniero Mecánico” Theodore Baumeister Editorial: Mc Graw Hill Edición 2ª en español 1987 “Mecánica de Materiales” Ferdinand p: Beer y E. Russel Johnston Jr Editorial: Mc Grawl Hill Edición 2ª 1997 “Mecánica de Fluidos Y Maquinas Hidráulicas” Claudio Mataix Editorial: Harla Edición 2ª 1982 “Química elemental “ Morris Hein Editorial: Grupo Editorial Iberoamericana Edicion 7ª 1992 “Machinery^s Handbook” Erik Oberg, Franklin D. Jones y Holbrook L. Horton Editorial: Industrial Press INC. Edición 7ª 1992 “El ABC de las instalaciones eléctricas industriale s” Gilberto Enríquez Harper Editorial: Noriega Limusa Edición 1ª 1985 “Diccionario Técnico para Ingenieros” Louis a. Robb Editorial C.E.C.S.A. Edición 18ª 1971

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“Usos y abusos de las gasolinas” Isaac Shifter/ Esteban López Salinas Editorial: Fondo de Cultura Económica Edicion 2ª 1998 “Petroquímica y Sociedad” Susana Chow Pangtay Editorial: Fondo de Cultura Económica Edicion 2ª 1997 “Petroleo Moderno” Autor: Hill D. Berger / Kenneth E.Anderson Editorial: PPC BOOKS Edicion 2ª 1980 “Manejo y uso del Gas L.P. y Natural tomo I y II Fernando Blumekon NORMAS OFICIALES MEXICANAS: NOM -025-SCFI-1993 “Estaciones de gas L.P. con almacenamiento fijo-diseño y construcción” NOM-021/3-SCFI-1993 “Recipientes sujetos a presión no expuestos a calentamiento por medio artificiales para contener gas L.P. tipo no portátil para instalaciones de aprovechamiento final de gas L.P. como combustible” NMX-X-29-1994 “Gas L.P.- mangueras con refuerzos de alambre o fibras textiles” NMX-X-52-1993 “Calidad y funcionamiento para válvulas de seguridad tipo resorte interno, empleadas en recipientes no portátiles uso gas L.P. NMX-H-22-1997 “Conexiones roscadas de hierro maleable clase 1.03 MPa y 2.07 MPa NMX-X-25-1994 “Válvulas de llenado para uso en recipientes tipo no portátil para gas L.P. NMX-X-28-1994 “Válvulas de retorno de vapores para uso en recipientes tipo no portátil para gas L.P

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NMX-X-51-1997 “Calidad y funcionamiento para válvulas de servicio de líquidos o vapores con tubo de profundidad de máximo llenado en recipientes para Gas L.P. tipo no portátil. “Catalogo de válvulas y accesorios para el manejo de gas L.P: Productos rego 2000 “Catalogo de registro y medición de gas L.P. Pegasus Control 2001