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ANALISIS GRAFICOS

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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Aunque el Gas Natural viene utilizándose desde hace bastante tiempo en algunas ciudades de Colombia (30 años en Barranquilla, 20 en Bucaramanga), solo hasta la aparición de la Ley 142 de 1994 quedó reglamentada su distribución y manejo, los organismos de regulación y control y los derechos y deberes de los usuarios, todo lo cual condujo a la utilización masiva que ya se está viendo en todo el territorio nacional y, consecuentemente, a la demanda de información por parte de los constructores acerca de la instalación de las redes y el costo de las mismas.
Por todo ello, nuestra sección especial está dedicada a las redes e instalaciones de gas, y el material de investigación se incorpora a las bases de datos de costos para mantenerlo actualizado a partir de la fecha.

ãArticulo original noviembre /99 por Construdata

Contenido de la investigación

En la primera parte hacemos una descripción general de las redes urbanas y las redes internas de gas natural, los materiales que se utilizan, los requerimientos de ventilación y los centros de medición, todo ello a la luz de las normas existentes, las regulaciones de dos empresas prestadoras del servicio (E.E.P.P.M. y Gas Natural) y las recomendaciones de los ingenieros que nos asesoraron.
Incluimos también un resumen de las Normas Técnicas Colombianas aplicables al gas, las convenciones que se utilizan en los diseños de redes, y análisis gráficos para algunas actividades representativas.

En la segunda parte aparecen los costos de construcción para redes de gas en viviendas unifamiliares y multifamiliares, utilizando para ello dos proyectos representativos y un conjunto de análisis unitarios que aparecen a partir de esta edición en el capítulo INSTALACIÓN DE GAS. Los insumos que sirvieron de base para elaborarlos pueden consultarse en dos grupos nuevos (Tubería gas-acero y Tubería gas-polietileno) y en varios grupos que ya existían dentro de la revista (Aparatos de Cocina, Controles, Servicios Públicos, Siliconas y Selladores, Soldaduras y Pegantes, Tubería acero-hidráulica, Tubería de Cobre y Válvulas y Registros).

Asesoría

Colaboraron muy activamente en este informe especial los siguientes profesionales.

GUILLERMO RUEDA RUEDA, Ingeniero Químico de la Universidad Nacional, Bogota, 1973. Diplomado en Tecnología de los combustibles gaseosos, Universidad Industrial de Santander 1997. Profesor de la Fundación Universidad de América desde 1995 y de la Universidad Javeriana desde 1996. Conferencista del Consejo Colombiano de Seguridad y de la Universidad Industrial de Santander, Bogotá
El ingeniero Rueda ocupó diversos cargos de ingeniería en ECOPETROL y fue asesor en la División de Gas Natural y Combustibles Domésticos en la misma empresa desde Mayo de 1974 hasta Noviembre de 1996. Desde 1996 ha sido gerente de Servicios de Asesorías e Ingeniería, empresa especializada en asesoría de proyectos para varias empresas dedicadas a la distribución de Combustibles Gaseosos y sus oficinas están ubicadas en la Carrera 8 No. 37-10, Ap. 302, teléfono 3403363 de Bogotá.

MANUEL MÉNDEZ BERNAL es Ingeniero Mecánico de la Universidad de América, gerente de Gas Ciudad Ltda. y miembro de ACIEM (Asociación Nacional de Ingenieros Eléctricos y Mecánicos), de NFPA (National Fire Protection Association) y de SOCES (Asociación Colombiana de Energía Solar y Energía no Convencional).
Su empresa Gas Ciudad Ltda., de la carrera 5 No. 60 A 55, Teléfono 3105314 de Bogotá, está especializada en montajes y mantenimientos Industriales, Ingeniería de gas (Gases Industriales y Gases Combustibles), diseño de instalaciones, construcción de redes en tubería de acero y de polietileno, ejecución de proyectos llave en mano, interventorías y asesorías

OTRAS COLABORACIONES Agradecemos la colaboración de Juvenal Espitia Villamil, Director Ejecutivo de ACOGAS y vicepresidente de la Mesa Sectorial del gas; de Rafael A. González, profesional de normalización de ICONTEC; del Ingeniero Bernardo Bohórquez F., gerente general de SAENA DE COLOMBIA, y del Ingeniero Guillermo Bain, gerente general de la firma GASINTECSA.

Redes Urbanas.

Descripción

En líneas generales, cualquier sistema de distribución urbana de gas natural está compuesto por una línea matriz de acero alimentada a una presión manométrica máxima de 20 bar, que interconecta la estación de recibo (Puerta de Ciudad) con las estaciones de regulación de presión, en las cuales se disminuye y controla el gas a una presión manométrica máxima de 4 bar.
Cada estación de regulación cubre un sector específico de la ciudad utilizando mallas en tubería de polietileno denominadas líneas arterias, que mantienen una presión mínima de 2 bar en cualquier punto.
De las líneas arterias se derivan los anillos o tuberías de polietileno de los cuales se toman las acometidas para alimentar grupos de suscriptores. Ningún punto de un anillo deberá tener una presión inferior a 1,4 bar.

Regulación

El gas no puede utilizarse dentro de las edificaciones residenciales a la misma presión con que se distribuye dentro de las redes urbanas por dos razones:

Porque la norma NTC-3838 establece una presión máxima para ello de 345 mbar (o 1380 mbar si las conexiones van soldadas y las tuberías están dentro de ductos ventilados).

Porque la presión de operación de los gasodomésticos oscila entre 15.5 y 23 mbar

La presión, entonces, debe disminuirse desde 4 bar hasta 345 mbar, lo cual se logra utilizando reguladores hasta llegar a la presión deseada en una, dos o tres etapas.
Se regula en una etapa generalmente en edificaciones unifamiliares que requieren poco caudal, y el regulador se localiza en el centro de medición.
La regulación en dos etapas reduce la presión inicialmente desde 4 bar hasta 345 mbar o 1380 mbar, según sea el caso, y luego hasta 23 mbar. El primer sitio de regulación se coloca en el exterior del edificio y el segundo se coloca a la entrada del centro de medición. Cuando existan varios centros de medición, se requieren otros tantos reguladores de segunda etapa.
La regulación en tres etapas reduce en la primera desde 4 bar hasta 345 mbar o 1380 mbar, en la segunda hasta 138 mbar y en la tercera hasta 23 mbar. Los reguladores 1 y 2 van en el exterior del edificio y a la entrada del centro de medición (o de los centros de medición) y el regulador 3, finalmente, puede ubicarse dentro de cada vivienda.

Materiales utilizados en las líneas arterias y en los anillos

Si se toma como ejemplo el caso de las Empresas Públicas de Medellín, tal como aparece en la publicación “Guía para el diseño e instalación de redes de Gas”1 , las redes externas en tubería de polietileno deben tener 20 mm de diámetro para las acometidas, 25 mm para anillos y acometidas, 50 mm para los anillos y 90 mm para las líneas arterias.
Para aislar los anillos conectados a las líneas arterias se utilizan válvulas de corte fabricadas en polietileno, que se unen a la tubería mediante procesos de termo-fusión o electro-fusión. Cada tramo del sistema de líneas arterias, a su vez, debe disponer de válvulas que se ubican generalmente a continuación de los nodos en donde se interconectan los tramos para suspender el flujo de gas cuando se requiera.
Para conectar las tuberías de polietileno con tuberías de cualquier otro material aprobado se utiliza los accesorios llamados elevadores (ver Centros de Medición).

Manejo y almacenamiento de la tubería de polietileno

Durante el transporte, la tubería puede sufrir daños que afecten sus propiedades físicas, por lo cual es necesario revisarla para detectar cualquier deterioro.

Los rollos de tubería deben inspeccionarse visualmente antes de llevarlos a la obra para detectar cualquier daño u obstrucción provocado en el transporte.

Los rollos de tubería deben manipularse instalados en los carreteles diseñados para este propósito.

La tubería no se debe desenrollar en forma de espiral.

Los extremos de la tubería deben protegerse contra la suciedad mediante tapones adecuados.

Si la tubería se coloca sobre maquinaria o piezas metálicas, puede sufrir rayones en su superficie, que obligan a cortar la sección dañada cuando tienen una profundidad mayor de 1/3 del espesor de pared.

Cuando se colocan elementos pesados sobre la tubería, ésta puede ovalarse. Si el daño ocurre a mitad del tubo, puede procurarse su recuperación aplicando uno o dos anillos fríos, pero si no se remedia así, debe cortarse la sección dañada.

La tubería no debe quedar expuesta a la intemperie, salvo por períodos cortos, ya que la luz directa del sol y las temperaturas mayores a 38 grados centígrados pueden afectar su integridad.

Colocación de la tubería

La excavación debe tener una profundidad mínima de 60 cm cuando el diámetro de la tubería sea igual o menor de 125 mm para garantizar que la tubería no sufrirá aplastamiento ni reducción en su área de flujo. Cuando existan cruces con otros servicios, la tubería debe instalarse a un mínimo de 20 cm por debajo de la más profunda, excepto cuando se trate de redes o canalizaciones que por condiciones de hermeticidad, características del fluido que transportan o necesidades de reparación y mantenimiento requieran consideraciones especiales (sistemas de recolección de aguas residuales, por ejemplo) que deben ser analizadas por parte de las entidades reguladoras.
Cuando el fondo de una excavación esté formado por piedras con aristas cortantes, se debe extender sobre ellas un colchón de arena de 5 cm de espesor en toda el área antes de colocar la tubería.
En los análisis gráficos que acompañan esta edición aparece la forma como debe instalarse la tubería con relación a otros servicios y detalles de construcción de la red.
Dentro de la zanja se debe colocar la tubería en zig zag para facilitar los movimientos de contracción y dilatación que se puedan presentar.
Cuando se haga un cambio de dirección sin codo, la curvatura de la excavación debe tener un radio igual a 25 veces el diámetro externo del tubo para que éste no quede forzado. No se permitirán uniones en la curvatura.
Para las uniones de los accesorios y las tuberías debe tenerse especial cuidado con la limpieza, pues muchos defectos y problemas de escapes se pueden presentar por la presencia de aceites, grasas y suciedades al momento de efectuar las soldaduras.
Los accesorios de polietileno no pueden unirse con pegantes o sellantes químicos sino mediante procesos de termofusión o electrofusión. Tampoco se permite la unión con accesorios de materiales diferentes al polietileno, a excepción del elevador.
Una vez colocada la tubería en el fondo de la zanja, se procederá a cubrir la misma con el material producto de la excavación, retirando las piedras con aristas agudas que pudieran quedar en contacto con la tubería. La compactación de este relleno debe hacerse en capas no mayores de 20 cm.
La compactación sobre las conexiones de servicio y en las transiciones debe hacerse preferiblemente a mano.
Si el material a utilizar para el relleno tiene puntas o aristas que puedan dañas a la tubería de polietileno, se recomienda hacer el relleno alrededor de la tubería con arena fina o arenilla.

Antes de su puesta en servicio, las instalaciones para suministro de gas deben someterse a ensayos de hermeticidad, en función de la presión de servicio esperada. La prueba se puede realizar con aire o gas inerte, pero nunca con oxigeno, agua o combustibles gaseosos.

Acometida domiciliaria

Estará colocada por lo menos a 60 cm de profundidad, sobre un lecho libre de piedras y en condiciones similares a las redes arterias y los anillos de distribución.
Cuando la acometida atraviese antejardines o zonas verdes que puedan ser sitios de siembra de plantas, se colocará un mortero 20 cm por encima de la clave del tubo y cinta continua de señalización en PVC o polietileno, de 10 cm de ancho, color amarillo y leyenda “Precaución. Red de gas” acompañada del logotipo del gas (ver Análisis Gráficos).