Distribución del gas natural

DISTRIBUCIÓN DEL GAS

NATURAL

Neiva, Huila - 2012

DISTRIBUCIÓN DEL GAS NATURAL

Normalmente el suministro del gas

natural a los clientes es efectuado por empresas locales de distribución,

que tiene carácter de Servicio Público

Nacional, actividad que puede estar regulada

por un ente regulador o por un Estado y/o

Municipio.

MAPA DE

DISTRIBUCIÓN DEL

GAS NATURAL EN

COLOMBIA

1. Estación de Servicio – City Gate:

• Reducir, de la línea de transporte, la presión a los niveles permitidos.

• Medir la cantidad de gas entregada a cada sistema.

• Controlar las condiciones de flujo: Presión, Temperatura, Calidad del Gas, etc.

• Recepcionar los raspadores utilizados para la limpieza, por ende, condensados, partículas o suciedades.

• Filtrar y decantar el gas recibido.

• Calentamiento del gas

• Odorización: Mercaptanos para sentir el olor en caso de perdidas

COMPONENTES DE UN SISTEMA DE

DISTRIBUCIÓN DE GAS

Características técnicas del City Gate:

• Presión de entrada: 1440 - 1200 psig.• Presión regulada de salida: 200 - 450 psig con un

posible set point de 350 psig.• Temperatura de trabajo: –20°C a 60°C• Nivel sonoro: < 70 dB.• Dos líneas de suministro de gas natural: La primera

de Trabajo y la segunda en Stand By.• No deben soldarse o conectarse elementos como

weldolet, thredolet, elbolet, etc en componentes que sufran mayores desgastes mecánico por circulación interna.

• Juntas Aislantes dieléctricas monolíticas o pikotec: Una a la entrada del city gate, y otra a la salida.



2. Red de distribución primaria:

• Red de distribución de alta presión (Promedio 250 psig –Máxima 275 psig).

• Tubería de acero (Diámetro de 4 pulg – 20 pulg).

• Transporta el gas a través de la ciudad, hasta las estaciones de regulación de distrito.

• Incluye las facilidades de operación: Válvulas de corte, monitoreo de corrosión, actuadores, etc.



3. Red de distribución secundaria:

• Red de distribución de media presión (Promedio 60 psig –Máximo 90 psig).

• Tubería de polietileno (Diámetro de ½ pulg – 6 pulg).

• Transporta el gas a través de la ciudad, hasta los centros de medición y regulación de cada usuario.

• Incluye las facilidades de operación: Válvulas de corte.



4. Centro de medición:

• Está conformado por el medidor volumétrico de gas, el regulador de presión, la unión universal (permite el montaje y acoplamiento de tramos de tubería y facilita posteriormente su desensamble en caso necesario), la válvula de corte y demás accesorios necesarios para la conexión de estos elementos a las correspondientes tuberías.

• Sus objetivos son: Reducir, de la red secundaria, la presión a los niveles permitidos. Medir la cantidad de gas que consume cada usuario.



5. Instalación interna o individual:

• Instalación de suministro individual.

• Baja presión

• Tubería de acero galvanizado, cobre, acero inoxidable, etc.

• Conduce el gas hasta los artefactos de consumo.

• Se complementa con los sistemas de ventilación y evacuación de los productos de la combustión.



1. Residenciales:Usuarios que utilizan el gas

para usos típicos de vivienda única,

departamentos, pisos, para cubrir necesidades de calefacción, cocción de

alimentos, agua caliente, etc.

TIPOS DE SERVICIO

En líneas generales las categorías de clientes por usos del gas son:

2. Comerciales: Usuarios que usan el fluido para actos de comercio y de prestación de servicios tales como

gastronómicos, hoteles, hosterías, salud, mercados, colegios, etc.

3. Industriales: Usuarios que tienen como actividad el proceso de elaboración de productos, transformación de materia

prima, reparación de maquinarias y equipos y fabricaciones varias.

TIPOS DE SERVICIO

4. Centrales Eléctricas: Usuarios que emplean el gas para la generación de

energía eléctrica.

5. Gas Natural Comprimido: Son usuarios de estaciones de servicio que luego

de comprimir el gas lo expanden para combustible en vehículos.

6. Subdistribuidores: Entes/Sociedades de derecho privado que operan cañerías conectadas al sistema de distribución de

una distribuidora con un grupo de usuarios.

TIPOS DE SERVICIO

Ley 142/94: Ley de Servicios Públicos

CREG 067-95: Código de distribución de gas combustible

NTC 3728: Redes de distribución urbana

NTC 3838: Presiones de distribución urbana

ANSI B31.8: Gas transmission and distribution piping system

API B-1104: Construction practices for oil and products pipelines

RP-1107: Recomended pipeline maintenance welding practices

NORMATIVA Y REGULACIÓN

Condiciones fundamentales en un diseño:

• Seguridad• Funcionalidad• Economía• Viabilidad

DISEÑO DE UN SISTEMA DE


Primero se debe determinar las fuentes de

suministro de gas, su capacidad y reserva. Tiene

sus origenes en 1986 (Programa de gobierno: «Gas para el cambio» y por medio del CONPES: «Plan de gas» en 1991).

PARAMETROS BÁSICOS DE DISEÑO

1. Disponibilidad del gas:

El sistema contempla el suministro de gas a la ciudad

mediante estaciones de recibo, dotadas con

medición, regulación, filtración y odorización. A partir de acá se deriva las

redes troncales que distribuyen el gas natural a través de la ciudad hasta las

estaciones de distrito. Y finalmente, de acá se

suministra por medio de las redes de distribución

secundaria a las viviendas


2. Definición del sistema:

A. Localización, altura sobre nivel del mar, presión

atmosférica, temperatura, precipitación, área

territorial.

B. Población, número de viviendas, estratificación

C. Programas de expansión urbana, desarrollo de

servicios públicos.


3. Características de la ciudad:

A. Identificación de las zonas con diferentes

usos

B. Determinación de posibles

gasodomesticos a utilizar.

C. Calculo de la demanda a nivel

comercial e industrial.

D. Determinación de la curva de consumo.


4. Demanda máxima prevista:

Los principales

son:

• Continuidad y lineamiento de las redes por zonas de uso.

• Simplicidad en los trazados en las líneas de distribución.

• Menor impacto urbano en las zonas de trabajo.• Menor numero de cruces de ríos,

canalizaciones, vías principales.• Menor numero de interferencias con redes de

otros servicios públicos• Minimizar riesgos en caso de falla• Facilidades de acceso para la rápida y segura

atención de emergencias• Facilidad de supervisión de las redes• Construcción económica y natural

REQUISITOS PARA LA INSTALACIÓN DE

REDES DE DISTRIBUCIÓN

Los cuatro primero son:

• Elaboración de la cartografía básica.

• Actualización en terreno y definición de áreas no viables técnicamente.

• Encuesta del mercado.• Determinación de zonas

comerciales e industriales.

11 PASOS PARA EL

DIMENSIONAMIENTO DE UNA RED

Los cuatro siguientes

son:

• Calculo del consumo de diseño.• Definición del trazado de la red.• Verificación en terreno e

interferencias con otros servicios.

• Simulaciones para determinar el diámetro optimo.

11 PASOS PARA EL


Los tres últimos son:

• Definición de los sistemas de seguridad.

• Evaluación económica del proyecto.

• Elaboración del plano para construcción.

11 PASOS PARA EL


• Q: Caudal, en pies cubicos/hora

• Tb: Temperatura base, en °R

• Tf: Temperatura promedio del gas, en °R

• Pb: Presión base, en psia

• P1: Presión en el nodo inicial, en psia

• P2: Presión en el nodo final, en psia

• L: Longitud del tramo, en pies

• D: Diametro interior de la tuberia, en pulg

• G: Gravedad especifica del gas

• Zm: Factor de compresibilidad promedio

ECUACIÓN FUNDAMENTAL PARA

FLUJO DE GAS EN TUBERIAS

𝑄 =117.4 ∗ 𝑇𝑏

𝑃𝑏∗

𝑃12 − 𝑃22 ∗ 𝐷5

𝐺 ∗ 𝑇𝑓 ∗ 𝑍𝑚 ∗ 𝐿

0.5

∗1

𝑓

0.5

SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN

SECUNDARIO

1. Aspectos Básicos:

• Red de distribución demedia presión (Promedio 60psig – Máximo 90 psig).

• Tubería de polietileno(Diámetro de ½ pulg – 6pulg).

• Transporta el gas a través dela ciudad, hasta los centrosde medición y regulación decada usuario.

SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN

SECUNDARIO

• Tipo de gassuministrado

• Caída de presión en lainstalación

• Longitud de tubería yaccesorios

• Características de laciudad

• Demanda probable yfutura

SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN SECUNDARIO

1. Aspectos Básicos:

• Características de la ciudad:

Localización, altura snm, presión atmosférica, etc.

Población, número de viviendas, estratificación

Programas de expansión urbana, desarrollo de serviciospúblicos.

• Demanda máxima prevista:

Identificación de las zonas con diferentes usos y lademanda a nivel comercial e industrial.

Determinación de posibles gasodomésticos a utilizar.

• Troncal.

Redes principales de distribución de gas natural enpolietileno con diámetro de 2”, 3”, 4” y 6”. Estas redesse encargan de recibir el gas de las estaciones deregulación y distribuirlo a través de toda la ciudad.

• Anillos.

Redes de distribución de gas natural en polietilenocon diámetros de ½” hasta 1”. Estas redes sedesprenden de las troncales y se instalan alrededor delas manzanas.

COMPONENTES DEL SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN SECUNDARIO

6’’

4’’

3’’2’’

Poliválvula

300Viviendas

Troncales-Profundidad (70-100 cm)- Diámetro 2’’-6’’

Anillos-Profundidad (50 cm)-Diámetro 1”-1/2”

60 psi

< 250 psi

60-20 psi

Anillos

½”

5-10 psi

10-20 psi

Estación Reguladora De Gas Natural

Estación de Regulación – Vista Externa

15 PSI GLP

20 PSI

G.NATURAL

0.3 PSI

15 PSI GLP

10 PSI

G.NATURAL

Distribución Del GLP• Es una mezcla de hidrocarburos líquidos, compuesto

fundamentalmente por Propano 30%, Butanos 67% y 3% pentanos.

• El GLP se obtiene en refinerías o del Gas Natural, Como propiedadfísica importante del GLP es permanecer líquido en recipientes depoco resistentes relativamente.

• Usos: Obtención de plásticos, Combustible (Refinerías, Vehículos,Doméstico).

Presión (100 – 15 psi)Liquido

(Propano y Butano)

Gas

Esquema de comportamiento del GLP

Dentro y fuera del recipiente

GASPresión

(100 psi y 15 psi)

LIQUIDO

0.3 PSI

Esquema de comportamiento del GLP

Dentro y fuera del recipiente

Distancias mínimas a edificaciones

Resolución 80505 del Ministerio de Minas

y Energía de 1997

Capacidad Tanque m3 (galones)

Enterrado(metros)

Superficial (metros)

0,45 - 1 (120 - 250) 3 3

1,01 - 1,9 (251 - 500) 3 3

1,91 - 7,6 (501 - 2000) 3 7,6

7,61 - 15,2 (2001 - 4000) 7,6 7,6

15,21 - 114 (4000 - 30000) 15 23

114,01 - 265 (30000 - 70000) 15 23

Protección catódica

• Baja presión

• Tubería de acero galvanizado, cobre,acero inoxidable, etc.

• Conduce el gas hasta los artefactosde consumo.

• Se complementa con los sistemas deventilación y evacuación de losproductos de la combustión.

Instalación Interna

Instalación Interna

• Características Importantes:

Tubería

Rejilla de ventilación

Ductos de evaluación

Tuberías

• Tuberías Metálicas

• Tuberías Plásticas

• Cobre, van con uniones soldadas con aleación de platino.

• Polipropileno sólo se admite su uso en instalaciones enterradas.

TUBERIAS DE POLIETILENO

Un sistema en polietileno ofrece una cantidad importantede ventajas sobre los sistemas convencionales:

• Flexible, elástica• Pérdidas de carga por fricción mínimas (ausencia de

sedimentos o incrustaciones)• No es atacada en ninguna forma por la corrosión,

resistente a bacterias y químicos• No mantiene deformaciones permanentes• Peso reducido• Fácil de transportar• Larga vida útil• Menor costo de adquisición e instalación• Resistente a movimientos sísmicos

Instalación de las Tuberías

• Sistemas de suministro independientes

• Puede ser oculta o visible

• No deben pasar por dormitorios, baños,ascensores, transformadores eléctricos, entreotros.

• Salidas de gas accesibles

Válvulas de corte, Válvulas de paso

• VALVULA DE CORTE: Ubicada en el centro de medición enel exterior de la vivienda.

• VALVULA DE PASO: Ubicada cerca del gas doméstico en elinterior de la vivienda. Esta válvula debe quedar instalada enuna zona de fácil acceso y alejada del área de cocción.

Ubicación de las válvulas

• En la acometida

• A la entrada delcentro de medicióncolectivo

• En cada punto desalida destinado ala conexión de losartefactos

Centros de medición

Conformado por el medidorvolumétrico de gas, elregulador de presión, launión universal, válvula decorte y accesoriosnecesarios para la conexión.

Reducen, de la redsecundaria, la presión a losniveles permitidos.

Miden la cantidad de gasque consume cada usuario.

REGULADOR MEDIDOR

Centros de medición

• En el exterior de las viviendas, con fácilacceso

• Armario o nicho hermético

• Aislado y protegido del tráfico automotor

• En forma vertical, nivelados y conectados ala tubería

• Deben disponer de válvulas

Tipos de Regulación• Regulación de

única etapa

Tipos de Regulación

• Regulación de dos/tres etapas:

1. Se reduce lapresión desdela acometidahasta la líneamatriz.

2. Se reduce lapresión de lalínea matriz ala líneaindividual

Instalación interna en edificaciones

multifamiliares

Ducto abierto en laparte superior einferior.

El sótano debe estaradecuadamenteventilado.S(aire) ≥10A(recinto)

Sin restricciones

El control de mediciónde fácil acceso.

• Regulación de dos/tres etapas:

CONSUMO DE GAS EN COLOMBIA

COBERTURA DE GAS NATURAL EN

COLOMBIA

PRINCIPALES DISTRIBUIDORAS DE

GAS EN COLOMBIA

CIUDAD GLP GN

Bogotá Andigas ENAGAS S.A.

Medellín Fedegas E.E.P.P.M.

Cali DIGAS S.A.s. Gas de Occidente

Bucaramanga Norgas S.A: ESPIGAS S.A.

Neiva Alcanos de Colombia Alcanos de Colombia

Código de Distribución de Gas. Combustible por Redes. Resolución 0067 de 21 de Diciembre de 1995. Ministerios de Minas y Energía. Republica de Colombia.

Redes de distribución de Gas Natural. Módulo II -Diplomado en distribución de gases combustibles. Asociación Colombiana de Ingenieros de Petróleos (ACIPET) y Universidad Surcolombiana. Bogotá, 1997.

Guía diseño de redes de gas. Gas Natural – EPM (La nueva energía de la vida). Consultado el 5 de Junio de 2012. Disponible en: http://es.scribd.com/doc/38827398/guia-diseno-redes-gas

BIBLIOGRAFÍA

http://es.scribd.com/doc/38827398/guia-diseno-redes-gas

BIBLIOGRAFÍA

NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 2505: «Instalaciones para suministro de gas en edificaciones residenciales y comerciales».

«Especificaciones, Instalaciones para Gas Domiciliario» URL: http://www.barranquilla.gov.co/documentos/pot/anexos/Anexo_9_Instalacion_Gas.pdf

http://www.barranquilla.gov.co/documentos/pot/anexos/Anexo_9_Instalacion_Gas.pdf

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