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UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA EQUINOCCIAL
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA INGENIERÍA
CARRERA DE TECNOLOGÍA EN PETRÓLEOS
“ANÁLISIS DE UN SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN DE GAS
DOMÉSTICO POR TUBERÍA PARA LA PARROQUIA
PASCUALES “GUAYAQUIL” DESDE EL NUEVO TERMINAL DE
GLP “CHORRILLO” DE EP PETROECUADOR, QUE SUSTITUYA
A LA DISTRIBUCIÓN ACTUAL EN BOMBONAS DISMINUYENDO
ASÍ LAS CONDICIONES DE INSEGURIDAD A CAUSA DE SU
TRANSPORTE”.
TRABAJO PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TITULO DE TECNÓLOGO EN
PETRÓLEOS
LUIS ALBERTO TRUJILLO TORRES
DIRECTOR: ING. VINICIO MELO
Quito, julio 2013
© Universidad Tecnológica Equinoccial. 2013
Reservados todos los derechos de reproducción
DECLARACIÓN
Yo LUIS ALBERTO TRUJILLO TORRES, declaro que el trabajo aquí descrito
es de mi autoría; que no ha sido previamente presentado para ningún grado o
calificación profesional; y, que he consultado las referencias bibliográficas que
se incluyen en este documento.
La Universidad Tecnológica Equinoccial puede hacer uso de los derechos
correspondientes a este trabajo, según lo establecido por la Ley de Propiedad
Intelectual, por su Reglamento y por la normativa institucional vigente.
_____________________________
LUIS ALBERTO TRUJILLO TORRES
C.I. 0201746658
CERTIFICACIÓN
Certifico que el presente trabajo que lleva por título “Descripción de un
sistema de distribución de gas doméstico por tubería para la Parroquia
Pascuales “Guayaquil” desde el nuevo terminal de GLP “Chorrillo” de EP
Petroecuador, que sustituya a la distribución actual en bombonas
disminuyendo así las condiciones de inseguridad a causa de su
transporte.”, que, para aspirar al título de Tecnólogo de Petróleos fue
desarrollado por Luis Trujillo, bajo mi dirección y supervisión, en la Facultad de
Ciencias de la Ingeniería; y cumple con las condiciones requeridas por el
reglamento de Trabajos de Titulación artículos 18 y 25.
_____________________________
ING. VINICIO MELO
DIRECTOR DEL TRABAJO
C.I. 100104810-5
CARTA DE LA INSTITUCIÓN
DEDICATORIA
Dedico a Dios este trabajo de tesis de grado, por darme la vida a través de mis
queridos PADRES quienes con mucho esfuerzo, cariño, amor y ejemplo han
hecho de mí una persona con valores para poder desenvolverme en la vida.
A mi padre y a mi madre que día a día con su fuerte trabajo me apoyaron, para
alcanzar mis más apreciados ideales de superación, ellos fueron quienes en los
momentos más difíciles me dieron su amor y comprensión para poderlos
superar, quiero también dejar a cada uno de ellos una enseñanza que cuando
se quiere alcanzar algo en la vida, no hay tiempo ni obstáculo que lo impida
para poderlo lograr.
A mi padre que ya no está conmigo pero que estoy seguro que desde el lugar
en donde esté junto a nuestro padre DIOS me bendecirá sintiéndose orgulloso
de mí por no defraudarlo y haber valorado su esfuerzo para culminar mis
estudios.
AGRADECIMIENTO
Agradezco a Dios por concederme la sabiduría y permitirme realizar el presente
trabajo de tesis, a los docentes de la Universidad Tecnológica Equinoccial que
durante mi carrera profesional aportaron para mi formación, gracias por su
enseñanza y más que todo por su amistad y darme la oportunidad de ser un
profesional.
A mi director de tesis, Ingeniero Vinicio Melo, quien gracias a sus
conocimientos, experiencia, paciencia, motivación y apoyo logré terminar mis
estudios con éxito.
Al señor Vicente Quinde Solórzano, Técnico en Operaciones de GLP “Terminal
Salitral”, e Instructor interno del Instituto de Estudios del Petróleo de EP
Petroecuador, que gracias a su apoyo y conocimientos pude obtener los datos
necesarios para la realización del trabajo de titulación.
A todas las personas que han formado parte de mi vida profesional, a las que
me encantaría agradecerles su amistad, consejos, apoyo, ánimo y compañía en
los momentos más difíciles, quiero darles las gracias por formar parte de mí,
por todo lo que me han brindado. Para ellos: Muchas gracias y que Dios los
bendiga.
i
ÍNDICE DE CONTENIDOS
RESUMEN x
ABSTRACT xii
1. INTRODUCCIÓN 1
1.1. OBJETIVOS 2
1.1.1. OBJETIVO GENERAL 2
1.1.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS 2
2. MARCO TEÓRICO 3
2.1. EL GLP 3
2.2. ORIGEN DE LOS GASES LICUADOS DEL PETRÓLEO (GLP) 3
2.3. PROPIEDADES FÍSICAS Y QUÍMICAS DE LOS GLP 5
2.3.1. PUNTO DE EBULLICIÓN 8
2.3.2. PESO ESPECÍFICO 8
2.4. ALGUNAS CONSIDERACIONES SOBRE EL MANEJO CORRECTO DEL GLP 9
2.4.1. PRESIÓN 11
2.4.2. TEMPERATURA 12
2.4.3. DENSIDAD RELATIVA Y VISCOSIDAD 14
ii
2.5. TIPOS DE ALMACENAMIENTO DEL GLP POR EP
PETROECUADOR 16
2.5.1. BUQUES CISTERNAS 16
2.5.2. ABASTECIMIENTO MARÍTIMO A LOS TERMINALES Y
DEPÓSITOS 17
2.5.3. CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES DE LOS BUQUES
DE ALIJE 19
2.6. DESPACHO DE GLP EN AUTOTANQUES 19
2.6.1. RECIPIENTES ESFÉRICOS PARA GLP TERMINAL
EL SALITRAL 21
2.6.2. RECIPIENTES CILÍNDRICOS PARA GLP TERMINAL EL
SALITRAL 23
2.6.3. CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES DE LOS RECIPIENTES 24
2.6.4. CAPACIDAD MÁXIMA DE ALMACENAMIENTO DE GLP EN
RECIPIENTES 25
2.7. CÁLCULOS APLICADOS PARA DETERMINAR VOLÚMENES
ALMACENADOS 26
2.7.1. CÁLCULOS VOLUMÉTRICOS 28
2.7.1.1. Ejemplo 29
2.8. PROGRAMACIÓN MENSUAL DE DESPACHO POR EP
PETROECUADOR 31
2.8.1. CONTROL DE DESPACHO POR RUTAS A NIVEL NACIONAL 31
iii
2.8.2. COORDINACIÓN CON ORGANISMOS DE CONTROL 32
2.9. CILINDROS PARA GLP 33
2.9.1. CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES 34
2.9.2. FABRICACIÓN 34
2.10. DESPACHO DE GLP POR GASODUCTO 36
2.10.1. GASODUCTO INSTALADO PARA LA COMPAÑÍA REPSOL
DESDE EL TERMINAL SALITRAL 37
3. METODOLOGÍA 39
3.1. SITUACIÓN ACTUAL DE DESPACHO DE GLP TERMINAL EN
SALITRAL 39
3.2. TERMINAL DE GLP CHORRILLO 39
3.3. PLAN DE INNOVACIÓN DE DESPACHO DE GLP PARA LA
PARROQUIA PASCUALES 41
3.4. CLASIFICACIÓN DE LOS GASES COMBUSTIBLES 41
3.5. MATERIALES UTILIZADOS PARA EL NUEVO SISTEMA DE
TRANSPORTE DE GLP 43
3.5.1. CONDICIONES GENERALES DE LAS INSTALACIONES PARA
SUMINISTRO DE GLP 43
3.6. TUBERÍAS 46
3.6.1. CRITERIOS DE DISEÑO DE TUBERÍAS 46
3.6.2. TIPOS DE TUBERÍAS 48
iv
3.6.2.1. Tuberías metálicas 48
3.6.2.1.1. Especificaciones de la norma ASTM A53 49
3.6.2.2. Clases de localizaciones para el diseño de las tuberías 50
3.6.2.3. Fórmula para calcular el espesor de la tubería de acero 51
3.6.2.3.1. Factor de diseño por densidad de población F. 52
3.6.2.4. Tuberías plásticas 53
3.6.2.4.1. Limitaciones de diseño de la tubería de polietileno 54
3.7. INSTALACIÓN DE TUBERÍAS 55
3.7.1. TUBERÍAS ENTERRADAS 55
3.7.2. TUBERÍAS EMPOTRADAS 56
3.7.3. TUBERÍAS POR CAMISAS Y DUCTOS 57
3.7.4. TUBERÍA VISTA 58
3.7.5. DISPOSITIVOS DE ANCLAJE 59
3.7.6. INSTALACIÓN DE TUBERÍA PLÁSTICA 60
3.7.7. PROTECCIÓN CONTRA LA CORROSIÓN 61
3.7.8. CONSTRUCCIÓN DE LA RED DE DISTRIBUCIÓN 62
3.8. INSTRUMENTOS DE CONTROL Y MEDICIÓN 63
3.8.1. REGULADORES DE PRESIÓN 63
3.8.2. MECANISMOS DE CONTROL DE SOBREPRESIÓN 64
3.9. CONTADORES 64
v
3.9.1. TIPOS DE CONTADORES 64
3.9.1.1. Medidores de diafragma 65
3.9.1.2. Medidores rotativos 66
3.9.2. INSTALACIÓN DE LOS CONTADORES 67
3.9.2.1. Ubicación de los contadores 67
3.9.3. VÁLVULAS DE CORTE MANUAL 69
3.10. TANQUES PARA EL ALMACENAMIENTO DE GLP 70
3.11. PUESTA EN SERVICIO 75
3.11.1. PRUEBA DE ESTANQUIDAD PARA TRAMOS EN MEDIA
PRESIÓN 76
3.11.2. PRUEBA DE ESTANQUIDAD PARA TRAMOS EN
BAJA PRESIÓN 77
3.11.3. VERIFICACIÓN DE LA ESTANQUIDAD DE REGULADORES,
VÁLVULAS DE SEGURIDAD Y CONTADORES 77
4. ANÁLISIS DE RESULTADOS 78
4.1. GENERALIDADES 78
4.2. ANÁLISIS DE LA DISTRIBUCIÓN DE GLP POR BOMBONAS A LA
PARROQUIA PASCUALES 79
4.3. ANÁLISIS DE LA CANTIDAD DE GLP NECESARIO PARA CUBRIR
LA DEMANDA MENSUALMENTE 80
vi
4.4. RESULTADOS ECONÓMICOS DE LA DISTRIBUCIÓN POR MEDIO
DE TUBERÍA. 83
4.5. TUBERÍA SELECCIONADA PARA EL SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN
DE GLP. 84
4.6. ANÁLISIS DEL SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN POR TUBERÍA 87
5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 89
5.1. CONCLUSIONES 89
5.2. RECOMENDACIONES 91
NOMENCLATURA 92
GLOSARIO 94
BIBLIOGRAFÍA 108
ANEXO 1 111
ANEXO 2 112
vii
ÍNDICE DE TABLAS
Tabla 1. Rangos de mezclas entre propano y butano 5
Tabla 2. Valores característicos del GLP comercial 6
Tabla 3. Puntos de ebullición 8
Tabla 4: Equivalencia entre gases 15
Tabla 5. Clasificación de los gases combustibles 42
Tabla 6. Presiones según las familias del gas combustible 42
Tabla 7. Especificaciones para la construcción de los sistemas de tubería 44
Tabla 8. Máximas presiones de operación permisible (MPOP) 47
Tabla 9. Tubos de acero para instalaciones de gas y conducción de fluidos
ASTM A 53 (cédula 40 grado A o B) 49
Tabla 10. Factor de diseño por densidad de población F 52
Tabla 11. Factor de eficiencia (E) de la junta longitudinal soldada 53
Tabla 12. Distancias mínimas entre tuberías 55
Tabla 13. Profundidades establecidas para la construcción de la red de GLP 62
viii
ÍNDICE DE FIGURAS
Figura 1. Buque Cisterna 17
Figura 2. Buque Cisterna 18
Figura 3. Autotanque de GLP 21
Figura 4. Tanque de almacenamiento de GLP esférico 22
Figura 5. Tanques de almacenamiento de GLP cilíndricos 23
Figura 6. Almacenamiento de GLP en bombonas 33
Figura 7. Gasoducto Terminal Salitral – Repsol 36
Figura 8. By pass y bomba centrífuga gasoducto Salitral-Repsol 38
Figura 9. Tubería sin costura cedula 40 48
Figura 10. Tubería de cobre tipo L 50
Figura 11. Tubería de cobre empotrada tipo L 57
Figura 12. Tubería vista 59
Figura 13. Medidor de GLP tipo diafragma 65
Figura 14. Medidor de GLP tipo rotativo 66
Figura 15. Proceso de distribución actual de GLP 78
Figura 16. Terminal Chorrillo – zona urbana Pascuales 79
Figura 17. Proporción útil de almacenamiento en un tanque de GLP 82
ix
ÍNDICE DE ECUACIONES
1. Transformación de °F a °C 13
2. Densidad relativa de un cuerpo en estado líquido 14
3. Densidad relativa de un cuerpo en estado gaseoso 14
4. Fórmula para el peso de la fase líquida 28
5. Fórmula para el peso de la fase vapor 29
6. Fórmula para calcular el espesor de la tubería de acero 51
7. Presión manométrica de diseño 1 53
8. Presión manométrica de diseño 2 53
9. Cálculo del consumo mensual de GLP por familia 80
10. Cálculo del consumo mensual de GLP de Pascuales 81
11. Capacidad volumétrica del tanque de almacenamiento de GLP 81
12. Cálculo del costo mensual del consumo de GLP 83
x
RESUMEN
El presente trabajo de titulación trata del estudio de un sistema de distribución
de GLP por tubería para la parroquia Pascuales que sustituya el actual método
que es por medio de bombonas de 15 kg embaladas en camiones lo cual causa
riesgos de inseguridad por causa de su transporte.
En el primer capítulo se describe el proceso de la distribución actual de GLP en
Pascuales, y a partir de éste se detalla la propuesta de la implementación del
producto por tubería.
En el segundo capítulo se describe el origen del GLP y sus propiedades físicas
y químicas, se detalla el proceso de almacenamiento del producto en los
buques de alije con sus respectivas capacidades, lugar de carga y descarga, el
almacenamiento en el terminal El Salitral con el estudio de los tanques y el
proceso de distribución por medio de un gasoducto desde el terminal hasta la
envasadora de Repsol.
El tercer capítulo trata de la descripción detallada de una red de canalización
con sus respectivas normas INEN, se describe la clase de tuberías a utilizarse,
los contadores, manómetros, válvulas de seguridad, etc., la forma detallada del
tendido de la tubería en sitios residenciales, viviendas y edificios que son parte
de Pascuales, por último trata de la puesta en servicio del sistema con sus
respectivas pruebas de estanquidad.
En el cuarto capítulo de realiza un cálculo de la capacidad de almacenamiento
del tanque a utilizarse, esto se logró gracias a datos estadísticos del INEC ya
que se supo el número de habitantes y el número de viviendas existentes en la
parroquia Pascuales, se describe la distancia del nuevo terminal de GLP a la
zona urbana, mediante cálculos se demuestra la cantidad de GLP necesaria
xi
para el consumo del sector y finalmente se detallan algunas ventajas del nuevo
sistema de distribución del producto.
En el quinto y último capítulo se dan a conocer algunas conclusiones y
recomendaciones, obtenidas al culminar el presente trabajo.
xii
ABSTRACT
The present work is a study titration of a LPG distribution system piped to the
parish Paschal to replace the current method is through 15 kg bottles packed in
lorries causing security risks due to transport.
The first chapter describes the process of the present distribution of LPG in
Paschal, and from this proposal detailing the implementation of the product pipe.
The second chapter describes the origin of LPG and its physical and chemical
properties, details the process of storing the product in lightering vessels with
their respective capacities, in loading and unloading, storage in the terminal The
Saltpeter to the study of tanks and distribution process through a pipeline from
the terminal to the packaging of Repsol.
The third chapter deals with the description of a piping network with their
respective INEN describes the class used pipes, meters, gauges, safety valves,
etc.., The detailed shape of the pipe-laying sites residential homes and buildings
that are part of Paschal, finally comes to commissioning of the system with their
respective tests for tightness.
In the fourth chapter of a calculation of the storage tank to be used, this was
achieved through the INEC statistics as they knew the number of inhabitants
and the number of dwellings in the parish Paschal, describes the distance the
new LPG terminal to the urban area, by calculation demonstrates the amount of
LPG consumption required for sector and finally are some advantages of the
new system of distribution.
In the fifth and final chapter disclosed some conclusions and recommendations
that emerged at the conclusion of this study.
1. INTRODUCCIÓN
1
1. INTRODUCCIÓN
La modalidad actual de distribución de gas doméstico para la parroquia
Pascuales de la ciudad de Guayaquil se lo hace por medio de bombonas lo
cual conlleva un riesgo para su población por las características del
producto; por lo tanto, la presente tesis da a conocer un método más
eficiente e innovador de distribución del producto que es por medio de
tubería ya que de este modo se disminuye las condiciones de inseguridad
para el sector, dando a conocer que este método no sólo sirve para
pequeños barrios residenciales, o edificios, sino también para sectores con
más población como es la parroquia Pascuales aprovechando las nuevas
instalaciones de GLP “Chorrillo” de EP Petroecuador.
El proceso de la implementación de GLP por tubería para la parroquia
Pascuales empieza con el estudio de las condiciones actuales del terminal
“El Salitral” en cuanto a la recepción, almacenamiento, envasado y
distribución del gas licuado de petróleo, en base a este estudio
comprobamos las ventajas que presentan las instalaciones del nuevo
terminal de GLP en “Chorrillo” ya que será el origen para la implementación
del sistema de distribución por tubería, posteriormente se realizará un
estudio del tanque de almacenamiento y de la tubería que se va a
implementar ya que en base a una investigación se logró conocer el número
de habitantes y viviendas en la parroquia Pascuales quienes van a ser los
consumidores, posteriormente se realiza un análisis de las medidas de
seguridad para la distribución de GLP por tubería y por último se compara
los dos sistemas y se verifica el nuevo sistema de distribución de gas para la
parroquia Pascuales es viable.
2
1.1. OBJETIVOS
1.1.1. OBJETIVO GENERAL
Realizar una descripción de un sistema de distribución de gas doméstico por
tubería para la parroquia Pascuales “Guayaquil” aprovechando las nuevas
instalaciones del terminal de GLP “Chorrillo” de EP Petroecuador que
sustituya al método actual de distribución por bombonas y disminuya las
condiciones de inseguridad a causa de su transporte.
1.1.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Describir el método actualmente utilizado para el transporte de GLP para
la parroquia Pascuales, así como también las condiciones del actual
terminal de GLP en cuanto a la recepción, almacenamiento, envasado y
distribución del gas licuado de petróleo.
Analizar las condiciones de inseguridad del actual método de distribución
de GLP para la parroquia Pascuales con base en datos estadísticos
obtenidos de su población.
Describir las condiciones del nuevo terminal de GLP “Chorrillo” en cuanto
a la recepción y almacenamiento del producto ya que será el origen para
el nuevo sistema de distribución por tubería.
Demostrar si la propuesta de implementar el sistema de distribución de
GLP por tubería para la parroquia Pascuales es viable.
2. MARCO TEÓRICO
3
2. MARCO TEÓRICO
2.1. EL GLP
GLP es el acrónimo de los gases licuados del petróleo butano y propano
comerciales, en adelante butano y propano.
El GLP es una mezcla de hidrocarburos gaseosos en estado natural, en
cuya composición predominan los hidrocarburos más comunes propano y
butano comerciales, que se almacenan y distribuyen en estado líquido en
recipientes herméticos a presión, al contacto con una fuente de ignición es
inflamable, y se lo licúa presurizándolo para facilitar su almacenamiento y
transporte.
2.2. ORIGEN DE LOS GASES LICUADOS DEL PETRÓLEO
(GLP)
La denominación de Gases Licuados del Petróleo, se aplica a un pequeño
número de hidrocarburos derivados del petróleo, que a temperatura
ambiente y a la presión atmosférica se encuentran en estado gaseoso y
tienen la propiedad de pasar al estado líquido al someterlos a una presión
relativamente baja.
Los gases licuados del petróleo son hidrocarburos compuestos
fundamentalmente por las fracciones propano/butano, que en mayor o
menor proporción acompañan al petróleo crudo y al gas natural.
4
Al tratarse de los componentes con mayor presión de vapor presentes en el
crudo, constituían un problema que había que reducir o eliminar antes de su
transporte, de modo que se separaban durante el proceso de “estabilización”
a pie del campo de extracción.
El crudo “estabilizado”, puede aún contener cantidades variables de GLP
que oscilan entre un 2 – 3%, y que son separados a su llegada a las
refinerías en la primera etapa de destilación o fraccionamiento (torre
atmosférica).
En el caso de encontrarse asociados al gas natural, los GLP presentan el
problema contrario, tratándose de los componentes con menor presión de
vapor y puntos de ebullición más altos, existiendo el riesgo de que
permanezcan en fase líquida en las redes de distribución.
Las plantas de gas natural utilizan su proceso de destilación fraccionada
(despentanizadoras), donde separan el metano del resto de hidrocarburos
que llevan asociados, y que fundamentalmente van desde los etanos a los
pentanos.
Además de estos orígenes naturales del GLP, éste se obtiene como
subproducto de una serie de procesos de refinería que se listan a
continuación:
“Reformado catalítico”: Se alimenta de naftas ligeras para producir
aromáticos y gasolinas. El rendimiento en GLP está entre un 5 – 10%.
“Cracking catalítico”: Se alimenta de gas-oil o nafta produciendo etileno y
propileno para petroquímica. El rendimiento en GLP está entre un 5 –
12%.
“Steam Cracking”: Se alimenta con gas-oil o nafta produciendo etileno y
propileno. El rendimiento en GLP está entre un 23 – 30%.
“Polimerización y alquilación”: Se alimentan de butenos para producir
gasolinas. El rendimiento en GLP está entre un 10 – 15%.
5
“Cracking térmico”: Se alimenta de gas-oil y fuel-oil para producir
gasolina. El rendimiento en GLP está entre un 10 - 20%.
“Coking y visbreaking”: Se alimenta de gas-oil pesado y residuo para
producir coque. El rendimiento en GLP está entre un 5 – 10%.
2.3. PROPIEDADES FÍSICAS Y QUÍMICAS DE LOS GLP
El GLP produce vapores más pesados que el aire, lo que permite la
acumulación del producto en espacios poco ventilados, aumentando
potencialmente el peligro de un siniestro.
Los rangos de inflamabilidad son considerablemente menores y más bajos
que los del gas natural o gases fabricados. Como ejemplo se puede decir
que los límites más bajos de inflamación de los gases más comunes son:
PROPANO entre 2.15 a 9.5% de volumen de gas mezcla aire-gas.
BUTANO entre 1.55 a 8.5% de volumen de gas mezcla aire-gas.
Dependiendo de su utilización pueden ser mezclados, como lo muestran los
datos presentados en la tabla 1.
Tabla 1. Rangos de mezclas entre propano y butano
Propano C3 Proporciones en volumen
Butano C4 Propano comercial Butano comercial
Mezcla C3 C4 70% 30%
Mezcla C3 C4 60% 40%
Mezcla C3 C4 50% 50%
(IEP, 2011)
6
La fórmula química simplificada representa el número de átomos de cada
elemento en la molécula. Esta fórmula se denomina fórmula molecular.
Los hidrocarburos son sustancias cuyas moléculas contienen solamente
átomos de carbono e hidrógeno en diferentes cantidades, proporciones y
tipos de estructuras los cuales pueden ser gases, líquidos o sólidos a
temperaturas y presiones normales, dependiendo del número de átomos de
carbono presentes en la estructura molecular.
Aquellos hidrocarburos que contienen hasta cuatro átomos de carbono son
gaseosos a las condiciones ambientales y en ese grupo se encuentran los
gases licuados de petróleo. Los hidrocarburos que contienen desde cinco
hasta cerca de veinte átomos de carbono son líquidos a condiciones
ambientales y aquellos con mayor número de átomos son sólidos. Ambos
gases forman con el aire mezclas inflamables y necesitan una gran cantidad
de aire para su combustión. Resultan inflamables en el aire sólo cuando se
mezclan en una cierta proporción.
En la Tabla 2, se puede observar ciertos valores característicos básicos de
los GLP, comerciales
Tabla 2. Valores característicos del GLP comercial
Valores Característicos Propano Comercial Butano Comercial
Presión de vapor absoluta
a 20 °C 8.5 bar abs. 2.25 bar abs.
Temperatura de ebullición
a presión atmosférica -45 °C -0.5 °C
Densidad relativa en fase
de gas (respecto al aire) 1.62 2.03
Masa en volumen del
líquido a 20 °C 506 kg/m3 580 kg/m3
Densidad relativa en la
fase líquida (respecto al
agua)
0.506 0.580
(IEP, 2011)
7
El GLP permanece en estado gaseoso a temperatura normal y presión
atmosférica.
Se almacenan y transportan en estado líquido manteniéndolo bajo presión
en los recipientes.
No tiene color, es transparente como el agua en estado líquido.
No tiene olor, cuando se produce y licúa, pero se le agrega una sustancia
odorizante para detectarlo cuando se fugue a la atmósfera, llamado etil
mercaptano, siendo muy perceptible a pesar de que la mezcla esté por muy
debajo del límite inferior de inflamabilidad.
Es muy inflamable, cuando se escapa y se vaporiza se enciende
violentamente al contacto con una chispa.
Es excesivamente frío, porque cuando se licuó se le sometió a muy bajas
temperaturas por lo cual, al contacto con la piel producirá siempre
quemaduras de la misma magnitud que el fuego.
En estado líquido: 1 litro de GLP es equivalente a 273 litros en estado
gaseoso.
No es venenoso, no son tóxicos, los trastornos fisiológicos se producen
cuando la concentración del gas es elevada y como consecuencia existen
un desplazamiento de oxígeno.
No es corrosivo, no corroen al acero, ni al cobre o sus aleaciones y no
disuelven los cauchos sintéticos. Por el contrario disuelven las grasas y al
caucho natural.
No es contaminante, por la energía generada por su combustión es
considerado ecológicamente el más respetuoso con la naturaleza pues no
contamina la atmósfera.
8
2.3.1. PUNTO DE EBULLICIÓN
Es aquella temperatura en la cual la materia cambia de estado líquido a
gaseoso, al igual que el agua el GLP tiene un punto de ebullición, a partir del
cual cambia de líquido a vapor, sin embargo el punto de ebullición del GLP
es muy bajo, -26°C aproximadamente.
Se debe recordar que, si el GLP se mantiene a temperaturas por debajo de
su punto de ebullición, seguirá siendo un líquido y se podría almacenar en
un recipiente abierto.
En la tabla 3 se muestran los datos del punto de ebullición del GLP.
Tabla 3. Puntos de ebullición
BUTANO 0.5°C BAJO CERO
PROPANO 41°C BAJO CERO
GLP 20 A 25°C BAJO CERO
(IEP, 2011)
El límite de infamación es superior, cuando el porcentaje de gas de la
mezcla es más rica para hacer combustión y se considera inferior, cuando el
porcentaje de la mezcla es más pobre.
2.3.2. PESO ESPECÍFICO
En estado gaseoso, es más pesado que el aire, y en estado líquido es más
ligero que el agua.
9
En estado vapor: 1 litro de GLP pesa 2 gramos, 1 litro de aire pesa 1 gramo,
por lo que lentamente en una atmósfera en calma, tiende a descender, de
existir una corriente de aire el gas es disipado rápidamente.
En estado líquido:
1 litro de GLP pesa 500 gr
1 litro de agua pesa 1000 gr
2.4. ALGUNAS CONSIDERACIONES SOBRE EL MANEJO
CORRECTO DEL GLP
Los GLP, en fase líquida se dilatan por la temperatura más que los
recipientes que los contienen, por tanto, estos no se han de llenar
plenamente para así poder absorber el diferencial de dilatación pues de lo
contrario se producirían excesos de presión no deseables. El grado de
llenado máximo está establecido reglamentariamente en un 85%,
considerando la masa en volumen a 20°C.
Los GLP, en estado gaseoso pesan el doble que el aire. Si se produjera una
fuga, se expandirá tendiendo a depositarse en las partes bajas del local. Este es
el motivo por el que se hace obligatoria la realización de un orificio en la parte
inferior del local. En caso de fuga y existiendo una correcta ventilación en el
local, la corriente de aire que se origina es suficiente para no permitir
decantación de los GLP. Está prohibido situar los envases de GLP en
sótanos, escaleras y en lugares de tránsito.
Los GLP en estado líquido pesan la mitad que el agua. Si un envase de GLP
contuviera también agua, ésta quedaría en el fondo. Si el envase contuviera
agua en vez de gas, pesaría un 30% más.
10
Las instalaciones de GLP deben realizarse con materiales autorizados y
manipularse con las herramientas adecuadas.
Los GLP se almacenan licuados a presión por la gran economía de espacio
que ello supone.
Un volumen en fase líquida se transforma en aproximadamente 240 volúmenes
en fase gaseosa. Una pequeña fuga en fase líquida se convierte en grandes
volúmenes en fase gas.
Aunque el límite de inflamabilidad es muy bajo, se requiere revisar
periódicamente la instalación en previsión de pequeñas fugas y así
garantizar su estanquidad.
El líquido que sale de un recipiente se evapora rápidamente en la
atmósfera libre. Como consecuencia de esa evaporación rápida, produce
frío en su entorno, siendo peligroso el contacto personal con el líquido
fugado. La propagación del gas en la atmósfera es en general lenta,
excepto en presencia de viento.
Cualquier llama o punto caliente puede iniciar la combustión de una mezcla
de GLP y aire, siempre que se encuentre en la proporción adecuada.
Una llama viva azulada indica buena combustión, sin embargo la llama
rojiza es señal de combustión defectuosa para asegurar una buena
combustión, en los locales que contengan aparatos de consumo, se ha de
asegurar una suficiente ventilación.
Al igual que ocurre con otros combustibles, una combustión incompleta
produce monóxido de carbono cuya inhalación llega a ser mortal por asfixia
química (intoxicación).
El GLP permite la utilización de modernos aparatos que se encienden y
regulan de forma segura y automática. Es posible el control a distancia del
funcionamiento de los aparatos. La energía del gas es la más adecuada para
suministrar los modernos aparatos de condensación en los que se obtienen
11
rendimientos muy cercanos al 100%.
El gas posibilita disponer de aparatos de alta potencia, los que permite un
rápido calentamiento. La producción de calor es inmediata en todos los
aparatos que lo consumen. La temperatura deseada en cualquier aplicación se
alcanza muy rápidamente, con inercia muy pequeña y en algunos servicios de
forma instantánea.
El GLP supone una amplia oferta de energía, importante en la economía
popular; versatilidad: una sola fuente de energía puede satisfacer todas las
necesidades energéticas.
Los GLP tienen un alto poder calorífico.
La masa en volumen de los GLP, tanto en la fase líquida como en la fase gas,
varía en función de la temperatura.
2.4.1. PRESIÓN
Es la fuerza que ejercen las moléculas del gas por unidad de superficie del
recinto que lo contiene. El gas contenido en un recipiente se encuentra
sometido a presión, la que se aprovecha para trasladarlo a los aparatos de
consumo a través de la conducción. Su valor puede reducirse mediante
reguladores y aumentarse mediante bombas y compresores. Se mide
mediante manómetros.
Se mide en Pascales pero al resultar una unidad muy pequeña, en la Unión
Europea se ha generalizado el uso del bar, múltiplo del Pascal, El sistema
anglosajón utiliza el psi (Ibf/pg2).
Hemos de tener en cuenta la relatividad de la presión. La presión del gas se
mide con relación a la atmosférica reinante en cada momento,
obteniéndose valores relativos o manométricos, es decir, lo que
12
medimos es la diferencia de presión con respecto a la atmosférica. Los
valores absolutos (resultado de añadir la presión atmosférica a la
relativa), se utilizan para expresar la presión de vapor, para utilizar en las
ecuaciones de los gases perfectos y en el cálculo de la velocidad del gas, entre
otras.
En la vida diaria se hace referencia al hablar de presión, expresarla en
kilos, olvidando los cm2, los anglosajones hablan de libras, olvidando las
pulgadas cuadradas. Por ejemplo: 3000 libras corresponde a 207 bar
(211 kg/cm2).
La presión es el factor necesario para que el gas se desplace a lo
largo de la tubería y llegue a los aparatos de consumo.
2.4.2. TEMPERATURA
Es el grado de mayor o menor energía calorífica en los cuerpos. Se
mide cuando el calor pasa a otro cuerpo que se encuentra menos
caliente. Las variaciones de temperatura experimentadas por este
motivo se miden mediante termómetros. La escala termométrica no
absoluta del SI es la Celsius (antigua centígrada) cuyo cero es el
punto de congelación del agua. Cuando utilizamos la ecuación de
los gases perfectos interviene la escala de temperatura absoluta
Kelvin, que considera como punto cero la temperatura Celsius -273.15
°C, por ser esta la menor temperatura conseguible. La temperatura
absoluta se obtiene al sumar a la temperatura termométrica, los
273.15 °C. Una división en la escala Celsius es igual a una división
en la escala Kelvin.
Al aumentar la temperatura del GLP que se encuentra dentro de un
tanque cerrado, aumenta su presión. Esto es debido a que aumenta la
presión de vapor y, además, el líquido se expande. Por lo tanto, nunca
13
se debe calentar un recipiente que contiene GLP y tampoco se debe llenar
totalmente un recipiente con GLP líquido, sino que se debe dejar un espacio
de por lo menos el 15% del volumen total del recipiente para la dilatación del
líquido.
En el sistema americano se utiliza la escala Fahrenheit que tiene
como unidad el grado Fahrenheit.
El 0 °C corresponde a -32 °F y 100 °C a 212 °F
Una división Fahrenheit equivale a 100/180 = 5/9 divisiones Celsius.
La temperatura estándar para la medida de volúmenes gaseosos
en el sistema anglosajón es 60 °F.
Transformación de valores de temperatura Fahrenheit a temperatura
Celsius.
El valor equivalente en el Sistema Internacional (SI) correspondiente a
60 °F equivale a:
( )
( )
( )
( )
Donde
( ) Temperatura en grados Celsius
( ) Temperatura en grados Fahrenheit
14
2.4.3. DENSIDAD RELATIVA Y VISCOSIDAD
La densidad relativa de un cuerpo en estado líquido, es la relación por
cociente entre su densidad ( ) y la del agua (los GLP en fase líquida son
más ligeros que el agua). La densidad relativa en estado gaseoso, se
calcula respecto a la densidad del aire ( ) (los GLP en fase gaseosa
son más pesado que el aire). No tiene dimensiones.
Líquidos
Donde
Densidad relativa de un cuerpo en estado líquido
Densidad del líquido
Gases
Donde
Densidad relativa de un cuerpo en estado gaseoso
15
Densidad del gas
La densidad y la presión de vapor varían según la composición.
La densidad y el peso específico del GLP son mayores que el aire, por lo
que el GLP resulta más pesado que éste. Por lo tanto una nube de GLP
tenderá a permanecer a nivel del suelo.
Dado a que son valores de la de densidad relativa son adimensionales.
El GLP líquido es más liviano y menos viscoso que el agua, por lo que hay
que tener cuidado ya que puede pasar a través de poros donde ni el agua,
gasoil o kerosene pueden hacerlo.
En la tabla 4 se muestra la equivalencia entre gases.
Tabla 4: Equivalencia entre gases
Un kilogramo de propano equivale a:
1.24 m3 de Gas Natural = 3 m3 de Gas Ciudad = 1.20 litros de fuel-oil
= 1.30 litros de gas-oíl = 5 kg de leña = 2 kg de carbón
=14 KW/hora de electricidad.
(IEP, 2011)
16
2.5. TIPOS DE ALMACENAMIENTO DEL GLP POR EP
PETROECUADOR
Las refinerías instaladas en el país (La Libertad, Esmeraldas y Shushufindi), no
producen la cantidad necesaria para atender la demanda de consumo a
nivel nacional, por lo que para cubrir este déficit necesariamente se tiene
que importar el GLP.
2.5.1. BUQUES CISTERNAS
Buques totalmente refrigerados.
Almacenan cargas a presión aproximadamente atmosférica.
Diseñados para transportar grandes cantidades de GLP.
Cuentan con varios sistemas de contención de carga.
Diseñados para resistir una máxima presión de trabajo de 17 bar.
Tanques construidos de acero a bajas temperaturas para cargas tan bajas
como -48°C
Sus capacidades van desde los 10.000 hasta los 100.000 m3
Normalmente tienen seis tanques de carga distribuidos para
equiparar la estabilidad.
Están apoyadas sobre cuñas de madera unidas al casco para la
expansión y contracción, así como para prevenir los movimientos del
tanque bajo cargas estáticas y dinámicas. También están provistos de
cuñas anti flotación.
Tienen limitada su capacidad de transporte debido a la flexibilidad de
operación; sin embargo, se usan con frecuencia calentadores de carga
y bombas de refuerzo para permitir la descarga hacia instalaciones de
almacenaje presurizado, y se lo puede observar en la figura 1.
17
Figura 1. Buque Cisterna
(EP Petroecuador, 2011)
Almacenamiento criogénico (sistema refrigerado).
Propano a - 42 ºC butano a - 0.5 ºC
Capacidad operativa 300 TM/hora.
Estructura de acero para bajas temperaturas.
Poseen seis tanques para carga.
2.5.2. ABASTECIMIENTO MARÍTIMO A LOS TERMINALES Y
DEPÓSITOS
Este sistema se lo util iza para transportar cantidades
importantes de GLP, desde un punto de embarque hacia el terminal
receptor para luego de ser almacenado, y una vez cuantificado, sea
despachado por medio de los diferentes sistemas de envasado
(carros cisternas, cilindros).
18
Para este caso en particular, se tomará como referencia el
abastecimiento marítimo al terminal de GLP, El Salitral.
Tiene como punto de atraque el muelle ubicado en la Estación Tres
Bocas, donde realizan maniobras simultáneas dos buques (SIR
IVOR Y LINE), con capacidad de carga de 2500 TM.
Mientras el uno está descargando su producto en este muelle el otro
se está abasteciendo en el buque madre (almacenamiento flotante
en Punta Arenas).
En la figura 2 se puede observar el buque cisterna con su máxima
capacidad.
Figura 2. Buque Cisterna
(EP Petroecuador, 2011)
Sistema de almacenamiento presurizado:
Propano y butano sobre cero (mezclados).
Capacidad operativa 300 TM/hora.
Equipados con dos tanques de 1250 TM cada uno.
19
2.5.3. CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES DE LOS BUQUES DE ALIJE
Transportan su carga a la temperatura ambiente.
Son totalmente presurizados.
Fabricados en acero al carbón, con una presión de diseño de 17.5
bares. Hay también con presiones más altas de 18 hasta 20 bares.
No necesitan el aislante térmico o la planta de re licuado y el
producto puede descargarse usando ya sea bombas o compresores.
Debido a su presión de diseño, son extremadamente pesados.
Tienden a ser de capacidades de carga entre 4000 a 5000 m3.
Pueden transportar GLP y Amoníaco.
El lastre se lleva en dobles fondos y en los tanques laterales
superiores.
Emplean sistemas de contención tipo "C", no requieren barrera
secundaria y el espacio de bodegas (HOLD SPACE), debe ser
ventilados con aire seco o inertizados.
Tienen un rating operativo de carga y descarga promedio a las 300
TM/hora.
2.6. DESPACHO DE GLP EN AUTOTANQUES
El sistema de transporte terrestre es utilizado por la mayoría de las
comercializadoras para su abastecimiento a los centros de envasado dentro
del País, utilizando los carros cisternas, los mismos que están diseñados
para altas presiones, dotados de accesorios de seguridad.
Es el medio más idóneo para transportar el GLP a las diferentes plantas que
realizan operaciones de almacenamiento y despacho al granel ya sea
reparto industrial o doméstico.
20
Son recipientes herméticos en su estructura y con ciertas características
que lo hacen diferentes a otros vehículos que transportan otro tipo de
combustibles.
Son construidos de acuerdo a la norma INEN, y normas internacionales.
Son diseñados conforme a códigos de recipientes a presión.
Están sujetos a análisis precisos de esfuerzo.
Están diseñados para una presión de trabajo de 17 bares o más.
Son generalmente de forma cilíndrica.
Se construyen para capacidades desde 5 TM hasta 27 TM.
Transportan la carga a temperatura ambiente.
Pueden transportar Propano y Butano mezclado o por separado.
Tienen instalados instrumentos de medición: rotogage, sonda, manómetro,
termómetro, para determinar su carga volumétricamente.
Tienen accesorio de seguridad: válvulas de exceso de flujo, válvulas de
exceso de presión, válvulas de control para la carga y descarga (líquido y
vapor).
Cuentan con una cadena de arrastre, para descargar a tierra la
electricidad estática.
Están provistos de señales de peligro y advertencia en la parte posterior y
en los costados, conforme a la norma correspondiente.
Tienen una placa de registro donde constan tara, capacidad de
almacenamiento en m3 de agua, norma técnica de construcción, presión de
diseño, presión de prueba, espesores de chapa, nombre del fabricante,
material del cuerpo y casquetes, fecha de fabricación.
La tubería instalada para interconexiones debe ser cédula 80.
21
Las válvulas deben ser para presión de 300 psi.
Están provistos en su interior de compartimientos perforados para
amortiguar el oleaje interno del GLP, por su movimiento mientras están
en circulación.
En algunos casos están provistos de bombas y compresores para descargar
su producto en los depósitos correspondientes, en la figura 3 se muestra un
autotanque en proceso de carga de gas licuado de petróleo.
Figura 3. Autotanque de GLP
(EP Petroecuador, 2013)
2.6.1. RECIPIENTES ESFÉRICOS PARA GLP TERMINAL EL SALITRAL
Los sistemas de almacenamiento de gases licuados de petróleo en los
terminales o depósitos pueden diferir de acuerdo a su infraestructura
22
de un sitio a otro, así como los recipientes instalados tienen que ser
diseñados con base en las normas establecidas que difieren de otros
derivados de petróleo, en este caso en su mayoría son tipo "C", o sea
presurizados, dentro de los cuales el GLP se mantiene en estado líquido ya
sea mezclado o por separado, a temperatura ambiente y a una presión de
trabajo de acuerdo a la operación a ejecutarse:
Capacidad volumétrica 2444 m3
Mezcla almacenada: Propano- Butano.
Proporción 70-30.
Presión de trabajo entre 95 a 105 lb/pg2.
Temperatura entre 15 a 20 °C.
Capacidad almacenada operativa 1100 TM.
Densidad relativa promedio 0.530.
En la figura 4 se muestra dos tanques esféricos de 2444 m3 de capacidad,
que forman parte del Terminal Salitral.
Figura 4. Tanque de almacenamiento de GLP esférico
(EP Petroecuador, 2013)
23
2.6.2. RECIPIENTES CILÍNDRICOS PARA GLP TERMINAL EL SALITRAL
Capacidad volumétrica 228 m3
Mezcla almacenada: Propano- Butano
Proporción 70-30.
Presión de trabajo entre 95 a 105 Ib/pg2,
Temperatura entre 15 a 24 °C
Capacidad almacenada operativa 105 TM.
Densidad relativa 0.530.
En la figura 5 se muestra dos tanques esféricos de 228 m3 de capacidad,
que forman parte del Terminal Salitral.
Figura 5. Tanques de almacenamiento de GLP cilíndricos
(EP Petroecuador, 2013)
24
2.6.3. CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES DE LOS RECIPIENTES
Son construidos de acuerdo a la norma INEN, y normas internacionales.
Son diseñados conforme a códigos de recipientes a presión.
Están sujetos a análisis precisos de esfuerzos.
Están diseñados para una presión de trabajo de 17 bares o más.
Son generalmente de forma esférica y cilíndrica.
Se construyen esferas para almacenamiento para capacidades desde 500
TM hasta 3000 TM.
Se construyen tanques cilíndricos desde 2 TM hasta 200 TM.
Almacenan el GLP a temperatura ambiente.
Pueden almacenar Propano y Butano mezclado o por separado.
Tienen instalados instrumentos de medición: rotogage, sonda, visores
(sistema de vasos comunicantes), varec, manómetro, termómetro, para
determinar su carga volumétrica.
Tienen accesorios de seguridad; válvulas de exceso de flujo, válvulas
de exceso de presión, válvulas de control para la carga y descarga (líquido y
vapor), toma muestras.
Cuentan con un sistema de drenaje para los sedimentos.
Tienen instaladas válvulas de cierre internas por despresurización
hidráulica.
Tienen una placa de registro donde constan: tara, capacidad de
almacenamiento en m3 de aguar norma técnica de construcción, presión de
diseño, presión de prueba, espesores de chapa, nombre del fabricante,
material del cuerpo y casquetes, fecha de fabricación y presión de trabajo.
25
La tubería instalada para interconexiones debe ser cédula 80.
Las válvulas deben ser para presión de 300 psi
Están provistos de un sistema de rociadores de agua para su enfriamiento.
Están interconectados por medio de tuberías en línea para las operaciones
simultáneas que se realicen en el terminal o depósito, así como para el
abastecimiento de bombas y/o compresores.
Están colocados sobre bases de hormigón y mampostería sólida, capaces
de resistir el peso del recipiente lleno de agua. Deberán estar fijos en sus
bases de tal forma que se garantice su estabilidad y seguridad y se permita
su libre dilatación sin causar excesiva concentración de esfuerzos.
Deberán estar apoyados por lo menos en dos puntos debiendo protegerse las
áreas de contacto, de la corrosión.
Deberán contar con una adecuada conexión a tierra para la descargas de
electricidad estática.
Para los tanques instalados en superficie, el terreno de la zona de tanques
deberá estar en un nivel superior respecto al terreno adyacente, a fin
de evitar la acumulación de agua y dispondrá de un adecuado sistema de
drenaje.
Podrán instalarse grupos de hasta siete tanques cuando su capacidad
individual alcance los 220 m3 de agua.
2.6.4. CAPACIDAD MÁXIMA DE ALMACENAMIENTO DE GLP EN
RECIPIENTES
Es la máxima cantidad de líquido, que en forma segura, puede contener un
recipiente, de modo que a la máxima temperatura esperada, no llegue a
ocupar la capacidad total de dicho recipiente.
26
Un sistema de almacenamiento de líquidos inflamables y combustibles debe
contar con una sólida construcción, adecuada instalación y un buen
mantenimiento físico mecánico, para hacerlo menos peligroso minimizando
sus riesgos, ya que el almacenamiento no involucra actividad donde el error
humano pueda conducir a derramamientos a la vez de mantener la mejor
distancia posible de una fuente de ignición.
Basado en la densidad relativa y la temperatura del producto se determina su
máxima capacidad volumétrica y las características propias del GLP; este debe
ser almacenado en recipientes especialmente diseñados para resistir altas
presiones, además de que esta normado que debería llenarse hasta el 85% de
su capacidad total en volumen de agua, considerando densidad relativa a
20°C.
En la mayoría de los terminales de almacenamiento y despacho, los
recipientes de almacenamiento son presurizados, en los cuales se mantiene
el producto en estado líquido (o en equilibrio) a temperatura ambiente, pero
a presión suficientemente alta (5 a 10 kg/cm2).
Los GLP en fase líquida se dilatan por la temperatura más que los recipientes
que los contienen. Por tanto, estos no se han de llenar plenamente para así
poder absorber el diferencial de dilatación pues de lo contrario se producirían
excesos de presión no deseables.
2.7. CÁLCULOS APLICADOS PARA DETERMINAR
VOLÚMENES ALMACENADOS
La medición y cálculo de cantidades en forma exacta y precisa es un
requerimiento esencial en las transferencias y compra-venta de GLP.
27
Debido a sus propiedades físicas y requerimientos de seguridad, la medición y
el cálculo de cantidades de los gases licuados es diferente a los productos
químicos y de petróleo.
Hay que considerar las dos fases; líquido y vapor para su cuantificación.
Por ser manejados en sistemas cerrados es imposible efectuar mediciones
manuales.
Todas las mediciones se toman por medio de instrumentos automáticos o
mecánicos, que sólo son exactos cuando se someten a una calibración y
mantenimiento constante.
Los parámetros de medición son: Nivel de Líquido (Sonda).
Se mide la altura del líquido desde el fondo del estanque hasta la superficie
(mm, cm, m, pie, pg).
Instrumentos: Cinta flotador, sensores electrónicos, vasos comunicantes,
tubo corredizo, roto gauge, ultrasónicos.
Temperatura de la fase líquida y vapor:
Dependiendo del nivel de líquido en el estanque se toman en °C (grados
Celsius), o °F (grados Fahrenheit):
Instrumentos: sensores electrónicos, (termocuplas), tipo reloj, termómetros
de resistencia/bimetálicos.
Presión de vapor: Se mide la presión manométrica ejercida por el vapor en el
estanque.
Las unidades en que se miden: kgf/cm2, bar, Ibf/pg2 (psi)
Instrumentos:
Manómetro tipo reloj
Digitales.
28
2.7.1. CÁLCULOS VOLUMÉTRICOS
Mediante la aplicación de la fórmula de los gases ideales podemos
determinar la cantidad de GLP, almacenada en un recipiente en fase
líquida y vapor:
Consideramos para esta ilustración el cálculo volumétrico de una
esfera instalada en el Terminal El Salitral, con el siguiente
procedimiento:
1. Mediante una boleta de aforo se anotan los datos obtenidos de las
lecturas del manómetro de presión, el termómetro para la temperatura, la
sonda o nivel de fase líquida y la gravedad específica (densidad relativa),
la última obtenemos de las tablas correspondientes.
2. Una vez obtenidos estos datos, por medio de la tabla volumétrica
determinamos el nivel de líquido en litros.
3. Con el dato de temperatura determinamos por medio de la tabla
respectiva el factor de corrección para el líquido y fase vapor.
4. Aplicando la fórmula para el peso de la fase líquida se tiene:
( )
Donde
Volumen de la fase líquida almacenada
Densidad relativa o gravedad específica.
Factor de corrección por temperatura del líquido
29
5. Aplicando la fórmula para el peso de la fase vapor tenemos
( ) ( )
[5]
Donde
( ) Diferencia entre la capacidad máxima y el volumen aforado.
( ) Presión más factor de compensación (k=1.033)
Peso Molecular
⁄ Factor de corrección por temperatura del vapor
2.7.1.1. Ejemplo
Luego de anotar en la boleta de aforo los datos de campo tomados en la
esfera No. 1, del Terminal Salitral se tiene
= 2443760 L
= 323 cm3 = 238617 L
= 15° C
= 23° C
= 6.33 kg/cm2
= 0.530
30
= 48.1759
= 1.0012
= 0.411408
= 1.033
Peso del líquido
( )
Peso del Vapor:
( ) ( )
( ) ( )
Peso de la fase líquida =
Peso de la fase vapor =
Peso total almacenado = ( )
31
2.8. PROGRAMACIÓN MENSUAL DE DESPACHO POR EP
PETROECUADOR
EP Petroecuador, es la única Empresa autorizada para disponer y distribuir
los hidrocarburos que producen sus refinerías, y en tal virtud ser el ente
regulador en la distribución equitativa para las comercializadoras de GLP,
y a fin de atender todos los requerimientos de abastecimiento a nivel nacional
se vea en la necesidad de importar el GLP, ante la baja producción de sus
refinerías y el consumo cada vez mayor de la población.
Por tanto, el mercado de consumo a nivel nacional está regulado por
asignaciones mensuales que un comité interinstitucional, que se reúne cada
período de tiempo para determinar previo análisis de cada
comercializadora la cantidad a ser asignada de acuerdo al porcentaje de
participación en el mercado.
2.8.1. CONTROL DE DESPACHO POR RUTAS A NIVEL NACIONAL
El departamento de comercialización interna de Petroecuador, es el encargado
de establecer bajo ciertas actividades el monitoreo constante para el fiel
cumplimiento de las asignaciones mensuales, que por razones netamente
operativas y la capacidad logística de cada empresa se lo prorratea
diariamente.
Esta actividad está supervisada permanentemente por la Agencia de
Regulación y Control Hidrocarburífera, como organismo de control del
movimiento de producto en este caso los despachos de GLP.
32
2.8.2. COORDINACIÓN CON ORGANISMOS DE CONTROL
El artículo 68 de la Ley de Hidrocarburos establece que las personas
naturales y las empresas nacionales o extranjeras dedicadas a la
comercialización de los derivados de petróleo deberán sujetarse a los
requisitos técnicos, normas de calidad, protección ambiental y control que
fije el Ministerio del ramo con el fin de garantizar un óptimo y permanente
servicio al consumidor.
Que es un deber del estado expedir regulaciones técnicas para la
comercialización del gas licuado de petróleo a fin de preservar la
seguridad en tal actividad y garantizar al usuario un eficiente servicio.
La ARCH, es una organización estatal que dentro de sus funciones está la de
controlar la comercialización de los derivados de petróleo a nivel nacional,
su distribución equitativa y el uso correspondiente ya que tratándose del
GLP, asignado como doméstico goza de un subsidio en su costo real de
producción en unos casos y en otros de importación.
En vista de que se establecen costos diferentes en lo doméstico e industrial
necesariamente tiene que haber un organismo de control para que el GLP
adquirido de acuerdo a su precio llegue a su destino y se lo utilice como
corresponde.
Los países vecinos tienen un costo más caro del GLP, por eso la tentación de
contrabandear estos derivados para lucrarse un beneficio económico por esta
ilícita actividad.
De ahí que se hace necesario una coordinación constante de las
actividades ínter institucionales para que el abastecimiento a través de la red
de comercializadoras sea eficaz, seguro, oportuno, así como la cantidad y
calidad del producto.
33
2.9. CILINDROS PARA GLP
Los cilindros son considerados como los recipientes recargables, de
fácil manejo, portátiles, con un volumen de acuerdo a sus
capacidades no superior a los 45 kilos. También considerados en su
llenado hasta el 85% de su capacidad en volumen de agua. En un gran
porcentaje los cilindros manejados para uso doméstico son de 15 kilos,
los industriales de 45 kilos y vehicular de 20 kilos, y se los puede
observar en la figura 6.
Figura 6. Almacenamiento de GLP en bombonas
(EP Petroecuador, 2013)
34
2.9.1. CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES
Tomando como referencia los cilindros fabricados bajo la norma INEN
en el Ecuador:
Norma Técnica Ecuatoriana NTE INEN 111:98, “cilindros de acero
soldados para gas licuado de petróleo GLP, requisitos e inspección”
Norma Técnica Ecuatoriana NTE INEN 112:98, “cilindros de acero
soldados para gases comprimidos a baja presión, requisitos de
fabricación”
Norma Técnica Ecuatoriana NTE INEN 113:93, “planchas de acero al
carbono para la fabricación de cilindros soldados para gas licuado de
petróleo, requisitos”
2.9.2. FABRICACIÓN
El material utilizado para la fabricación del cuerpo principal (cilindro),
es chapa de acero cuyo espesor y calidad cumple con los
requerimientos de la norma de fabricación empleada. Este material es
recibido en forma de bobinas. Con una prensa mecánica de gran
potencia se efectúa el corte de los discos, los cuales se usarán para
fabricar los casquetes que conformarán el cuerpo de los envases.
Los discos que forman el casquete superior son estampados con letras en
relieve con la denominación del cliente. Esta operación es denominada
marcado.
A continuación todos los discos son embutidos por prensas
hidráulicas de gran potencia para darle forma de casquetes.
35
Estos casquetes son maquinados con diferentes procesos donde se los
agujerean y se les modifican los bordes para permitir su encastre y
posterior unión. Estas operaciones se denominan agujereado,
repujado y refilado,
Al casquete superior se le suelda la brida porta válvula.
Los casquetes son unidos mediante una soldadura por el sistema de Arco
Sumergido, con los estándares de calidad y seguridad necesarios ya
que esta unión soporta grandes presiones.
Una vez obtenidos los cuerpos se les adosan otros componentes tales
como protectores de válvulas y aros bases.
Una vez finalizados estos procesos los envases son pesados,
marcados con la tara correspondiente y sometidos a procesos
térmicos en un horno que trabaja con muy altas temperaturas, según
la norma de fabricación aplicada, para eliminar todas las tensiones
producidas durante el proceso de fabricación (conformado de casquetes y
soldaduras), operación que se denomina recocido.
A continuación todos los envases son sometidos a inspecciones visuales y
pruebas hidráulicas para verificar la ausencia de pérdidas, la calidad de las
uniones soldadas y su capacidad total de soportar presiones. La presión de
prueba hidráulica se establece de acuerdo a los requerimientos de la norma
de fabricación aplicada.
Los envases provenientes de la prueba hidráulica son colgados en un
transportador aéreo y su superficie es tratada por un proceso abrasivo con
esferas de acero, denominado granallado y químico, denominado fosfatizado
para asegurar el correcto anclaje de la pintura de terminación y eliminar toda
posibilidad de corrosión bajo la misma.
Luego de este proceso y en forma continua ingresan a una moderna cabina
de pintura con polvo electrostático donde los envases, cargados con polaridad
36
negativa, pasan a través de una nube controlada de polvo con polaridad
positiva, lográndose la deposición del mismo sobre toda la superficie.
A continuación ingresan al horno de pintura donde se logra el curado y
resistencia final de los mismos.
Luego de este proceso se les coloca las válvulas de maniobra, se realiza la
prueba neumática de estanqueidad y el estampado por serigrafía del
logotipo institucional del cliente si éste lo requiere.
2.10. DESPACHO DE GLP POR GASODUCTO
La distribución de GLP desde El Salitral a las instalaciones de Repsol se le
hace por medio de un gasoducto como se indica en la figura 7.
Figura 7. Gasoducto Terminal Salitral – Repsol
(EP Petroecuador, 2013)
37
2.10.1. GASODUCTO INSTALADO PARA LA COMPAÑÍA REPSOL
DESDE EL TERMINAL SALITRAL
El transporte de GLP vía gasoducto entre el terminal "El Salitral" y la
Comercializadora Repsol en la ciudad de Guayaquil, se realiza mediante un
sistema integrado por dos líneas, una de fase líquida y la otra de retorno de
fase gaseosa.
Longitud 500 m
Diámetro 6 pg
Medidor másico tipo coriolis para fase líquida y fase vapor.
2 Bombas booster con caudal c/u de 75 TM/hora.
Sistema de válvulas norma ANSI 300
Manómetros, válvulas reguladoras de presión, válvulas de alivio.
La importancia que tiene este sistema radica fundamentalmente en el
tiempo que optimiza la transferencia desde un punto de abastecimiento
hasta otro de recepción y económicamente el ahorro de recursos al
transportar grandes cantidades de GLP, sin utilizar el sistema tradicional por
auto-tanques, además del alto grado de seguridad que representa por sus
características de operatividad.
Es un sistema integrado por un ducto cuyo diámetro y longitud guarda
relación con la distancia entre los estanques a interconectar para transferir
GLP, desde el terminal "El Salitral” hasta los tanques de almacenamiento de
REPSOL, el caudal depende de la capacidad de bombeo que tenga instalado
en la estación de origen, en este caso es de 75 TM/hora, por cada bomba
booster, que son generalmente utilizadas de manera simultánea para esta
operación.
38
En la figura 8 se observa el by pass y bomba centrífuga para el gasoducto
Salitral – Repsol con una capacidad de bombeo promedio de 75 TM/hora.
Figura 8. Gasoducto Salitral - Repsol
(EP Petroecuador, 2013)
3. METODOLOGÍA
39
3. METODOLOGÍA
3.1. SITUACIÓN ACTUAL DE DESPACHO DE GLP
TERMINAL EN SALITRAL
El actual terminal de GLP, está situado en la ciudad de Guayaquil, sector
El Salitral, en el kilómetro 7.5 vía a la costa, la capacidad de
almacenamiento es de 3500 TM, distribuida en dos esferas de 1150 m3 de
capacidad y 7 tanques cilíndricos de 110 TM cada uno, con un despacho
promedio diario de 2400 TM.
El terminal está equipado con 56 balanzas electrónicas, con sistema
neumático de operación para apertura y cierre de válvulas, distribuidas en
dos carruseles de 18 balanzas daca uno para el llenado de cilindros de
15 kg y un cuerpo de 20 balanzas electrónicas fijas para cilindros de 15 y
45 kg con válvulas tipo industrial, consta de 4 islas de carga y una mixta
(carga y descarga) para despacho por auto tanques, con una capacidad
de 100 TM/hora equipadas con accesorios para determinar presión,
temperatura, válvulas de seguridad y drenaje.
3.2. TERMINAL DE GLP CHORRILLO
El terminal que se construye en El Chorrillo parroquia Pascuales, permitirá
almacenar y distribuir 15500 toneladas métricas de gas licuado de petróleo
(GLP), en el norte de Guayaquil, y que forma parte del megaproyecto
Monteverde-El Chorrillo.
40
Con la puesta en funcionamiento de esta planta se abastecerá de forma más
ágil y segura a la zona sur del país, que tiene una demanda de
aproximadamente 3000 toneladas métricas al día del combustible, según
fuentes de Petroecuador que construye la planta.
El megaproyecto comprende muelle y terminal de almacenamiento en la
comuna Monteverde (provincia de Santa Elena), el gasoducto (124
kilómetros) y la planta de almacenamiento y distribución de El Chorrillo. Todo
este complejo permitirá tener un almacenamiento de 60000 toneladas
métricas de GLP, lo que significa un abastecimiento para 25 días.
Una vez que esté terminada la planta de El Chorrillo en Guayaquil se
desmontará la actual ubicada en El Salitral, al oeste de la ciudad, y que
prácticamente ha quedado en medio de una zona densamente poblada.
La terminal El Chorrillo estará compuesta por seis áreas que son: de
tanques, de reservorios de agua, de bombeo de GLP, de despacho, de
envasado de cilindros y de parqueo de tanqueros.
El área de tanques la componen 16 tanques horizontales para GLP, de 110
TM, y 3 esferas para una capacidad de 3500 TM. El área de reservorios
permitirá almacenar 5000 m3 de agua para el funcionamiento de la planta,
así como para atender emergencias.
En el área de despacho se espera atender a unos doce tanqueros cada
media hora en seis islas debidamente establecidas. La zona de envasado,
en cambio, contará con tres carruseles que permitirán llenar 2500 cilindros
cada hora. Dos de los carruseles serán para las bombonas de 15 kilos (uso
doméstico) y el otro para envasar los de 45 kilos (uso industrial).
Todos los componentes de la planta de Monteverde y El Chorrillo, así como
el gasoducto cuentan con normas internacionales de seguridad industrial, así
como un plan de contingencia y de asistencia social para las familias por
donde pasa el gasoducto.
41
3.3. PLAN DE INNOVACIÓN DE DESPACHO DE GLP PARA
LA PARROQUIA PASCUALES
El nuevo terminal de GLP El Chorrillo está situado a solo 14 km
aproximadamente de la Parroquia Pascuales, por lo tanto el plan de
despacho del producto consiste en centralizar el gas y por medio tuberías
llegar a las viviendas para satisfacer las necesidades de los consumidores,
con esto eliminamos el actual sistema de bombonas de 15 kg, disminuyendo
de este modo las condiciones de inseguridad para el sector.
3.4. CLASIFICACIÓN DE LOS GASES COMBUSTIBLES
Los gases se clasifican en tres familias en función del valor de Ws (Wobbe),
que es el que caracteriza el caudal calorífico de un quemador y viene
definido por la relación entre el poder calorífico y la raíz cuadrada de la
densidad del gas respecto al aire.
La primera familia incluye los gases manufacturados, gas de coquería y
mezclas hidrocarburos-aire (aire propanado y aire metanado) de bajo
poder calorífico entre 4,65 y 5,5 kWh/m3(n).
La segunda familia incluye los gases naturales, gas natural sintético y las
mezclas hidrocarburo-aire (aire propanado) de poder calorífico entre 9,3 y
14 kWh/m3(n).
La tercera familia incluye los gases licuados de petróleo (GLP): propano y
butano, con poder calorífico entre 27,9 y 36 kWh/m3(n).
42
La clasificación de los gases se resume en la Tabla 5.
Tabla 5. Clasificación de los gases combustibles
Familia Nombre del gas
Componen-te principal
Observación
Densi-dad relati-va
Límites de inflamabi-lidad
Odorizante
1ra familia
Gas manufacturado
Metano+H2+CO
Tóxico, en desuso
<1 6 a 45
2da familia
Gas natural
Metano
No tóxico
<1 5 a 15 Tetrahidrotiofeno Inodoro
Incoloro
3ra familia
GLP
Propano
No tóxico
>1 2.4 a 9.5 Mercaptano
Inodoro
Incoloro
Butano
No tóxico
>1 1.8 a 8.4 Mercaptano
Inodoro
Incoloro
(INEN 2260, 2010)
Las presiones de uso normal en los aparatos según las familias del gas se
las puede observar en la Tabla 6.
Tabla 6. Presiones según las familias del gas combustible
Familia Nombre del gas Presión
1ra familia Gas manufacturado 0,6 kPa a 1,2 kPa
2da familia Gas natural 1,7 kPa a 2,2 kPa.
3ra familia
Propano 2,5 kPa a 3,7 kPa
Butano 2,0 kPa a 2,8 kPa
GLP 2,5 kPa a 3,7 kPa
(INEN 2260, 2010)
43
3.5. MATERIALES UTILIZADOS PARA EL NUEVO SISTEMA
DE TRANSPORTE DE GLP
Los materiales para el sistema de distribución consisten en un conjunto de
tuberías, equipos y accesorios requeridos para la entrega de gas
combustible a los usuarios.
Los tanques, tuberías y las válvulas de las instalaciones receptoras o
centralizadas de gas deben tener certificados de conformidad con norma
emitidos por el fabricante o por un organismo certificador.
Los accesorios, contadores, reguladores para las instalaciones centralizadas
de gas deben ser especificados para uso con el gas a utilizarse en el
proyecto.
Las empresas y el personal que realice instalaciones de gas, deben estar
calificados de acuerdo con la NTE INEN 2 333.
El diseño, dimensiones, y sistemas de unión de la instalación de gas
combustible serán tales que garanticen el adecuado flujo de gas para
atender las necesidades de los aparatos que deban conectarse, así como la
seguridad en la conducción del gas hasta los mismos.
3.5.1. CONDICIONES GENERALES DE LAS INSTALACIONES PARA
SUMINISTRO DE GLP
Como criterio general las instalaciones de gas se deben construir de tal
forma que todas las partes constitutivas sean accesibles para ser reparadas
o sustituidas, total o parcialmente en cualquier momento de su vida útil. Se
exceptúan aquellas tuberías embebidas.
44
La máxima presión de operación permisible en sistemas de tuberías
instaladas en el interior de las viviendas (departamentos, casas), debe ser
hasta 35 kPa.
El sistema de tuberías en el interior de viviendas (departamentos, casas)
debe construirse de acuerdo a lo especificado en la Tabla 7.
Se prohíbe ubicar válvulas, reguladores, armarios de contadores, contadores
y tubería vista dentro del área de las escaleras de emergencia.
Tabla 7. Especificaciones para la construcción de los sistemas de tubería
Tipo de Tubería Lugar de instalación
Polietileno
Polietileno- Aluminio- polietileno
Cobre Acero Acero Inoxidable rígido
Acero Inoxidable corrugado
Al interior De la edificación
Prohibido Aceptado Aceptado Aceptado Aceptado Aceptado
Vista Prohibido Prohibido Aceptado Aceptado Aceptado Aceptado
Embebida en paredes Prohibido Aceptado Aceptado Aceptado Aceptado Aceptado
Embebida en pisos Prohibido Aceptado Aceptado Aceptado Aceptado Aceptado
Empotrada directamente en losas
Prohibido Prohibido Prohibido Prohibido Prohibido Prohibido
Enterrada al Exterior de edificación
Aceptado Aceptado Aceptado Aceptado Aceptado Aceptado
Enterrada Por debajo De los Cimientos de la edificación
Prohibido
Prohibido
Prohibido
Prohibido
Prohibido
Prohibido
Por techos Falsos Prohibido Aceptado Aceptado Aceptado Aceptado Aceptado
Primer Subsuelo Prohibido Aceptado Aceptado Aceptado Aceptado Aceptado
Segundo Subsuelo Prohibido Prohibido Prohibido Prohibido Prohibido Prohibido
45
Tabla 7. Especificaciones para la construcción de los sistemas de tubería
(continuación)
Tipo de Tubería Lugar de instalación
Polietileno
Polietileno- Aluminio- polietileno
Cobre Acero Acero Inoxidable rígido
Acero Inoxidable corrugado
Segundo Subsuelo Prohibido Prohibido Prohibido Prohibido Prohibido Prohibido
Dormitorios Y baños Prohibido Prohibido Prohibido Prohibido Prohibido Prohibido
Zonas comunales Prohibido Aceptado Aceptado Aceptado Aceptado Aceptado
Huecos de ascensores Prohibido Prohibido Prohibido Prohibido Prohibido Prohibido
Locales que Tengan Transforma-dores
Prohibido Prohibido Prohibido Prohibido Prohibido Prohibido
Locales que Tengan Recipientes Con combustible
Prohibido Prohibido Prohibido Prohibido Prohibido Prohibido
Ductos de Evacuación De basura
Prohibido Prohibido Prohibido Prohibido Prohibido Prohibido
Chimeneas o ductos de Evacuación De productos De la combustión
Prohibido Prohibido Prohibido Prohibido Prohibido Prohibido
Ductos de Ventilación Prohibido Prohibido Prohibido Prohibido Prohibido Prohibido
(INEN 2260, 2010)
46
3.6. TUBERÍAS
Dentro de un marco legal, EP Petroecuador precautela el derecho de vía que
debe existir sobre los terrenos que atraviesan los poliductos Libertad -
Monteverde - Manta- Monteverde –Pascuales, que es de 15 metros a cada
lado del eje de los poliductos, medida que tiene como fin proteger a los
habitantes de los sectores aledaños a esta obra.
Del mismo modo para la propuesta de canalizar el GLP para la parroquia
Pascuales se tomará en cuenta el diseño, especificaciones y tendido de la
tubería, éstas deben resistir la acción del GLP y del medio exterior, al que
deben estar protegidos, mediante un sistema eficaz.
3.6.1. CRITERIOS DE DISEÑO DE TUBERÍAS
La tubería se debe seleccionar con el espesor de pared suficiente para
soportar la presión de diseño de la red de distribución, y en su caso, para
resistir cargas externas previstas.
La presión mínima de operación de una red de distribución debe ser aquella
a la cual los usuarios reciban el gas a una presión suficiente para que sus
instalaciones de aprovechamiento operen adecuada y eficientemente en el
momento de máxima demanda de gas.
Cada componente de una tubería debe de resistir las presiones de operación
y otros esfuerzos previstos sin que se afecte su capacidad de servicio.
Los componentes de un sistema de tuberías incluyen válvulas, bridas,
accesorios, cabezales y ensambles especiales.
47
Las limitaciones de acuerdo a la máxima presión de operación permisible,
MPOP, en sistemas de tuberías instaladas para gas, deben ser de acuerdo a
la Tabla 8.
Tabla 8. Máximas presiones de operación permisible (MPOP).
Clase de sistema de tubería y clase de usuario. GLP
Alta presión: P > 500 kPa ( P > 5 bar) kPa (bar)
Líneas de transporte. N.A.
Líneas primarias. N.A.
Instalaciones para suministro de gas destinadas a usos industriales, derivadas de líneas de transporte o líneas primarias.
N.A.
Media presión: 14 kPa (140 mbar) < P = 500 kPa (5 bar) kPa (mbar)
Líneas secundarias, líneas de acometida y líneas matrices exteriores a la edificación.
200 (2000)
Instalaciones para suministro de gas destinadas a usos industriales, derivadas de líneas secundarias.
200 (2000)
Líneas matrices interiores en instalaciones para suministro de gas destinadas a usos residenciales y comerciales.
35 (3503)
Líneas individuales en instalaciones para suministro de gas destinadas a usos comerciales.
35 (3505)
Baja presión: P ≤ 14 kPa (140 mbar) (kPa mbar)
Líneas individuales en instalaciones para suministro de gas destinadas a usos residenciales para suministro de gas a artefactos con regulador asociado
14 (140)
Líneas individuales en instalaciones para suministro de gas destinadas a usos residenciales para suministro de gas a artefactos sin regulador asociado.
3,7 (37)
(INEN 2494, 2005)
48
3.6.2. TIPOS DE TUBERÍAS
Los tipos de tubería que se pueden utilizar son: metálicas y plásticas.
3.6.2.1. Tuberías metálicas
Las tuberías deben ser de acero al carbono, acero inoxidable y cobre, cuya
composición química no sea atacada por el gas combustible, ni por el medio
exterior con el que estén en contacto. Para la conducción de gas
combustible, en ningún caso se debe utilizar tubería de hierro fundido. Los
tipos de tubería metálica que puede ser utilizado en las instalaciones para
suministro gas son:
Tubería de acero mínimo cédula 40 y de acuerdo con la norma ASTM
A53, como se muestra en la figura 9.
Figura 9. Tubería sin costura cedula 40
(ASTM A53, 1990)
49
3.6.2.1.1. Especificaciones de la norma ASTM A53
En el caso de la tubería ASTM A53 de acero negro o acero galvanizado por
inmersión en caliente, el diámetro mínimo debe ser de 12.7 mm o 0.540 pg,
como indican los valores de la Tabla 9.
La tubería de acero ASTM A53 es recomendada para instalaciones de gas y
conducción de fluidos poco corrosivos como aceite, aire, agua, gas y vapor a
altas y medias presiones, y está respaldada por el Sistema de Gestión de
Calidad y lineamientos de ISO 9001:2000 y está certificado por Bureau
Veritas Quality International.
Tabla 9. Tubos de acero para instalaciones de gas y conducción de fluidos ASTM A 53 (cédula 40 grado A o B)
Diámetro Nominal
NPS
Diámetro Exterior
(pg)
Espesor de pared
(pg)
Peso Tubo 6 M Largo Del
Tubo (M)
Presión de
Prueba (psi)
Negro (kg)
Galvanizado (kg)
1/4” 0.540 0.088 3.793 4.137 6.00 700
3/8” 0.675 0.091 5.067 5.512 6.00 700
1/2" 0.840 0.109 7.597 8.155 6.00 700
3/4" 1.050 0.113 10.096 10.810 6.00 700
1” 1.315 0.133 14.990 15.891 6.00 700
1 ¼” 1.660 0.140 20.290 21.450 6.00 1200
1 ½” 1.900 0.145 24.264 25.603 6.00 1200
2” 2.375 0.154 32.613 34.307 6.00 2300
2 ½” 2.875 0.203 51.719 53.757 6.00 2500
3” 3.500 0.216 67.636 70.141 6.00 2220
4” 4.500 0.237 96.355 99.587 6.00 1900
6” 6.625 0.280 169.399 174.239 6.00 1520
(ASTM A 53, 1990)
50
Tuberías de cobre rígida o flexible.
La tubería de cobre debe ser sin costura tipo k o L, y ser elegida de acuerdo
a la norma ASTM B88, como se indica en la figura 10.
No se debe emplear tuberías de cobre si el contenido de sulfuro de
hidrógeno por cada metro cúbico del combustible gaseoso es superior, en
promedio, a 7 mg
Figura 10. Tubería de cobre tipo L
(ASTM B88, 2007)
3.6.2.2. Clases de localizaciones para el diseño de las tuberías
Localidad clase 1. Área unitaria que tiene 10 o menos edificaciones
destinadas a uso residencial. La Localidad clase 1 se propone reflejar áreas
tales como páramos, desiertos, montañas, tierras de pastoreo, granjas, y
áreas escasamente pobladas.
51
Localidad clase 2. Área unitaria que tiene más de 10 pero menos que 46
construcciones destinadas a uso residencial.
Una localidad clase 2 propone reflejar las áreas donde el grado de población
es intermedio entre la localidad clase 1 y la localidad clase 3, tales como,
áreas marginales alrededor de ciudades y pueblos, áreas industriales,
haciendas, zonas rurales.
Localidad clase 3. Área unitaria que tiene 46 o más construcciones
destinadas a uso residencial, excepto cuando prevalece una localidad clase
4. La localidad clase 3 propone reflejar las áreas con desarrollos
suburbanos, centros comerciales, áreas residenciales, áreas industriales, y
otras áreas pobladas no incluidas en los requisitos de localidad clase 4.
Localidad clase 4. Incluye áreas donde más del 50% de las construcciones
presentes en un área unitaria son de más de cuatro pisos o áreas donde el
tráfico es pesado y/o denso o áreas donde pueden haber numerosas redes
de otros servicios enterradas.
Los cuatro pisos se cuentan desde el primero o planta baja. La profundidad
de sótanos o el número de pisos de sótano, si existieran, no tiene
importancia.
3.6.2.3. Fórmula para calcular el espesor de la tubería de acero
El espesor de la tubería de acero que transporta GLP se determina con la
fórmula siguiente:
52
En donde:
t = espesor de la tubería en milímetros
P = presión manométrica de diseño en kPa
D = diámetro exterior de la tubería en milímetros
S = resistencia mínima de fluencia (RMF) en kPa
F = factor de diseño por densidad de población
E = factor de eficiencia de la junta longitudinal de la tubería
T = factor de corrección por temperatura del gas T = 1 si la temperatura del
gas es igual o menor a 393 K
3.6.2.3.1. Factor de diseño por densidad de población F.
El factor de diseño se selecciona en función de la clase de localización, el
cual se debe emplear en la fórmula 7, el factor se encuentra en la Tabla 10.
Tabla 10. Factor de diseño por densidad de población F
Clase de localización Factor de diseño
1 0.72
2 0.60
3 0.50
4 0.40
(INEN 2494, 2009)
La Tabla 11 presenta los valores de E (eficiencia) para varios tipos de
tubería.
53
Tabla 11. Factor de eficiencia (E) de la junta longitudinal soldada
Clase de tubería Eficiencia E
Sin costura 1.00
Soldada por resistencia eléctrica 1.00
Soldada a tope en horno 0.60
Soldada por arco sumergido 1.00
Tubería sin identificación con diámetro mayor a 101 mm
0.80
Tubería sin identificación con diámetro menor a 101 mm
0.60
(INEN 2494, 2009)
3.6.2.4. Tuberías plásticas
Tuberías plásticas de Polietileno deben ser utilizadas exclusivamente en
instalaciones enterradas, salvo algunas excepciones mencionadas en la
Tabla 7.
Cuando se utilice tubería de polietileno para la conducción de gas, la
máxima presión de operación de la tubería debe ser igual o menor a la
presión de diseño, la cual se determina con alguna de las fórmulas
siguientes:
( )
54
En donde:
P = presión manométrica de diseño en kPa
Sh = resistencia hidrostática a largo plazo en kPa, determinada a una
temperatura de 333 K
t = espesor de la tubería en milímetros
D = diámetro exterior de la tubería en milímetros.
SDR = relación del diámetro exterior promedio especificado entre el espesor
de pared mínimo especificado.
3.6.2.4.1. Limitaciones de diseño de la tubería de polietileno
La presión de diseño no debe exceder lo especificado en la Tabla 8 de
MPOP según corresponda.
No se debe usar tubería de polietileno cuando la temperatura de operación
del material sea menor de 244 K, o mayor que la temperatura a la cual se
determinó el valor de resistencia hidrostática a largo plazo (Sh) que se aplicó
en la fórmula 7 para calcular la presión de diseño. En ningún caso puede
exceder 333 K.
El espesor de pared de los tubos de polietileno no debe ser menor de
1.57mm.
55
3.7. INSTALACIÓN DE TUBERÍAS
Las instalaciones de tuberías de distribución de GLP para uso residencial,
comercial o industrial pueden ser: ocultas (empotradas, enterradas y por
ductos) y vistas.
Las distancias mínimas de separación de una tubería vista a conducciones
de otros servicios deben estar de acuerdo con lo especificado en la tabla 12.
Tabla 12. Distancias mínimas entre tuberías
Tubería de otros servicios Curso paralelo (cm) Cruce (cm)
Conducción de agua caliente 3 1
Conducción eléctrica 3 1
Conducción de vapor 5 5
Chimeneas 40 40
Suelo por donde discurren 5 ninguno
(INEN 2494, 2009)
3.7.1. TUBERÍAS ENTERRADAS
Los tubos de las instalaciones enterradas para gases húmedos deben tener
una pendiente no inferior al 1 %.
Los tubos deben estar enterrados a una profundidad mínima de 40 cm con
adecuada protección, y para el paso vehicular, debe ser mínimo de 60 cm y
deben estar colocados sobre un fondo de zanja estable, plano y sólido. El
56
relleno de aquellas se debe efectuar con materiales que no afecten
mecánica ni químicamente a la tubería (arena lavada de río, arena fina) y
colocar la cinta de precaución.
Los tubos que deban atravesar muros de cimentaciones deben ir protegidos
por una camisa, que debe estar sellada en su extremo, para prevenir la
entrada de gas o agua al edificio o vivienda.
Los tubos no deben atravesar cavidades no ventiladas. Si no se puede
cumplir esta condición, la tubería debe ir alojada en una camisa continua, y
por ningún motivo se deben conectar a las tuberías metálicas para gas, las
conexiones a tierra de redes y artefactos eléctricos de cualquier naturaleza.
3.7.2. TUBERÍAS EMPOTRADAS
Las tuberías empotradas sólo se deben construir con tubo de acero o cobre,
los tubos de las instalaciones empotradas deben tener un diámetro mínimo
de 12.5 milímetros, su trazado debe ser vertical u horizontal (con pendiente
mínima del 0.5 al 1%), como se muestra en la figura 11.
Los tubos que deban pasar por cámaras cerradas, no ventiladas, como
altillos, cielos rasos, etc., deben ser continuos, sin instalar dispositivos de
cierre, derivaciones ni uniones que no sean soldadas en su recorrido y
obligatoriamente ir dentro de una vaina o camisa ventilada.
Según el material de la tubería y el del muro y recubrimiento, debe
protegerse de una eventual corrosión.
Las válvulas, accesorios y uniones mecánicas deben estar situados
obligatoriamente en alojamientos accesibles (sólo para personal autorizado)
y ventilados.
57
Se debe limitar al mínimo las uniones soldadas de los tubos empotrados.
Las tuberías empotradas en pisos deben estar recubiertas con una capa de
mortero de 40 mm de espesor como mínimo y no debe contener acelerantes,
agregados de escoria o productos amoniacales, ni aditivos que contengan
cloruros, sulfatos y nitratos, debido a que estos productos atacan a los
metales.
Figura 11. Tubería de cobre empotrada tipo L
(ASTM B88, 2007)
3.7.3. TUBERÍAS POR CAMISAS Y DUCTOS
Cuando las tuberías que conducen el GLP estén propensas a golpes, o
ataques por agentes químicos, pasen por encima de cielos falsos, techos o
mampostería, o se deseen ocultar o disimular, estas deben protegerse
58
instalándolas dentro de camisas o ductos, las cuales deben ser rígidas y
fabricadas con materiales resistentes al fuego, los extremos de las camisas
deben ser abiertos y ventilados al exterior. Si ello no fuera posible,
solamente bastará con comunicar uno solo de dichos extremos con el
exterior y el otro se debe mantener sellado.
Para los ductos se deben utilizar los siguientes materiales:
Ductos metálicos de 1.5 mm de espesor de pared como mínimo.
Los ductos deben ser continuos en todo su recorrido y deben disponer de
rejillas de ventilación a máximo 30 cm de sus extremos para la evacuación
de las eventuales fugas que puedan ocasionarse en las tuberías alojadas en
su interior. La superficie exterior de las camisas y ductos debe estar
recubierta mediante una protección que impida el ataque del ambiente
exterior, no debe existir contacto físico entre las camisas o ductos metálicos,
con las estructuras metálicas de la edificación ni con cualquier otra tubería
metálica.
3.7.4. TUBERÍA VISTA
En la instalación de tubería vista éstas no deben estar ubicadas en lugares
que queden expuestas a choques o deterioros o en la proximidad de bocas
de aireación, ventilación y tragaluces
No se debe permitir el paso de las tuberías por los ductos de gases
quemados, ductos de ventilación, tubos de evacuación de basuras, huecos
de ascensores o montacargas, locales de transformadores, locales de
recipientes y depósitos de combustibles líquidos
Las tuberías no deben estar en contacto con tubería de vapor, agua caliente
o cables eléctricos, deben estar protegidas contra los agentes nocivos del
59
medio donde se encuentren expuestas, mediante un sistema adecuado de
protección contra la corrosión, como se muestra en figura 12.
Figura 12. Tubería vista
(INEN 2260, 2010)
3.7.5. DISPOSITIVOS DE ANCLAJE
Se deben ubicar con una distancia máxima de conformidad con las
especificaciones de la tabla 12, y en el caso de tuberías metálicas, debe
intercalarse entre el tubo y la abrazadera un material dieléctrico que evite el
contacto directo de los dos metales.
60
Se debe colocar un dispositivo de anclaje cercano a la válvula de paso de
cada artefacto, y en los sitios de cambios de dirección deben colocarse
dispositivos de fijación adicionales.
Los dispositivos de fijación deben estar situados de manera que quede
asegurada la estabilidad de la tubería.
3.7.6. INSTALACIÓN DE TUBERÍA PLÁSTICA
Las tuberías plásticas y sus accesorios compatibles deben utilizarse
únicamente en instalaciones enterradas. Se puede utilizar tuberías de
polietileno enterradas por sótanos a una profundidad de 60 cm. Cuando la
tubería aflore por encima del nivel del piso del sótano debe estar protegida
por una camisa, para las instalaciones en el interior de las edificaciones.
Para la instalación, se deben seguir las siguientes recomendaciones:
Para la excavación, el fondo de la zanja no debe tener objetos duros, como
rocas o cualquier otro elemento que puede dañar a la tubería.
Cuando el fondo de la zanja está conformado por rocas o elementos que
pueden dañar a la tubería, se debe rellenar el fondo con arenas o suelos
finos compactados 110 cm.
Para evitar el aplastamiento de la tubería o reducción en su área de flujo, se
debe instalar con una profundidad mínima de 60 cm en zonas de tráfico
pesado y 40 cm en zonas de poco tráfico.
No se debe desenrollar la tubería en forma de espiral, adicionalmente se
debe instalar en forma serpenteada para facilitar los movimientos de tierra o
por contracciones y dilataciones del material.
61
El relleno debe realizarse inmediatamente después de la colocación y
pruebas de presión de la tubería con el fin de protegerla.
Donde existan cruces con otros servicios públicos como teléfono, energía
eléctrica, acueducto o alcantarillado, debe instalarse a un mínimo de 20 cm
de profundidad por debajo del más profundo
3.7.7. PROTECCIÓN CONTRA LA CORROSIÓN
Las tuberías, equipos y demás elementos que conforman una instalación de
uso residencial, comercial o industrial deben resistir la acción del gas y del
medio exterior con el que estén en contacto. Se debe aplicar un sistema de
protección contra la corrosión a las instalaciones de conformidad con las
recomendaciones del fabricante para cada uno de los elementos
mencionados o con las normas técnicas aplicables. Se debe ejercer especial
control en los siguientes puntos críticos de las instalaciones.
Los sitios donde se producen contactos bimetálicos por unión de tuberías de
diferentes materiales, contacto de las tuberías con otros elementos metálicos
de la instalación o edificación y dispositivos de anclaje.
En las uniones soldadas donde la corrosión puede ser ocasionada por el
material de aporte, el proceso de soldadura, cambios térmicos bruscos o
geometrías especiales de las piezas que se van a soldar.
En las uniones mecánicas donde la corrosión puede ser ocasionada por
acción bimetálica o por acción diferencial de oxigenación en las conexiones
roscadas.
En las uniones roscadas donde la porción roscada de la tubería que queda
por fuera del accesorio se encuentra expuesta.
62
3.7.8. CONSTRUCCIÓN DE LA RED DE DISTRIBUCIÓN
La red de distribución se debe construir enterrada a las profundidades
establecidas en la Tabla 13.
Tabla 13. Profundidades establecidas para la construcción de la red de GLP
Ubicación Excavación normal
(cm) Excavación en roca
(cm)
Tubería hasta 508 mm de diámetro Tubería mayor a 508 mm de diámetro
60
75
45
60
En derechos de vía o carreteras 75 60
Cruzamientos de carreteras 120 90
Cruzamientos de ferrocarriles 200 200
Cruce de vías de agua 120 60
Bajo canales de drenaje o irrigación 75 60
(INEN 2494, 2009)
El distribuidor es responsable de aplicar el método adecuado para enterrar la
tubería cumpliendo con todas las medidas de seguridad.
Antes de iniciar las obras de construcción de la red, el distribuidor se debe
comunicar con la autoridad local competente, con el objeto de obtener el
permiso aplicable e información relativa a la localización de otros servicios
públicos y anticipar la ruta de las tuberías de gas con el objeto de minimizar
la afectación de esos servicios y, en su caso, contactar a las compañías
responsables de proveer dichos servicios para disponer de la información de
los servicios existentes.
63
Si durante la excavación para el tendido de la tubería del sistema de
distribución se encuentran en el subsuelo derrames de combustibles
líquidos, por ejemplo, gasolina, diesel, etc., o concentración de sus vapores,
el distribuidor debe dar aviso a la autoridad competente antes de continuar
con los trabajos de construcción.
La tubería y materiales empleados en la construcción se deben manejar
cuidadosamente, tanto en la carga como en la descarga para evitar
dañarlos, especialmente, al bisel de la tubería y al recubrimiento
anticorrosivo de la misma.
3.8. INSTRUMENTOS DE CONTROL Y MEDICIÓN
Están determinados por las necesidades de reducción de presión que se
presenten en la instalación, por las condiciones particulares de consumo y
para garantizar un suministro seguro del GLP.
3.8.1. REGULADORES DE PRESIÓN
Los reguladores de presión se utilizan para compensar las variaciones
graduales o imprevistas que pueden manifestarse en la presión de entrada,
dentro de los rangos permitidos y sin alterar la presión de salida y según las
presiones máximas y mínimas de operación en la línea de salida o artefacto
de consumo.
Para la instalación de un regulador debe instalarse una válvula de corte
antes de éste, ya que están diseñados para soportar la presión máxima de
64
operación de la línea que lo alimenta conforme a las presiones definidas en
la tabla 8.
El regulador instalado a la salida del tanque de GLP debe ser diseñado para
soportar una presión de ingreso de 1724 kPa.
3.8.2. MECANISMOS DE CONTROL DE SOBREPRESIÓN
Con el objeto de evitar sobrepresión en la instalación receptora, ésta debe
contar con un dispositivo de seguridad que evite tales sobrepresiones
cuando se presente una falla de algún regulador, los reguladores para GLP
deben tener incluida una válvula de alivio para controlar la sobrepresión a la
salida del regulador.
3.9. CONTADORES
Los contadores deben seleccionarse de acuerdo con el caudal máximo,
caudal mínimo y la presión de operación prevista en el sistema.
3.9.1. TIPOS DE CONTADORES
Existen varios tipos de medidores de gas para satisfacer las diferentes
necesidades de los hogares, oficinas e instalaciones industriales donde se
instalan. Estos dispositivos, que miden y registran la tasa de consumo de
energía, han mejorado en los últimos años. Los contadores de gas de
65
diafragma tradicionales están dando paso a una tecnología más avanzada
que puede eliminar la necesidad de las lecturas mensuales.
3.9.1.1. Medidores de diafragma
Un medidor de diafragma es el medidor de gas más común encontrado en
los edificios residenciales. El flujo de gas en estos medidores es dirigido por
dos válvulas internas que llenan los dos diafragmas del medidor en forma
alternada. Un diafragma succiona el gas, el otro lo expulsa. Las palancas
unidas a los diafragmas energizan un medidor tipo odómetro que mide la
frecuencia en la que el gas es expulsado del sistema. El medidor permite a
una empresa de gas rastrear el uso del gas y hacer una factura mensual, el
medidor tipo diafragma se lo puede observar en la figura13.
Figura 13. Medidor de GLP tipo diafragma
(Metrex, 2013)
66
3.9.1.2. Medidores rotativos
Los medidores rotativos están diseñados para registrar mayores volúmenes
de gas con mayor precisión que otros medidores. El tiempo y la alineación
es clave para los medidores rotativos, que utilizan dos pistones para mover
el gas a través del dispositivo. El movimiento creado por esta rotación
produce impulsos eléctricos, que luego son leídos por una computadora de
flujo. El equipo convierte la señal a un dial digital para que el medidor se
pueda leer. Estos medidores se utilizan principalmente en los sitios
industriales donde el volumen de gas superior requiere estos instrumentos
precisos, y se lo puede observar en la figura 14.
Figura 14. Medidor de GLP tipo rotativo
(American meter company, 2013)
67
3.9.2. INSTALACIÓN DE LOS CONTADORES
Deben estar conformados por los equipos requeridos para efectuar la
medición, la regulación y el control del suministro del servicio de gas para
uno o varios usuarios.
Los contadores se deben instalar en forma vertical, nivelados y conectados a
tuberías que garanticen la estabilidad del equipo y la hermeticidad del
sistema.
Cada contador individual debe estar marcado de tal manera que identifique
con exactitud la vivienda a la cual registra el consumo.
Los contadores deben disponer de válvulas que permitan el suministro o
suspensión del servicio.
3.9.2.1. Ubicación de los contadores
El lugar destinado para la ubicación de los contadores debe cumplir como
mínimo con las siguientes especificaciones:
Su localización de ser en el exterior de las viviendas o en áreas comunales
ventiladas, con facilidad de acceso para su lectura y de dimensiones tales
que permitan la realización de trabajos de mantenimiento, control,
inspección, reparación y reposición.
En el caso de localizar los contadores en áreas comunales no ventiladas
dentro de la edificación, debe realizarse la instalación en armarios que
cumplan los siguientes requisitos:
El armario debe ser hermético hacia el área comunal no ventilada.
68
El armario debe cumplir las siguientes condiciones de ventilación, siempre y
cuando esta ventilación no se dé hacia el área comunal.
El área de entrada y salida del aire (S) del armario en cm2 debe ser mayor o
igual a 10 veces la superficie en planta de dicho armario (A) en m2, siendo el
área mínima 200 cm2. A excepción del armario para el contador cuya área
mínima de ventilación debe ser de 5 cm2
S (cm2) ≥ 10 A (m2)
En caso de requerirse iluminación en el armario deben instalarse lámparas a
prueba de explosión y el interruptor de encendido se debe localizar en el
exterior del mismo.
El local o el armario de contadores deben aislarse de interruptores, motores
u otros artefactos eléctricos que puedan producir chispas. Está prohibido
almacenar materiales combustibles en el interior del local o el armario de
contadores.
Los contadores no pueden ubicarse en un local cuyo nivel este por debajo
del nivel del terreno, como en el caso de sótanos o semisótanos, pues existe
el peligro de acumulación de gases causados por escapes.
Los armarios de contadores no se deben ubicar a nivel del piso, la mínima
distancia que se permite con respecto a este es de 50 mm
Los armarios y locales de contadores deben estar provistos de las siguientes
inscripciones como medida de seguridad:
En el exterior de la puerta del local o armario:
Peligro gas inflamable
Prohibido fumar o entrar con llama
Identificación de la comercializadora del gas
69
En el interior del armario o local y en un lugar muy visible:
Asegúrese de que la válvula que se maniobra es la que corresponde
No abrir una válvula, sin tener la seguridad de que todas las válvulas de
la instalación están cerradas
En caso de cerrar una válvula equivocadamente, no volverla a abrir sin
comprobar que todas las válvulas están cerradas
Las leyendas deben ser de color rojo.
3.9.3. VÁLVULAS DE CORTE MANUAL
Con el propósito de seccionar en tramos las instalaciones para suministro de
GLP, se requiere dotarlas con válvulas de corte de accionamiento manual,
ubicadas como mínimo en los siguientes puntos:
Válvula de acometida. Es la válvula que da inicio a la instalación receptora
de gas, se debe instalar en todos los casos. La ubicación la debe decidir la
empresa comercializadora, situándola próxima o en el mismo muro o límite
de la propiedad, y satisfaciendo la accesibilidad grado 1 o 2 desde zona
pública, tanto para la empresa distribuidora como para los servicios públicos
(bomberos, policía, etc.).
Válvula de usuario. Se debe instalar en todos los casos para aislar cada
instalación individual y tener accesibilidad grado 2 para la empresa
comercializadora desde zona comunal o desde el límite de la propiedad,
salvo en el caso de que exista una autorización expresa de la empresa
comercializadora. Estas válvulas deben estar identificadas con el número del
predio o unidad habitacional.
Válvula de contador. La válvula de contador se debe instalar en todos los
casos y situarse en el mismo armario o recinto, lo más cerca posible de la
70
entrada del contador o de la entrada del regulador de usuario cuando éste
sea acoplado a la entrada de contador. Esta válvula puede ser considerada
como válvula de usuario cuando ésta es instalada dentro del armario.
Válvula de conexión de aparato. La válvula de conexión de aparato se debe
instalar para cada aparato a gas, y debe estar ubicada lo más cerca posible
del aparato a gas y en el mismo recinto. Su accesibilidad debe ser de grado
1 para el usuario.
En caso de aparatos de cocción, la válvula de aparato se puede instalar,
para facilitar la operatividad de la misma, en un recinto contiguo de la misma
vivienda o local privado siempre y cuando estén comunicados mediante una
puerta sin cerradura.
Las válvulas de aparato pueden colocarse debajo de un mesón siempre y
cuando su accesibilidad sea a través de una puerta abatible y debidamente
señalizada.
Válvula de regulador. Cada regulador debe disponer una válvula situada lo
más cerca posible de él, a su entrada y su accesibilidad debe ser grado 1 o
2, bien para el usuario o bien para la empresa distribuidora.
Una válvula de la instalación común o individual puede ejercer las funciones
de otras válvulas siempre que reúna los requisitos exigidos a todas ellas.
3.10. TANQUES PARA EL ALMACENAMIENTO DE GLP
El almacenamiento de GLP debe ser mediante, tanques semiestacionarios y
estacionarios, destinados al suministro o distribución para su consumo en
redes canalizadas de gas.
71
Los tanques de almacenamiento de GLP se clasifican en los siguientes
grupos, de acuerdo a la suma de los volúmenes geométricos de todos sus
tanques:
Tanques sobre el nivel del terreno:
A-A Mayor de 0,11 hasta 1 m3
A-0 Mayor de 1 y hasta 5 m3
A-1 Mayor de 5 y hasta 10 m3
A-2 Mayor de 10 y hasta 20 m3
A-3 Mayor de 20 y hasta 100 m3
A-4 Mayor de 100 y hasta 500 m3
A-5 Mayor de 500 y hasta 2.000 m3
Tanques enterrados o semienterrados:
E-E Mayor de 0,11 hasta 1 m3
E-0 Mayor de 1 y hasta 5 m3
E-1 Mayor de 5 y hasta 10 m3
E-2 Mayor de 10 y hasta 100 m3
E-3 Mayor de 100 y hasta 700 m3
El tanque de almacenamiento y accesorios deben ser seleccionados de
acuerdo al número de viviendas en la parroquia Pascuales, y debe ir con
todas las especificaciones de diseño y construcción.
El tanque debe pintarse de acuerdo a lo especificado en la norma NTE INEN
440 la cual dice que el GLP en estado gaseoso se identifica con el color
amarillo y en estado líquido con el color blanco.
El tanque debe tener protección anticorrosiva de acuerdo al uso y al medio
en que va a permanecer.
72
Debe estar apoyado sobre soportes fijos al tanque que permitan el anclaje o
sujeción a la estructura donde va a permanecer.
Los tanques fijos deben estar provistos de aberturas para drenaje y todas las
aberturas, no destinadas a válvulas de seguridad, conexiones de carga,
descarga, indicadores de nivel o de temperatura, deben equiparse con
válvula de flujo interna en combinación con válvula de cierre y tapón.
Las válvulas, tuberías, accesorios y conectores flexibles deben ser
apropiadamente seleccionados para el uso del GLP y soportar las presiones
correspondientes.
Los dispositivos de alivio de presión, válvulas de cierre, válvulas anti retorno,
válvulas de exceso de flujo, medidores de nivel y dispositivos para evitar el
sobrellenado, utilizados individualmente o en combinaciones compatibles,
deben cumplir con lo siguiente:
Para orificios de extracción de vapor y líquido
Una válvula de cierre, ubicada tan cerca del tanque como sea posible, en
combinación con una válvula de exceso de flujo instalada en el tanque.
Para orificios de entrada de vapor y líquido
Una válvula de cierre ubicado tan cerca del tanque como sea posible, en
combinación, ya sea con una válvula anti retorno o con una válvula de
exceso de flujo instalada en el tanque.
Válvulas de seguridad
Las válvulas se seguridad deben ser de tipo de resorte calibrado y que
empiecen a descargar cuando la presión de operación alcance los límites
88% mínimo y 100% máximo, del valor de la presión de diseño del tanque y
se deben seleccionar de acuerdo a la superficie externa del mismo.
73
Las cubiertas o tapas de protección deben mantenerse en su lugar, excepto
cuando la válvula funciona, y debe permitir entonces la operación a total
capacidad de la válvula.
Cada válvula de seguridad debe llevar la siguiente información:
La presión en MPa (psi) a la cual está ajustada para descarga.
El caudal real de descarga en m3/min (scfm) de aire a 15.5 ºC
El nombre del fabricante y número de serie.
Estampe de un organismo certificador o norma de fabricación.
Manómetro diseñado para 20 % sobre la presión de diseño medida en MPa
(psi) y debe estar instalado inmediatamente después de una válvula de
exceso de flujo y válvula de cierre o una multiválvula y montado en la zona
de la fase de vapor.
Indicador de temperatura para fase líquida en °C
Las tuberías utilizadas en tanques fijos y móviles deben ser construidas de
acero al carbono o inoxidable.
Requisitos complementarios
Instalación de válvulas de seguridad en tanques fijos
No deben colocarse válvulas de cierre entre el tanque y la válvula de
seguridad.
Las válvulas de seguridad deben estar localizadas e instaladas de manera
que tengan comunicación directa con el espacio ocupado por el vapor en el
interior del tanque.
Las válvulas de seguridad deben instalarse de manera que el gas liberado
sea expulsado sin interrupciones lejos del recipiente, hacia la atmósfera.
74
Los accesorios deben protegerse contra agentes atmosféricos y otros
externos (golpes, rozamientos, impactos, etc.).
Las aberturas para descarga del gas deben estar equipadas con válvulas de
cierre internas, que deben permanecer cerradas, excepto durante
operaciones de trasvase del líquido.
Señalización
Las señales requeridas en todos los tanques son las siguientes:
Capacidad del tanque, en m3
Cantidad máxima permitida del GLP, en kg
Señales de seguridad auxiliares mediante el texto recomendado según el
caso tales como:
“PELIGRO NO FUMAR”
“PROHIBIDO FUMAR”
“PELIGRO, INFLAMABLE“
“PELIGRO, GAS INFLAMABLE”
“PELIGRO, GAS VENENOSO”
Señales de identificación como
“LÍNEA DE VAPOR”
“LÍNEA DE LIQUIDO”
75
3.11. PUESTA EN SERVICIO
La instalación una vez construida deberá someterse a una prueba de
estanquidad, debiendo su resultado ser satisfactorio, es decir, no debe
detectarse fuga alguna.
Esta prueba de estanquidad se realizará en todos los tramos que componen
la instalación por la Empresa Instaladora utilizando como fluido de prueba
aire, estando prohibido el uso del gas de suministro.
La prueba de estanquidad no incluye a los conjuntos de regulación,
reguladores de abonado, válvulas de seguridad por defecto de presión y
contadores, por lo que éstos deberán aislarse mediante llaves de corte o
desmontarse de la instalación, colocando los correspondientes puentes o
tapones extremos.
Con anterioridad a la realización de la prueba de estanquidad, deberá
asegurarse que están cerradas las llaves que delimitan la parte de
instalación a ensayar, colocados los puentes y tapones extremos necesarios
y, además, que se encuentran abiertas las llaves intermedias.
Para alcanzar el nivel de presión necesario en el tramo a probar, deberá
conectarse en un punto del mismo, generalmente a través de una llave, la de
entrada del contador, del regulador, etc., el dispositivo adecuado para
inyectar aire, controlando su presión mediante el elemento de medida
adecuado al rango de presión de la prueba, inyectando el aire hasta alcanzar
el nivel de presión necesario para realizar la prueba según la presión de
servicio del tramo.
Una vez alcanzado el nivel de presión necesario para la realización de la
prueba de estanquidad, se deja transcurrir el tiempo preciso para que se
estabilice la temperatura y se toma lectura de la presión que indica el
elemento de medida, comenzando en este momento el período de ensayo.
76
Una vez pasado el período de ensayo, intentando que durante este período
la temperatura se mantenga lo más estable posible, se tomará de nuevo
lectura de la presión en el aparato de medida y se comparará con la lectura
inicial, dándose como correcta la prueba si no se observa disminución de la
presión en el período de ensayo.
En el supuesto de que la prueba de estanquidad no dé un resultado
satisfactorio, es decir, que se observara una disminución de presión,
deberán localizarse las posibles fugas utilizando agua jabonosa o un
producto similar, corregirse las mismas y repetir la prueba de estanquidad.
Si se observaran variaciones de la presión y se intuyera que puedan ser
debidas a variaciones de la temperatura, deberá repetirse la prueba en horas
en las que se prevea que no se producirán estas variaciones.
Tanto el nivel de presión de la prueba como el tiempo del ensayo dependen
de la presión de servicio del tramo, y se indican a continuación.
3.11.1. PRUEBA DE ESTANQUIDAD PARA TRAMOS EN MEDIA
PRESIÓN
La prueba de estanquidad para los tramos de instalación en media presión
deberá realizarse a una presión efectiva (o relativa) mínima de 5 bar, la cual
deberá ser verificada a través de un manómetro con fondo de escala no
superior a 10 bar y resolución mínima de 0.1 bar.
La duración de la prueba de estanquidad será de 1 hora contada a partir de
la estabilización de la presión en el tramo, pudiéndose reducir a ½ hora
cuando la longitud del mismo sea inferior a 10 m.
Para considerar correcta la prueba de estanquidad, no deben observarse
variaciones de la presión en toda la duración de la prueba.
77
3.11.2. PRUEBA DE ESTANQUIDAD PARA TRAMOS EN BAJA
PRESIÓN
La prueba de estanquidad para los tramos de instalación receptora
alimentados en baja presión debe realizarse a una presión efectiva (o
relativa) mínima de 50 mbar, la cual deberá ser verificada, preferentemente,
mediante un manómetro de columna de agua capaz de medir 500 mm cda,
equivalente a 50 mbar.
La duración de la prueba de estanquidad será, como mínimo, de 10 minutos
si la longitud del tramo es igual o inferior a 10 m, o de 15 minutos si la
longitud es superior a 10 m, contados ambos a partir de la estabilización de
la presión en el tramo.
Para considerar correcta la prueba de estanquidad, no deben observarse
variaciones de la presión a lo largo de toda la prueba.
3.11.3. VERIFICACIÓN DE LA ESTANQUIDAD DE REGULADORES,
VÁLVULAS DE SEGURIDAD Y CONTADORES
La estanquidad de las uniones y de los elementos y accesorios que
componen los conjuntos de regulación, los reguladores de abonado, las
válvulas de seguridad por defecto de presión y los contadores, se verificará a
la presión de servicio, las posibles fugas se detectarán mediante agua
jabonosa, o producto similar, o mediante un detector de gas adecuado.
4. ANÁLISIS DE
RESULTADOS
78
4. ANÁLISIS DE RESULTADOS
4.1. GENERALIDADES
El estudio de la distribución de GLP por tubería para la parroquia
Pascuales se realizó con base en datos del proceso de distribución actual
por bombonas obtenidos del terminal de EP Petroecuador El Salitral, el
mismo que actualmente es la base para la distribución de bombonas de
GLP de 15 y 45 kg, y se lo resume en la figura 15.
Figura 15. Proceso de distribución actual de GLP
(EP Petroecuador, 2013)
79
En los próximos meses el actual terminal se trasladará a sus nuevas
instalaciones en Chorrillo ubicado en Pascuales, a 13.5 km de la zona
urbana como se indica en la figura 16.
Figura 16. Terminal Chorrillo – zona urbana Pascuales
(Vista Satelital, 2013)
4.2. ANÁLISIS DE LA DISTRIBUCIÓN DE GLP POR
BOMBONAS A LA PARROQUIA PASCUALES
En la parroquia Pascuales existen 77390 habitantes, y el número de
viviendas es de 19009 distribuidas, en casas, departamentos, mediaguas,
ranchos y otro tipo de viviendas, estos datos fueron obtenidos del último
censo realizado en el año 2010 por el Instituto Nacional de Estadística y
Censos, y se los muestra en el anexo 1.
Con base en los datos estadísticos del último censo del número de
viviendas en Pascuales, los habitantes necesitan 19009 cilindros de GLP,
por cada vivienda hay un promedio de 4 personas y el consumo del
80
producto se distribuye en una cocina, y un calefón de 20 L/min por este
motivo las comercializadoras entregan día a día el producto en bombonas
de 15 kg embaladas en camiones lo que conlleva a tener riesgos de
inseguridad para el sector.
4.3. ANÁLISIS DE LA CANTIDAD DE GLP NECESARIO
PARA CUBRIR LA DEMANDA MENSUALMENTE
La demanda de GLP en la parroquia Pascuales es muy elevada por el
número de habitantes, datos que se obtuvieron del INEC, gracias a los
cuales se puede calcular que consumen un cilindro de GLP de 15 kg
aproximadamente en 20 días.
La red de distribución por tubería tendrá que cubrir la demanda de GLP
mes a mes durante los 365 días del año por lo tanto la capacidad
mensual de almacenamiento del tanque tuvo los siguientes cálculos:
Existen 19009 viviendas actualmente en la parroquia Pascuales, cada
una consume un cilindro de GLP de 15 kg en 20 días aproximadamente,
lo que mensualmente es:
81
El consumo mensual de GLP por familia de la parroquia Pascuales es de
22,5 kg, en las 19009 familias el consumo mensual es:
El consumo mensual de GLP por las 19009 familias es de 427702.5 kg
La Norma Técnica Ecuatoriana INEN 2260 representa que la capacidad
volumétrica de un tanque de GLP de 45 kg es 0.11 m3, y que sobre este
valor son tanques semiestacionarios y estacionarios que son los
requeridos para el sistema de canalización.
Tomando como referencia los datos de la norma se calcula la capacidad
volumétrica del tanque de almacenamiento de GLP requerida para
Pascuales.
82
La capacidad volumétrica de almacenamiento para los 427702.5 kg de GLP
es de 1045.5 m3, teniendo en cuenta que el porcentaje de llenado de las
cisternas por temas de seguridad, se debe llenar un tanque de GLP a granel
solo hasta el 85%.
Además, con el fin de evitar la falta del producto se debe mantener un stock
mínimo en el tanque de GLP a granel del 20%, por ende, sólo se llena un
máximo de 65% de la capacidad del tamaño del tanque como se indica en la
figura 17.
100% de la capacidad del tanque - 15% stock de seguridad – 20% stock
mínimo = 65% (Capacidad del Tanque).
Figura 17. Proporción útil de almacenamiento en un tanque de GLP a granel.
(EP Petroecuador, 2013)
83
La densidad relativa del GLP, a condiciones estándar temperatura 60°F
(15.5 °C) y Presión 14.7 psi (1 atm), es 0.530 que multiplicada por la
capacidad volumétrica en (m3) da como resultado la capacidad del tanque
de GLP a granel en toneladas métricas (TM).
4.4. RESULTADOS ECONÓMICOS DE LA DISTRIBUCIÓN
POR MEDIO DE TUBERÍA.
Actualmente los cilindros de GLP de 15 kg están a un precio de $1.60,
El consumo mensual de GLP por familia sería aproximadamente de $2.90.
En el anexo 2 se puede observar una factura real del servicio de GLP
centralizado de la empresa Alcanos quienes tienen como distribuidor a
Congas y el costo por 22.62 kilos es de $5.90 por la administración de la
comercialización e impuestos, éste valor es el aproximado de lo que
deberían pagar mensualmente cada familia de la parroquia Pascuales.
84
4.5. TUBERÍA SELECCIONADA PARA EL SISTEMA DE
DISTRIBUCIÓN DE GLP.
La red de distribución de GLP se debe construir de tal forma que todas las
partes constitutivas sean accesibles para ser reparadas o sustituidas, total o
parcialmente en cualquier momento de su vida útil, exceptuando las tuberías
embebidas.
La máxima presión de operación permisible en sistemas de tuberías
instaladas en el interior de las viviendas (departamentos, casas), debe ser
hasta 35 kPa, del mismo modo para la propuesta de canalizar el GLP para la
parroquia Pascuales se tomará en cuenta el diseño, especificaciones y
tendido de la tubería, ésta debe resistir la acción del GLP y del medio
exterior.
La presión mínima de operación de una red de distribución debe ser aquella
a la cual los usuarios reciban el gas a una presión suficiente para que sus
instalaciones de aprovechamiento operen adecuada y eficientemente en el
momento de máxima demanda de gas.
Para el exterior de las viviendas la tubería que se utiliza desde el tanque de
almacenamiento hasta las viviendas es de acero al carbono mínimo cedula
40 y que cumpla con las condiciones de la norma ASTM A53.
Las tuberías enterradas deben estar a una profundidad mínima de 60 cm y
cuando crucen vías de circulación vehicular a 80 cm mínimo.
Si no se puede cumplir con estas profundidades entonces debe instalarse en
la parte superior de la tubería protecciones con ladrillos o algún material de
obra de similar característica.
Cuando se ponga protección la tubería debe estar a una profundidad mínima
de 30 cm y para cruces de vías de circulación vehicular a 60 cm mínimo.
85
Cuando la tubería esté ubicada en jardines debe estar protegida en su parte
superior.
Toda tubería enterrada debe estar señalizada mediante una cinta amarilla e
impresa con la leyenda "PELIGRO TUBERÍA DE GAS". Las tuberías
enterradas serán instaladas de tal forma que en sentido paralelo se
encuentren mínimo a 20 cm de otros servicios y sus cajas de revisión y en
cruces mínimo a 10 cm. Si no es posible mantener estas distancias mínimas
entonces la tubería debe instalarse dentro de un ducto o protegida por algún
material de obra incombustible, en la longitud del cruce, y en ningún caso
podría estar en contacto con los materiales de protección.
Se debe utilizar protección contra la corrosión a lo largo de la tubería, ésta
tubería también se puede utilizar dentro de las edificaciones, pero deben ser
soldadas y dentro de una camisa o ducto metálico de ventilación; los
extremos de la camisa o ducto deben terminar en una zona externa a la
edificación, al menos un extremo debe estar abierto.
El venteo de lo extremo debe ser hacia el exterior por encima del nivel del
suelo y estar instalado de modo que se evite el ingreso de agua e insectos,
la sección de la camisa de protección debe ser 1.5 veces el diámetro de la
tubería, y cuando sean materiales disímiles debe utilizarse separadores o
aislantes para evitar la corrosión galvánica.
Para el interior de la edificación se va a utilizar la tubería de cobre tipo L que
cumpla con las condiciones y especificaciones de la norma ASTM B88, ésta
tubería si va a ser tendida por techo falso debe tener una ventilación hacia el
exterior del edificio.
Las tuberías de cobre que se instalan incrustadas en una edificación y cuyo
acceso solo puede lograrse mediante la remoción de parte de muros o pisos
de inmueble sólo serán ubicadas en sitios que brinden protección contra
daños mecánicos.
86
Las tuberías embebidas en paredes se recubrirán con un mortero mínimo de
20 mm alrededor de toda la tubería.
Las tuberías embebidas en pisos se recubrirán con un mortero de 20 mm de
espesor. El concreto no contendrá acelerantes, agregados de escoria o
productos amoniacales ni aditivos que contengan productos que ataquen los
metales.
Las tuberías embebidas no podrán estar en contacto físico con otros
elementos metálicos, tales como varillas de refuerzo, ductores eléctricos o
tuberías de otros servicios.
Las tuberías que discurran por un sótano o subsuelo deben ser soldadas y
dentro de una camisa o ducto metálico de ventilación; los extremos de la
camisa o ducto deben terminar en una zona externa a la edificación, al
menos un extremo debe estar abierto.
El venteo de lo extremo debe ser hacia el exterior por encima del nivel del
suelo y estar instalado de modo que se evite el ingreso de agua e insectos,
la sección de la camisa de protección debe ser 1.5 veces el diámetro de la
tubería.
Las tuberías de cobre deben estar protegidas con una lámina metálica de
acero de mínimo 1.5 mm de espesor o con mortero de mínimo de 50 mm
para que lo proteja contra daños mecánicos, o estar protegida con camisas o
ductos.
La presión debe ser pactada entre el usuario y el transportador, el
distribuidor o el comercializador.
Se podrán emplear presiones hasta de 200 kPa (2000 mbar) en tuberías
matrices localizadas en el interior de las edificaciones.
87
4.6. ANÁLISIS DEL SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN POR
TUBERÍA
Aunque este es un servicio que todavía no es muy popularizado en el país,
algunos proyectos inmobiliarios ya incluyen la instalación de gas
centralizado en edificios domiciliarios.
Entre las ventajas de este sistema destacan la seguridad y la comodidad de
no tener que comprar, manipular y mantener un cilindro de gas dentro del
hogar.
En el Reglamento de Prevención, Mitigación y Protección contra Incendios
se regula este tipo de servicio y se prohíbe la instalación de cualquier tipo de
artefacto de gas en locales que estén situados a un nivel inferior del nivel del
terreno (sótanos), sin embargo, si no hay otra alternativa se dispondrá de
detectores de gas que accionen un dispositivo de cierre automático.
Las instalaciones de gas centralizado, debe ser parte de la construcción en
cualquier proyecto de vivienda, de este modo no se tendría que hacer
adecuaciones de obra civil y resultaría más económico y seguro.
El costo de una instalación de gas centralizada depende de los puntos de
unión de cada vivienda y del número de apartamentos en el caso de
edificios.
Es importante tomar en cuenta los reguladores de presión, que son los que
permiten reducir y controlar el flujo de gas desde la tubería hasta el
suministro. Este control puede hacerse en una o en varias etapas del
sistema.
Dado que la manipulación e instalación de gas es una actividad delicada,
existe una norma técnica INEN que establece cuáles son los requisitos que
deben cumplir los técnicos y las empresas que realizan instalaciones de gas
88
combustible en edificaciones de uso residencial, comercial o industrial, para
ser autorizados como instaladores.
Lo norma INEN 2333:02 se aplica a toda persona cuyos conocimientos,
experiencia y práctica le capaciten para ejercer las tareas de diseño,
instalación y montaje de gas centralizado.
Según la complejidad de las instalaciones, las licencias para ejercer esta
actividad se otorgan si se cumplen los requisitos para cada tipo de
instalador.
El sistema centralizado de GLP tiene ventajas en calidad, seguridad y
economía, por lo que es un proyecto viable.
Calidad
Mejor diseño de lugar de consumo
El abastecimiento es constante sin pérdidas de tiempo
Seguridad
Disminuye el riesgo de accidentes, ya que se eliminan los cilindros de alta
presión.
Mejor control ante posibles fugas de gas
Economía
La centralización y automatización del abastecimiento disminuye la variación
de costos del producto.
5. CONCLUSIONES Y
RECOMENDACIONES
89
5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
5.1. CONCLUSIONES
1. Se realizó un estudio inicial para la implementación de distribución de gas
doméstico por tubería para la parroquia Pascuales aprovechando las
nuevas instalaciones del terminal de GLP “Chorrillo” de EP Petroecuador,
que se espera sustituya al actual sistema para así eliminar las bombonas
de 15 kg, ya que el GLP centralizado tiene varias ventajas que se
presentan a lo largo del trabajo.
2. Se analizó el actual método de transporte de GLP a la parroquia
Pascuales y las condiciones del actual terminal en cuanto a la recepción,
almacenamiento, envasado y distribución del producto, con lo que se
demuestra que el sistema de distribución propuesto es viable.
3. Pascuales necesita 19009 bombonas de GLP aproximadamente cada 20
días, esto implica que día a día haya circulación de camiones con el
producto ocasionando riesgos de inseguridad por su transporte, por este
motivo el método de distribución propuesto es más seguro para la
población.
4. Mediante visitas a las nuevas instalaciones de GLP en Chorrillo e
información técnica proporcionada por el departamento de producción de
El Salitral se concluye que la capacidad de almacenamiento es mayor
comparado con el actual terminal demostrando que el sistema de
distribución por tubería es viable.
90
5. El sistema de distribución de GLP presenta varias ventajas relacionadas
a la seguridad de la población y estabilidad de costos del producto, ya
que con base en el número de viviendas de la parroquia Pascuales, se
demuestra que el consumo del producto es muy elevado dando lugar a
que si se logra poner en práctica el sistema de distribución propuesto se
obtendrían grandes beneficios para el sector.
91
5.2. RECOMENDACIONES
1. En los proyectos de construcción de viviendas se debe implementar el
GLP canalizado por cuestiones de seguridad, para un mejor control del
producto y para que los costos del mismo sean constantes.
2. Las canalizaciones se deben realizar de acuerdo a las normas técnicas
establecidas INEN, y las personas encargadas realizar este trabajo
deben estar debidamente preparadas y certificadas.
3. La seguridad es lo primordial en cualquier trabajo por lo tanto las
comercializadoras y los consumidores deben saber las características
del GLP, y que hacer si existiera una fuga ya sea en un cilindro en el
momento de la venta o ya en una vivienda, para que no exista ningún
tipo de accidentes, y en el caso de una red canalizada saber qué
acciones tomar en caso de una fuga.
4. Para la puesta en servicio de un sistema de red canalizada cada tramo
de las tuberías deben someterse a pruebas de presión como la de
estanquidad, esto verificará que la red sea 100% confiable.
5. Para evitar fugas se debe realizar un adecuado mantenimiento a
cocinas, reguladores, mangueras y calefones.
NOMENCLATURA
92
NOMENCLATURA
Magnitud Nombre Símbolo Dimensión
Masa gramo gr M
Masa kilogramo kg M
Longitud metro m L
Longitud centímetro cm L
Longitud milímetro mm L
Longitud pulgada pg
Longitud pie ft
Densidad kilogramo por metro cubico kg/m3 ML-3
Volumen metro cubico m3 L-3
Temperatura grados Celsius °C
Temperatura grados Fahrenheit °F
Temperatura Kelvin K
Presión libra por pulgada cuadrada lbf/pg2
Presión bar bar
Presión kilogramo por metro cuadrado kgf/m2
Peso molecular peso molecular Pm
Energía kilo vatio por hora kW/hora
93
Gasto másico tonelada métrica por hora TM/hora
Densidad standard cubic feet per minute scfm
Instituto Ecuatoriano de Normalización INEN
Instituto Nacional de Estadística y Censos INEC
American National Standards Institute ANSI
American Society for Testing and Materials ASTM
Instituto de estudios del petróleo IEP
GLOSARIO
94
GLOSARIO
Accesibilidad grado 1. Se entiende que un dispositivo tiene
accesibilidad grado 1 cuando su manipulación puede realizarse sin
abrir cerraduras, y el acceso o manipulación, sin disponer de
escaleras o medios mecánicos especiales.
Accesibilidad grado 2. Se entiende que un dispositivo tiene
accesibilidad grado 2 cuando está protegido por armario, registro
practicable o puerta, provistos de cerradura con llave normalizada.
Accesibilidad grado 3. Se entiende que un dispositivo tiene
accesibilidad grado 3 cuando para la manipulación se precisan
escaleras o medios mecánicos especiales o bien que para acceder a
él hay que pasar por zona privada o que aun siendo común sea de
uso privado.
Accesorios. Elementos utilizados para unir las tuberías para
conducción de gas; forman parte de ellos los usados para hacer
cambios de dirección, de nivel, ramificaciones, reducciones o acoples
de tramos de tubería.
Acometida. Conjunto de tuberías, equipos y accesorios requeridos
para la entrega de gas combustible a uno o varios usuarios, es decir,
es la parte de la canalización de gas comprendida entre la red de
distribución o la válvula de salida en el caso de depósitos de
almacenamiento de gases licuados fijos o móviles, y la válvula de
acometida incluida ésta.
95
Aparato a gas. Son aquellos en los cuales se desarrolla la reacción
de combustión, utilizando la energía química de los combustibles
gaseosos que es transformada en calor, luz u otra forma de energía.
Áreas privadas. Parte de una edificación multifamiliar que está
destinada para fines de habitación (vivienda). En caso de
edificaciones comerciales son aquellas partes de la construcción
destinadas al desarrollo de la actividad comercial.
Armario. Es aquel recinto con puertas cuyo espacio se limita a
contener las válvulas, contadores y/o reguladores de gas y su
instalación, no pudiendo entrar personas en él. Tendrá las
dimensiones suficientes para poder instalar, mantener y sustituir los
elementos.
Camisas. Es una funda de material adecuado que aloja en su interior
una tubería de conducción de gas.
Capacidad instalada. Máxima potencia expresada en kW, que puede
suministrar una instalación, la cual depende de las especificaciones
de diseño de la misma.
Certificado de conformidad con norma. Es el documento emitido
por la autoridad competente, de acuerdo con un sistema de
certificación, en el cual se manifiesta adecuada confianza de un
producto, proceso o servicio debidamente identificado, que está
conforme con una norma técnica.
Cilindro. Es el recipiente utilizado para almacenar y transportar gas
combustible, cuya capacidad volumétrica total no exceda de 0,11 m3
de contenido de agua (45 kg de GLP), que por su tamaño y peso
permite ser transportado manualmente con cierta facilidad.
96
Comercializadora de gas. Es la persona natural o jurídica nacional o
extranjera, o asociaciones de estas, calificada y autorizada por el
Ministro de Minas y Petróleos, para ejercer las actividades de
comercialización de gas licuado de petróleo.
Condensados. Son líquidos formados por condensación en la
corriente de gas, debido a descomposición química, cambios de
temperatura y/o presión.
Condiciones de Referencia. Son las condiciones de presión y de
temperatura a las cuales se refieren a los volúmenes del gas
combustible. Como condiciones de referencia se toman los valores
convencionales equivalentes a una temperatura de 15.6 ºC, y una
presión de 101,3 kPa.
Condiciones Normales.
Presión absoluta: 101,325 kPa
Temperatura absoluta: 273,15 K (0ºC)
Las condiciones normales se expresan colocando (n) después de la
unidad de volumen (m3 (n)/h)
Condiciones Standard.
Presión absoluta: 101,325 kPa
Temperatura absoluta: 288,15 K (15ºC)
Las condiciones standard se expresan colocando (s) después de la
unidad de volumen (m3 (s)/h)
Conector flexible. Es un componente de un sistema de tuberías
fabricado de material flexible resistente al GLP (tal como una
manguera) y equipado con terminales apropiados en los dos
extremos.
97
Conexión roscada. Es aquélla donde la hermeticidad se logra en los
filetes de la rosca de la unión.
Conexión de seguridad. Es el conjunto formado por un tubo y un
dispositivo obturador de seguridad (combinado o no con una válvula
de paso), concebido de forma tal que, en caso de desconectarse se
interrumpa el paso de gas.
Conjunto de regulación. Son los accesorios que se instalan
conjuntamente con el regulador, incluido éste, tales como válvulas de
corte, filtro, tomas de presión, tubería de conexión, etc. Cuando este
conjunto va alojado en el interior de un armario se le denomina
armario de regulación.
Corte automático de gas. Es un sistema que permite el corte del
suministro de gas a la recepción de una determinada señal
procedente de un detector de fugas de gas, de una central de alarmas
o de cualquier otro dispositivo previsto como elemento de seguridad
en la instalación. La reapertura del suministro sólo será posible
mediante un rearme manual.
Chimenea de evacuación de gases. Es un ducto diseñado para la
evacuación de los productos de la combustión de gas.
Detector de fugas de gas. Es un aparato que detecta la presencia de
gas en el aire y que a una determinada concentración emite una señal
de aviso, que puede incluso, poner en funcionamiento un sistema
automático de corte de gas.
Densidad relativa. La densidad relativa es la relación entre la
densidad absoluta del gas y del aire en las mismas condiciones de
98
presión y temperatura. El valor de esta propiedad indica si un gas es
más o menos.
Dispositivo de cierre por sobrepresión. Dispositivo que corta el
flujo de vapor de gas combustible cuando la presión de salida del
regulador alcanza un máximo predeterminado de presión permitido.
Dispositivo de alivio de presión. Dispositivo diseñado para abrir,
evitando una elevación excesiva de la presión interna del fluido por
encima de un valor específico, debido a condiciones de emergencia o
a condiciones anormales.
Ducto de instalaciones. Espacio destinado a contener las diversas
instalaciones (gas, agua, electricidad, comunicaciones).
Empotrado. Cuando los elementos de la instalación se encuentran
dentro de partes estructurales de los edificios.
Edificación. Cualquier construcción para uso residencial, comercial o
industrial. En el caso de uso residencial puede ser unifamiliar,
multifamiliar.
Factor de simultaneidad. Relación existente entre la máxima
demanda probable y la máxima potencia de gas.
Familia de gases. Según el índice de Wobbe: La primera familia para
el gas de ciudad; la segunda para el gas natural y la tercera para los
gases licuados de petróleo, GLP.
Gas combustible. Todo fluido gaseoso combustible que se
transporta o distribuye a través de redes de tuberías, ya sea gas de
99
ciudad, gas natural o gas licuado de petróleo, en fase gaseosa y
cualquier otro tipo o mezcla de los anteriores.
Gas natural. Es una mezcla de hidrocarburos gaseosos
(principalmente metano), proveniente de depósitos del subsuelo y
cuya producción puede venir asociada con la del petróleo crudo.
Gas licuado de petróleo, GLP. Está constituido por mezclas de
hidrocarburos extraídos del procesamiento del gas natural o del
petróleo que se licúa fácilmente por enfriamiento o por compresión,
constituidos fundamentalmente por propano y butano.
Gas tóxico. Es aquél constituido por elementos nocivos para la salud,
como el monóxido de carbono, generados por la combustión
incompleta del gas.
Índice de Wobbe. Índice que caracteriza el caudal calorífico de un
quemador y viene definido por la relación entre el poder calorífico, PC
y la raíz cuadrada de la densidad del gas respecto al aire.
Según se utilice el PCS o el PCI se hablará de índice de Wobbe
superior (Ws) o índice de Wobbe inferior (Wi). El más utilizado es el
primero.
Instalaciones para suministro de gas. Conjunto de tuberías,
equipos (tanques, reguladores, contadores, etc.), y accesorios
requeridos para la conducción del gas a edificaciones de uso
residencial, comercial e industrial.
Instalación estacionaria (permanente). Instalación de recipientes de
gas combustible, tuberías y equipos para uso permanente en una
ubicación en particular.
100
Instalación receptora o centralizada de gas. Es el conjunto de
tuberías y accesorios comprendidos entre la válvula de acometida,
excluida ésta, y las válvulas de conexión al aparato, incluidas éstas.
No tendrán el carácter de instalación receptora, las instalaciones
alimentadas por un único cilindro o depósito móvil de gases licuados
del petróleo de contenido unitario igual o inferior a los 15 kg,
conectados por tubería flexible o acoplado directamente a un solo
aparato de utilización móvil.
Una instalación receptora puede suministrar a varios edificios,
siempre y cuando éstos estén ubicados en terrenos de una misma
propiedad. En el caso más general, una instalación receptora se
compone de: la acometida interior, las instalaciones comunales y las
instalaciones individuales de cada usuario.
Instalador de gas. Es la persona natural o jurídica legalmente
establecida que incluye en su objeto social las actividades de diseño,
montaje, reparación, mantenimiento y revisión de instalaciones de
gas, que cumpla con los requisitos mínimos establecidos y esté
acreditada mediante el correspondiente certificado, emitido por la
autoridad competente; se encuentre inscrita en el registro
correspondiente o en su defecto de acuerdo con las reglas de una
buena actuación profesional.
Línea individual. Sistema de tuberías interno o externo a la
edificación que permite la conducción de gas, hacia los distintos
artefactos de consumo de un mismo usuario. Está comprendida entre
la válvula de usuario, centros de medición (o los reguladores de
presión para el caso de instalaciones para el suministro de gas sin
medidor) y los puntos de salida para la conexión de los artefactos de
consumo.
101
Límites de inflamabilidad. Se denominan "límites de inflamabilidad"
a las composiciones en tanto por ciento de gas en la mezcla gas-aire,
a presión y temperatura ambiente, para las que la mezcla es
inflamable. Con porcentajes por debajo del "Límite inferior de
inflamabilidad".
Líneas de transporte. Sistemas de tuberías para el transporte de
gas, comprendidos entre las fuentes de abastecimiento y la estación
receptora (City gate) o de los centros de distribución de los grandes
consumidores (gran industria). También comprenden los sistemas de
tuberías empleados para la interconexión de dos o más fuentes de
abastecimiento o acopio; se excluyen las líneas de recolección entre
los diferentes pozos. Las líneas de transporte son regularmente
operadas a alta presión.
Líneas matrices. Sistemas de tuberías exteriores o interiores a la
edificación (en este último caso, ubicadas en las áreas comunales de
la edificación), que forman parte de la instalación para suministro de
gas donde resulte imprescindible ingresar a las edificaciones
multiusuario con el objeto de acceder a los centros de medición.
Están comprendidas entre la salida de la válvula de corte en la
acometida de la respectiva edificación multiusuario y los
correspondientes medidores individuales de consumo. En el caso de
instalaciones de uso comercial, la línea individual puede ser
considerada como línea matriz hasta los puntos de salida para la
conexión de los equipos, inclusive.
Líneas primarias. Sistemas de tuberías destinados a la distribución
de gas hacia sectores puntuales de consumo. Están comprendidos
entre la salida de la estación receptora (City gate) y la entrada a las
102
estaciones reguladoras dispuestas en la red de distribución. Por lo
general se componen de tuberías metálicas operadas a alta presión.
Líneas secundarias. Sistemas de tuberías que se derivan de las
líneas primarias desde las salidas de las estaciones reguladoras de
distrito y se extienden hacia la línea de acometida de todos los
usuarios en un sector determinado de la red de distribución. Por lo
general se componen de tuberías de materiales plásticos especiales,
operadas a media presión. Para el caso de redes de distribución
abastecidas con tanques de almacenamiento las líneas secundarias
se derivan de los reguladores de presión de primera etapa, asociados
a los respectivos tanques de almacenamiento hasta la línea de
acometida de todos los usuarios en un sector determinado de la red
de distribución.
Local destinado a uso residencial. Es aquel local destinado a
vivienda de las personas.
Odorización. La presencia de algunos gases combustibles es
detectable por su olor característico, otros en cambio son
prácticamente inodoros, este es el caso del GLP, por lo que para
poder detectar cualquier posible fuga se le añade en la fase de
tratamiento y antes de su emisión a través de la red de tuberías, un
compuesto químico que aún en pequeñas cantidades le dota de un
olor penetrante y característico, desapareciendo el mismo cuando se
produce la combustión del gas. Para el gas natural se utiliza el THT
(tetrahidrotiofeno), y para los GLP el etilmercaptano.
Presión de servicio de los aparatos. Presión estática medida en la
conexión de entrada del gas al aparato cuando éste se encuentra en
funcionamiento. Se expresa en kPa o en milímetros de columna de
agua (mm C.A).
103
Presión de Diseño. Es la máxima presión permisible prevista por las
normas de construcción, aplicables a cada recipiente o sistema de
tuberías, determinada mediante los procedimientos de diseño
establecidos para el tipo de materiales en que estén construidos.
Presión mínima de operación. Es la mínima presión efectiva de
operación que puede presentarse dentro de un sistema de tubería
para la conducción del gas, bajo condiciones normales de servicios,
se abrevia ¨Pmín¨.
Presión de servicio. Es la presión a la cual trabaja una instalación
receptora en un momento determinado. Su valor no puede exceder a
la presión máxima de servicio.
Presión máxima de servicio. Es la presión máxima a la cual puede
trabajar un tramo y/o la totalidad de la instalación receptora en función
de su diseño.
Presión de calibración. Es aquella presión preestablecida a la que
se ajusta cada una de las funciones de un regulador o válvula de
seguridad.
Productos de combustión. Conjuntos de gases, partículas sólidas y
vapor de agua que resultan en el proceso de combustión.
Purga de tuberías. Es la operación de limpieza de las tuberías del
sistema para la eliminación del aire u otras impurezas.
Recipiente. Cualquier depósito (incluidos: cilindros, tanques móviles,
portátiles y fijos) utilizado para transportar o almacenar gas
combustible.
104
Regulación de la presión. Proceso que permite reducir y controlar la
presión del gas en un sistema de tubería, hasta una presión
específica para el suministro. La regulación puede efectuarse en una
o varias etapas.
Regulador de presión. Dispositivo que permite abatir y controlar la
presión del fluido de gas en un sistema de tuberías.
RF 120 = Resistencia al fuego 120 minutos
RF 235 = Resistencia al fuego 235 minutos
Salida de gas. Extremo terminal de una instalación individual para
suministro de gas, donde está prevista la conexión de aparatos.
Sistema de GLP. Conjunto que consiste en uno o más recipientes,
con un medio para llevar GLP (de modo continuo o intermitente)
desde el o los recipientes hacia dispositivos surtidores o de consumo,
y que incorpora componentes con el objeto de lograr el control de la
cantidad, flujo, presión o estado (líquido o vapor).
Sistema fijo de tuberías. Conjunto integrado por tuberías, válvulas y
accesorios instalados en una ubicación permanente, que conectan la
fuente de GLP a su equipo de utilización.
Tanque fijo o estacionario. Recipiente que por su capacidad
volumétrica total, su tamaño y peso, debe permanecer fijo en el sitio
de emplazamiento.
Tanque móvil. Recipiente que ha sido diseñado y construido para ser
instalado en un vehículo y debe cumplir con las especificaciones de la
NTE INEN 2 261 y tener la certificación de conformidad con norma.
105
Tanque en talud. Recipiente diseñado para servicio bajo tierra,
instalado por encima de la profundidad requerida para el servicio bajo
tierra y cubierto con tierra, arena u otro material.
Tanque Semiestacionario. Es el recipiente cuya capacidad
volumétrica total está comprendida entre 0,11 m3 y 0,5 m3 de
contenido de agua, a condiciones de referencia y que por razón de su
tamaño y peso puede permanecer en el sitio de emplazamiento, y
debe cumplir con las especificaciones de la NTE INEN 2 261 y tener
la certificación de conformidad con norma.
Trasvase. Es la operación de llenado y vaciado de recipientes que se
efectúa por bomba o compresor.
Tuberías. Tuberías rígidas o flexibles, metálicas o no metálicas para
llevar gas combustible desde un punto a otro.
Tubería vista. Tubería instalada sin protección.
Tubería de venteo. Tuberías conectadas al orificio de las válvulas de
alivio (reguladores, válvulas), usadas para conducir a la atmósfera o a
sitios ventilados los posibles escapes de gas, producidos por una
sobrepresión en el sistema.
Tubería enterrada. Tubería instalada bajo suelo y recubierta con
materiales de fácil remoción y que no cause ataques corrosivos a
ésta.
Tubería embebida. Tubería de gas combustible instalada en pisos y
paredes (hormigón o mampostería) recubiertas con material de fácil
remoción.
106
Tubería oculta. Es aquella tubería sobre la cual no hay una
percepción visual directa. Puede ser: embebida, enterrada o por
ductos.
Tubería por ducto. Tubería instalada en el interior de ductos
exclusivos o generales.
Tubería flexible. Es aquel tubo que se puede doblar o estirar
fácilmente sin que se alteren sus características mecánicas.
Usuario. Persona natural o jurídica que se beneficia con la prestación
del servicio de distribución de gas, bien como propietario del inmueble
o como receptor directo del servicio.
Válvula de acometida. Es el dispositivo de corte más próximo o en el
mismo límite de propiedad, accesible desde el exterior de la
propiedad e identificable, que puede interrumpir el paso de gas a la
instalación receptora.
Válvula de Alivio-seguridad (VAS). Dispositivo que tiene por función
reducir la presión interna por evacuación directa de gas al exterior
cuando esta supere un valor predeterminado.
Válvula de cierre de emergencia. Válvula de cierre que incorpora
medios de cierre térmico y/o manuales y que también dispone de
medios de cierre a distancia.
Válvula de conexión al aparato. Es el dispositivo de corte que
formando parte de la instalación individual está situado lo más
próximo posible a la conexión de cada aparato y que puede
interrumpir el paso del gas al mismo. Debe estar ubicada en el mismo
local que el aparato.
107
Válvula de contador. Es aquella que está colocada inmediatamente
a la entrada del contador.
Válvula de regulador. Es aquella que situada muy próxima a la
entrada del regulador permite el cierre del paso del gas al mismo.
Válvula de usuario. Válvula de inicio de la instalación individual es el
dispositivo de corte que, perteneciendo a la instalación común,
establece el límite entre ésta y la instalación individual y que puede
interrumpir el paso de gas a una sola instalación individual, debiendo
ser esta válvula accesible desde zonas de propiedad común, salvo en
el caso que exista una autorización expresa de la empresa
comercializadora.
BIBLIOGRAFÍA
108
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ANEXOS
111
ANEXO 1
112
ANEXO 2