Formulación de protocolos para el análisis de gases de combustión en el Laboratorio de Servicios Públicos

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(1)UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS FACULTAD DEL MEDIO AMBIENTE Y RECURSOS NATURALES TECNOLOGÍA EN GESTIÓN AMBIENTAL Y SERVICIOS PÚBLICOS. FORMULACIÓN DE PROTOCOLOS PARA EL ANÁLISIS DE GASES DE COMBUSTIÓN EN EL LABORATORIO DE SERVICIOS PÚBLICOS. MARÍA CAMILA BRITO RODRÍGUEZ XIMENA GARCÍA INFANTE. BOGOTÁ, 2017.

(2) UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS FACULTAD DEL MEDIO AMBIENTE Y RECURSOS NATURALES TECNOLOGÍA EN GESTIÓN AMBIENTAL Y SERVICIOS PÚBLICOS. FORMULACIÓN DE PROTOCOLOS PARA EL ANÁLISIS DE GASES DE COMBUSTIÓN EN EL LABORATORIO DE SERVICIOS PÚBLICOS. MARÍA CAMILA BRITO RODRÍGUEZ XIMENA GARCÍA INFANTE. Trabajo con modalidad de monografía presentado como requisito para optar al título de: Tecnólogas en gestión ambiental y servicios públicos. DIRECTOR: ING, MSC RAFAEL EDUARDO LADINO. BOGOTÁ, 2017.

(3) Nota de aceptación. Firma Docente Director. Firma Docente Evaluador.

(4) Dedicatoria María Camila Brito Rodríguez A: Dios, por haberme dado la oportunidad de llegar hasta este punto de mi vida y haberme regalado la confianza para lograr los objetivos planteados. A mi madre María Claudia Rodríguez Zubiria. Por haberme regalo la vida y haberme querido. Aunque no te encuentres hoy a mi lado siempre fuiste y serás mi ejemplo a seguir. A mi abuela Judith Alcira Zubiria Viecco por quererme y apoyarme siempre, esto se lo debo a ella primordialmente. A mis hermanos Brian Yusset Fuentes Rodríguez y María Karolina Brito Rodríguez, por estar conmigo y apoyarme desde el inicio de mis estudios. Ximena García Infante. Le doy gracias a dios y a la vida por todas las oportunidades, fueron fundamentales para culminar una nueva etapa con una mentalidad renovada y fuerte para enfrentar la vida. A mi familia por su apoyo, consejos, comprensión, amor, ayuda en los momentos difíciles. Gracias por estar siempre presentes, acompañándome en cada paso de mi vida. “Lo que consigues al conseguir tus metas no es tan importante como en lo que te conviertes al conseguir tus metas.”-Henry David Thoreau..

(5) Agradecimientos Gracias a Dios por habernos guiados a lo largo de nuestra carrera, a nuestras familias por ser nuestra fortaleza en los momentos débiles y por darnos ánimo para luchar y continuar hacia nuestras metas. Debemos agradecer de manera especial a la Universidad Distrital Francisco José de Caldas y nuestros profesores que a lo largo de nuestra formación aportaron y nos permitieron aprender cada día más sobre la importancia de ser no solo un buen Tecnólogo En Gestión Ambiental Y Servicios Públicos sino también ser humilde y buen ser humano. De igual forma a nuestro profesor Rafael Eduardo Ladino Peralta por aceptar trabajar bajo su dirección por qué su trabajo fue enriquecedor para el desarrollo de nuestra tesis. Agradecemos a Sully Ardila Pinzón auxiliar del laboratorio de Servicios Públicos y al estudiante Diego Alejandro Pulido por apoyarnos en todas las prácticas realizadas para la elaboración del presente trabajo. Finalmente agradecemos a la señora Omaira León Romero administradora de la cafetería de la Facultad del Medio Ambiente y Recursos Naturales de la Universidad..

(6) Tabla de contenido 1.. Objetivos ..........................................................................................................................4. 1.1. Objetivo General: ..............................................................................................................4. 1.2. Objetivos Específicos ........................................................................................................4 2.. Planteamiento del problema ............................................................................................5. 2.1. Formulación del problema ................................................................................................5. 2.2. Justificación ......................................................................................................................6 3.. 3.1. Marco de referencia .........................................................................................................7 Marco Teórico ...................................................................................................................7. 3.1.1. Gas combustible.........................................................................................................7. 3.1.2. Clases de gases ..........................................................................................................7. 3.1. Antecedentes del gas natural en Colombia .......................................................................8. 3.2. Extracción del gas natural en Colombia .........................................................................10. 3.3. Descripción de instrumentos 330-2LL ............................................................................13. 3.3.1. Identificación del instrumento .................................................................................14. 3.3.2. Sondas: .....................................................................................................................14. 3.4. Descripción del instrumento 316EX ...............................................................................15 4.. 4.1. Marco Normativo...........................................................................................................16 Marco geográfico (ubicación del experimento) ..............................................................18.

(7) 5.. Metodología ...................................................................................................................19. 5.1. Tipo de investigación ......................................................................................................19. 5.2. Instrumentos de investigación .........................................................................................19. 5.3. Diseño metodológico ......................................................................................................19. 5.4. Fases de la investigación .................................................................................................21 6.. Pruebas realizadas ..........................................................................................................23. 6.1. Prácticas en el laboratorio ...............................................................................................23. 6.2. Practica de campo. No. 1 ................................................................................................24. 6.2.2. Instalaciones internas ...............................................................................................24. 6.2.3. Aspectos por verificar ..............................................................................................24. 6.2.4. Pruebas realizadas ....................................................................................................24. 6.3. Práctica de campo. No. 2 ................................................................................................25. 6.3.2 6.4. Aspectos que verificar .............................................................................................25 Resultado de pruebas ......................................................................................................28. 6.4.2. Prueba de Hermeticidad. No. 1 – domicilio ubicado en la calle 58 sur # 66 A 50 y. domicilio ubicado en la calle 65 # 4ª – 03 ................................................................................28 6.4.3. Pruebas de hermeticidad. Prueba No. 2 – domicilio ubicado en la calle 65 # 4ª – 03. y domicilio ubicado en la calle 58 sur # 66 A 50 ......................................................................30 6.4.4. Pruebas de Hermeticidad. Prueba No. 3 – Recinto comercial. Cafetería universidad. distrital sede vivero ...................................................................................................................31.

(8) 6.4.5. Pruebas de hermeticidad. Prueba No. 4 – Recinto comercial. Cafetería universidad. distrital sede vivero ...................................................................................................................33 6.4.6. Prueba de medición de monóxido de carbono (CO). Prueba No. 3 – domicilio. ubicado en la calle 58 sur # 66 A 50 .........................................................................................34 Prueba de monóxido de carbono calentador .............................................................................34 6.4.7. Pruebas de medición de monóxido de carbono (CO). Prueba No. 4 – domicilio. ubicado en la calle 65 # 4ª – 03 Y domicilio ubicado en la calle 58 sur # 66 A 50}}}} ..........35 6.4.8. Instalaciones Externas .............................................................................................36. 7.. Resultados ......................................................................................................... ……..37. 8.. Análisis de resultados ....................................................................................................38. 9.. Conclusiones ..................................................................................................................40. 10. Recomendaciones ..........................................................................................................41 11. Glosario..........................................................................................................................43 12. BIBLIOGRAFIA ...........................................................................................................45.

(9) Índice de tablas Tabla 2. Fases de la investigación. Fuente: Autores ..................................................................... 22 Tabla 3. Prueba de hermeticidad válvulas de corte....................................................................... 29 Tabla 4. Prueba de hermeticidad de la instalación ........................................................................ 30 Tabla 5. Pruebas de Hermeticidad Recinto Comercial – Cafetería FAMARENA – .................... 32 Tabla 6. Prueba de monóxido artefactos tipo A [Fotografía] Autores .......................................... 35 Índice de Figuras Figura 2. Energía de Bogotá (sin fecha) Ilustración de la cadena de valor del Gas Natural. ....... 11 Figura 3. Gas natural Fenosa. (Sin fecha) Ilustración de cómo se extrae el Gas Natural.: ........... 12 Figura 4. Fuente Google Maps ......................................................................................................18 Figura 5 Fuente Google Maps .......................................................................................................18 Índice Fotografías Fotografía 2. Practica de laboratorio [Autores]. ............................................................................23 Fotografía 3. Práctica de laboratorio [Autores]. ............................................................................23 Fotografía 4. Práctica de laboratorio [Autores]. ............................................................................25 Fotografía 5. Prueba de Hermeticidad. Laboratorio de Servicios Públicos. ..................................26 Fotografía 6. Prueba de Cubicación. Laboratorio de Servicios Públicos. .....................................26 Fotografía 7. Prueba de Monóxido de Carbono (CO). Laboratorio de Servicios Públicos ...........27 Fotografía 8. Verificación de válvulas de instalación comercial. Cafetería FAMARENA [Autores]. ...................................................................................................................................... 33 Fotografía 9. Medición de CO. Calentador tipo B2. Autores ........................................................34 Fotografía 10. Detección de fugas en centro de medición. [Autores]. ..........................................37.

(10) Resumen Gracias a la obtención de los equipos Analizador de gases de combustión testo 330 -2LL y detector de fugas testo 316-EX del Laboratorio de Servicios Públicos de la Universidad Distrital surge la idea de elaborar un conjunto de protocolos que tiene como objetivo desarrollar prácticas con fines académicos en la asignatura de Servicio Público de Gas. En la estructura del proyecto se presenta la realización de capacitaciones de carácter teórico y práctico en las instalaciones del laboratorio de servicios públicos y la Facultad de Ciencias de la Educación “Macarena A”, salón 535 con los estudiantes del espacio académico Servicio Público de gas de la Tecnología en Gestión Ambiental; adicionalmente se realizaron pruebas en instalaciones domiciliarias ubicadas en la calle 65 # 4a- 03 barrio Nueva Granada, en la Localidad de Chapinero y en la calle 58 sur # 66 A 50 barrio Madelena, Localidad de Ciudad Bolívar. Por otro lado se muestra una propuesta que plantea y diseña un manual de protocolos para la utilización de los equipos testo 330 -2LL y detector de fugas testo, para así poder consolidar un punto de partida a los estudiantes y comunidad universitaria en general. Para llegar a la realización de este proyecto fue necesario establecer 5 fases de investigación entre las cuales se destaca recibió una capacitación de tres (3) meses en la empresa TüvRheinland (Empresa de origen Alemán, para certificación e inspección de instalación en redes de gas). Todo esto materializado en un manual de protocolos, una guía de prácticas y la respectiva documentación informativa apreciado en este documento como resultado final. Palabras Claves: Instalación de gas, centro de medición, inspección, mediciones, fugas, caudal, presión.. 1.

(11) Introducción El avance en el desarrollo tecnológico en la elaboración de equipos para detectar fugas de gas ha aumentado la confianza en los consumidores y compradores de instrumentos u equipos que funcionan a gas, como son los calentadores a gas, estufas industriales y chimeneas, todo esto haciendo posible que se reduzcan las muertes por intoxicación o explosión por acumulación de gas natural, quien en su totalidad de se compone en un 90% de gas metano (CH4). En la actualidad se cuenta con equipos de alta tecnología para la detección de fugas, monóxido y dióxido carbono, los equipos TESTO 330 – 2 LL que adquirió el laboratorio de servicios públicos cuenta con tres (3) sensores para el análisis de los gases: Oxigeno (O), Óxido de nitrógeno (NO) y Monóxido de carbono (CO); de igual forma cuenta con sondas para la detección de gas metano CH4 y propano C3H8 y TESTO 316 EX detector de fugas de gas metano, propano e hidrogeno. El Laboratorio de Servicios Públicos de la Universidad Distrital Francisco José de Caldas, cuenta con estos equipos de detección de fugas y analizadores de gases de combustión, gracias a ellos los estudiantes de Tecnología en Gestión Ambiental y Servicios Públicos pueden realizar sus prácticas, sin embargo es necesario la implementación de un manual de protocolos y una guía práctica que haga posible un excelente manejo para dichos equipos. Teniendo en cuenta lo anteriormente expuesto ya que se considera fundamental que los estudiantes de la Tecnología en Gestión Ambiental y Servicios Públicos reconozcan los instrumentos de medición y análisis para las aplicaciones que tiene la norma (resolución 90902 del 2013) con respecto al uso de los equipos de detección de gases; en el desarrollo de este trabajo se formulan protocolos para el análisis de gases productos de las combustión con los. 2.

(12) equipos que se encuentran en el Laboratorio de Servicio Público de la Universidad Distrital Francisco José de Caldas, y de este modo poder contribuir en las prácticas académicas entorno a los equipos analizador de gases de combustión y detector de fugas enfatizando en la asignatura de Servicio Público de Gas y en los procesos de inspección. Este trabajo se plantea mediante el diseño y elaboración de un manual de instrucciones y una guía de prácticas de laboratorio. En el caso del manual de instrucciones del equipo testo 330 2LL se divide en 5 capítulos en los cuales se encuentra el reconocimiento del equipo, operaciones previas al uso, funcionamiento del equipo, transmisión de datos y cuidado y mantenimiento; mientras que la guía de prácticas está dividida en dos capítulos, el primero contiene practicas de campo descritas paso a paso mediante 4 protocolos en los que se encuentran seguridad del equipo e inspector, inspección de instalaciones internas, externas y diligenciamiento del formato de certificación de instalación, Y en el capítulo 2 las prácticas de laboratorio que son pruebas de hermeticidad de la instalación, condiciones de ventilación, prueba de monóxido y regulación del aire de combustión.. 3.

(13) 1. Objetivos 1.1 Objetivo General: Formular los protocolos para el análisis de gases productos de la combustión en el Laboratorio de Servicios Públicos.. 1.2 Objetivos Específicos Realizar el manual de protocolos para el equipo Analizador de gases de combustión Testo 330 – 2 LL del laboratorio de servicios públicos. Realizar mediciones en residencias domiciliarias y comerciales con los equipos Testo 330-2ll y Detector de fugas Testo. Diseñar la guía de prácticas con los equipos Detector de fugas 316EX y Analizador de gases de combustión Testo. 4.

(14) 2. Planteamiento del problema Para que el servicio público domiciliario de gas natural sea eficiente y de buena calidad es fundamental realizar pruebas de detección de gases combustibles en las acometidas y realizar mantenimiento en equipos que funcionen a gas, para evitar fugas, prevenir un incendio o intoxicación por respiración del mismo, lo cual puede contraer resultados fatales. Las fugas suelen generarse principalmente en las uniones y las conexiones a los artefactos funcionales a gas. Actualmente la normatividad Colombiana, establece claramente los lineamientos que se deben seguir para la comercialización, transporte y distribución del gas natural y GLP (gas licuado de petróleo) dependiendo del tipo de uso para el cual este destinada la instalación de suministro. Debido a esto, el Laboratorio de Servicios Públicos de la Faculta del Medio Ambiente y Recursos Naturales adquiere los equipos analizadores de gases productos de la combustión Testo 330 - 1LL, Testo 330 - 2LL y Detectores de fugas Bacharach leakator 10 y Testo 316 Ex; Permitiendo que el estudiante tenga la oportunidad de afianzar los conocimientos técnicos para realizar prácticas donde pueda poner en función la medición de gases de combustión, mediciones del tiro, mediciones de presión, mediciones ambientales de CO y CO2, mediciones de temperatura diferencial y detectar fugas de gas. Todo esto con el fin de aumentar sus competencias laborales.. 2.1 Formulación del problema ¿Qué protocolos ha de seguir el estudiante para realizar mediciones con los analizadores de gases de combustión, detector de fugas y que aplicación pueden tener en la cotidianidad? todo esto con ayuda del manual de uso del equipo y las directrices especificadas en las normas vigentes.. 5.

(15) 2.2 Justificación La implementación de nuevas tecnologías ha sido fundamental para el desarrollo de conocimientos prácticos y habilidades de investigación e innovación; por esta razón el Laboratorio de Servicios Públicos de la Universidad Distrital Francisco José de Caldas adquiere equipos para el análisis de gases de combustión y detector de fugas en instalaciones domésticas, comerciales e industriales, todo esto para brindarle más herramientas a los estudiantes de la tecnología en gestión ambiental y servicios públicos para que de esta forma logren un desarrollo profesional integral. El uso de estos equipos en la vida cotidiana es fundamental dado que garantiza que las instalaciones de suministro de gas sean seguras para la población, mediante el proceso de la revisión técnico-reglamentaria (RTR). Como referencia de parte del laboratorio de servicios públicos encontramos los equipos Analizador de gases de combustión TESTO 330 – 2LL y Detector de Fugas TESTO 316 EX; Todo esto para que los estudiantes de la tecnología en gestión ambiental y servicios públicos tengan la posibilidad de realizar las prácticas de laboratorio del espacio académico Servicio Público de Gas donde tendrán la oportunidad de aprender a manejar los equipos y los procesos básicos para la inspección técnica reglamentaria como lo especifica la norma.. 6.

(16) 3. Marco de referencia 3.1 Marco Teórico 3.1.1. Gas combustible. El gas natural es una mezcla de hidrocarburos gaseoso donde el metano (CH4) es el principal componente, este gas normalmente contiene pequeñas cantidades de gases no hidrocarbonados como el N, el CO2 y el H2S. El gas natural es importante desde el punto energético y como materia prima petroquímica al igual que el petróleo. El gas natural es utilizado en casi toda su totalidad, 90 %, este gas es utilizado como combustible dado que su capacidad calorífica es importante. “Una de las principales utilizaciones químicas del gas natural es a través del gas síntesis, es una mezcla de Monóxido de carbono (CO) e hidrogeno que se usa para producir metanol”.(Borgna, Di cosimo, & Figoli, 2001) Adicionalmente a esto el gas natural recibe tratamientos para reducir el contenido de agua, de dióxido de carbono (CO2) y sulfuro de hidrogeno a través del uso de absorbentes sólidos, también se le agrega un olorizarte llamado mercaptano el cual hace fácil su detección en caso de fugas. El transporte de este gas combustible se realiza a través de gasoductos, generalmente fabricados en polietileno y acero, dado que son materiales altamente resistentes 3.1.2. Clases de gases. Estos gases se encuentran clasificados por familias según el índice de Wobbe dependiendo de su poder calorífico. Existen 3 familias de gases:. 7.

(17) 1. Primera familia a. Gas manufacturado b. Aire metanado El cual contiene el menor poder calorífico entre la clasificación de las familias. El gas manufacturado está comprendido entre 5.700 y 7.500 Kcal/m3 2. Segunda familia a. Metano (gas natural) b. Aire propanado Esta segunda familia tiene un poder calorífico según índice de Wobbe entre los 9.680 y 13.850 Kcal/m3 3. Tercera familia a. Gas propano (gas licuado de petróleo GLP) Esta tercera familia tiene un poder calorífico según índice de Wobbe entre los 18.500 y 22.070 Kcal/m31(Sanchez, 2015). 3.1 Antecedentes del gas natural en Colombia En Colombia el desarrollo de la industria de gas natural es reciente, para los años 50´s se realizaron exploraciones esporádicas de este combustible, pero su funcionamiento y entro en vigor en los años 70´s. Para el año de 1986 se crea el programa “gas para el cambio” el cual permitiría ampliar el consumo de este combustible y además de ello realizar interconexiones y realizar más exploraciones.. 8.

(18) En 1993 el gobierno permite que Ecopetrol lidere la interconexión nacional, lo cual permite que dos (2) años más tarde comiencen las conexiones entre los principales yacimientos y los centros de consumo con 2.000 km de gasoductos que iban desde el departamento de la Guajira, el centro del país hasta los Llanos orientales. (CREG, (Sin fecha)) A partir de esto se crea el fondo de “solidaridad y redistribución de ingresos” con el fin de facilitar el acceso del Gas Natural a los estratos socioeconómicos más bajos. En 1997 se separó la actividad de transporte de gas Ecopetrol y se formó la empresa colombiana ECOGAS, que luego se convertiría en la T.G.I. A.E.S.P transportadora de gas interior. En el 2003 el gobierno nacional implemento las estrategias para la dinamización y consolidación del gas natural en Colombia con el fin de promover el desarrollo energético en todo el país. En el año 2007 la empresa Ecopetrol y Chevron suscribieron un contrato el cual determina las condiciones para la venta de Gas Natural entre Colombia y Venezuela durante los siguientes 20 años. (CREG, (Sin fecha)) En los últimos años el consumo del gas natural en Colombia ha crecido de una forma exponencial debido a las facilidades con las que se transporta este tipo de combustible, este consumo no solo se ha visto reflejado en el sector domiciliario sino también el sector industrial dado que ha alcanzado unos máximos en un lapso de tiempo muy corto.(CREG, (Sin fecha)). 9.

(19) 3.2 Extracción del gas natural en Colombia En Colombia el gas natural se extrae perforando la tierra hasta llegar al punto de los yacimientos, los estudios de los yacimientos de gas se realizan mediante exploraciones geológicas las cuales en la mayoría de los casos puede tardar años. Colombia cuenta actualmente con catorce campos principales de producción de gas natural los cuales están localizados en cuatro regiones de Colombia. Por lo general estos depósitos yacen bajo la superficie del suelo y en otros sitios como en el departamento de La Guajira, se encuentran localizados en el fondo del mar. (Fenosa, (Sin fecha)) Costa atlántica Huila – Tolima Los llanos orientales Santander “El artículo 332 de la constitución política de Colombia reglamenta que el Estado es el propietario del suelo y de los recursos naturales no renovables, sin perjuicio de los derechos adquiridos y perfeccionados con arreglo a las leyes preexistentes” (Colombia, 1991) Para realizar la extracción, distribución y comercialización del gas natural se deben seguir ciertos protocolos como:. 10.

(20) Figura 1. Energía de Bogotá (sin fecha) Ilustración de la cadena de valor del Gas Natural. Recuperado de: http://www.grupoenergiadebogota.co. 1. Exploración La exploración del yacimiento consiste en identificar áreas que contengan hidrocarburos. En esta fase se realizan estudios gravimétricos, sísmicos, magnéticos, a nivel local y regional con el propósito de identificar si las características geológicas del terreno brindan posibilidades de acumulación de hidrocarburos en grandes concentraciones para la comercialización. (La comunidad petrolera, 2009) 2. Extracción Una vez detectada la existencia de un yacimiento y comprobado que se dan las condiciones técnicas y económicas que hacen viable la extracción del gas natural, se procede a la perforación del mismo. Generalmente, se utiliza una técnica de perforación por rotación directa. El desarrollo reciente de las técnicas de perforación horizontal permite acceder a yacimientos más alejados desde una misma plataforma de extracción. Los últimos avances en técnicas de extracción se están produciendo en la naciente industria del gas no convencional. (Energia y sociedad, 2017). 11.

(21) 1.. Transporte. Luego de realizarse el proceso de refinado el gas transportado por gasoductos (tuberías de gran tamaño) aprovechando la diferencia de presiones. “Esta se compone por toda la red nacional de gasoductos que permite llevar el gas a las distintas ciudades y municipios en las diferentes regiones del país. En las afueras de cada municipio se ubican unas estaciones “City Gate” donde filtran el gas, le bajan la presión y lo miden, este es el punto para las empresas distribuidoras y comercializadoras del gas.” (Fernando Guerrero Suarez, 2003) 2. Distribución y comercialización Este es el último paso para realizar la debida distribución en grandes cantidades por todo el territorio. En el país existen más de quince empresas distribuidoras de gas natural, cada una de ellas debe disponer de un sistema de tuberías para tomar el gas de las “City Gate” y entregarlo a los consumidores finales. Se destacan como mercados objetivos los sectores residencial, comercial, industrial y el gas comprimido para vehículos. (Fernando Guerrero Suarez, 2003) Figura 2. Gas natural Fenosa. (Sin fecha) Ilustración de cómo se extrae el Gas Natural. Recuperado de: http://www.gasnaturalfenosa.com.mx/mx/conocenos/atencion+vecinal/1297099020919/como+se+extrae+el+ga s+natural.html. Hoy en día el Gas Natural tiene muchas aplicaciones tanto en el hogar como en la industria, dado que es un combustible fácil de manejar seguro y muy eficiente. 12.

(22) En cuanto al sector Domiciliario, es común que se utilice en cocción de alimentos, calentamiento de agua, climatización de espacios y secadoras de ropa; para el sector industrial es común ver que utilicen este tipo de combustible, por ejemplo, en las industrias alimentarias, agroindustria, industria de cemento y en la fabricación de ladrillos. En la actualidad existen equipos con los cuales se pueden realizar las respectivas mediciones del Monóxido de carbono y dióxido de carbono generado por los artefactos que funcionan a gas y otros combustibles además de detectar las fugas que se presenten en las instalaciones domiciliarias. Esto ha permitido afianzar la confianza en la utilización de este producto por medio de los instrumentos de medición de CO que generan los artefactos que funcionan a Gas combustible. Algunos de los equipos más utilizados en el mercado son los detectores de fugas y los analizadores de gases de combustión.. 3.3 Descripción de instrumentos 330-2LL EL instrumento TESTO 330 – 2LL es un sistema de medición portátil para el análisis profesional de los gases de PdC “gases producto de la combustión” en sistemas de combustión. Con el analizador de gases de combustión TESTO 330 – 2LL se pueden realizar múltiples mediciones: Detección de gas metano (CH4) y gas propano (C3H8) Medición de monóxido de carbono (CO) y dióxido de carbono (CO2). 13.

(23) 3.3.1. Identificación del instrumento. Fotografía 1.. Reconcomiendo del instrumento Testo 330 - 2 LL [Autores]. El instrumento TESTO 330 – 2 LL está integrado por una sonda modular de gases de combustión, sonda de detección de fugas, una sonda de medición de CO ambiente y una impresora portátil.. 3.3.2. Sondas:. Sonda de gases de combustión. Esta sonda nos permite medir la temperatura del aire de combustión, esta sonda es utilizada en sistemas dependientes del aire ambiente como los l son los calentadores de agua, además de estola sonda modular permite medir temperaturas hasta de 500 grados Centígrados. Sonda de detección de fugas. La sonda de detección de fugas del instrumento testo 330 – 2ll nos permite identificar si las instalaciones de suministro de gas cua cuanta con fugas en algún punto del trazado.. 14.

(24) 3.4 Descripción del instrumento 316EX El testo 316-EX, EX, es un detector de fugas de gas metano, propano e hidrogeno con alarma acústica, sonda maleable para alcanzar lugares de difícil acceso y pantalla de visualización de la concentración de ppm. Fotografía 2 Detector de fugas Testo 316 - EX. El detector de fugas nos permite verificar la estanqueidad externa de las tuberías de gas verificando y comprobando los puntos de conexión ejemplo, los accesorios, los tornillos y las válvulas de control de gas. El instrumento cuenta con cuatro pilas tipo AA Camelion Plus Alkaline, una llave Allen y un maletín de transporte.. 15.

(25) 4. Marco Normativo La historia con las instalaciones de gas a nivel mundial ha causado que las normas, regulaciones y restricciones sean bastante estrictas para evitar futuros accidentes que causen grandes pérdidas económicas y humanos. Por este motivo en Colombia el ministerio de minas y energía mediante un acto administrativo ha publicado un reglamento técnico donde se dictan los lineamientos de materiales a utilizar, verificación de la calidad, certificación, control y mantenimiento de la instalación de suministro domiciliario de gas natural. Por ello es fundamental la utilización de las diversas normas que definen, evalúan, regulan y certifican, la calidad de los artefactos gas, los rangos de presión permisibles, los tipos de materiales y demás factores que influyen en la de prestación del servicio público de gas en Colombia. NTC 2505 DE 2006, cuarta actualización: instalaciones para suministro de gas combustible destinadas a usos residenciales y comerciales. Esta norma tiene por objetivo establecer los requisitos de. diseño y construcción de instalaciones para suministro de gas combustible. destinadas a uso residencial y comercial, así como las pruebas para verificar que dichas insolaciones son confiables y seguras. Para garantizar esto la norma en el caso de gas natural comprende los sistemas de tuberías, accesorios, elementos y otros componentes que van desde la salida de la válvula de corte en la acometida hasta la conexión de los artefactos que funcionan a gas; mientras que en el caso de gas licuado de petróleo GLP reglamenta desde la salida del regulador hasta los puntos de conexión del gasodoméstico. (icontec, 2006) NTC 3631 DE 2011, segunda actualización: Ventilación de recintos interiores donde se instalan artefactos que emplean gases combustibles para uso doméstico, comercial e industrial. Esta. 16.

(26) norma establece los métodos para la ventilación de recintos interiores donde se instalan artefactos a gas al interior de cualquier tipo de edificación, que requiera disponer de aire circulante internamente para satisfacer las demandas de aire de combustión, dilución y renovación. (Icontec, 2011) NTC 3838 DE 2007, tercera actualización: presión de recintos interiores donde se instalan artefactos que emplean gases combustibles para uso doméstico, comercial e industrial. Es importante regular las presiones de operación permisibles en los sistemas que se utilicen para transporte, distribución y suministro de gases de combustibles, en aplicaciones de uso residencial, comercial e industrial bajo condiciones normales de servicio, de acuerdo con las características particulares de construcción y funcionamiento de los sistemas, para salvaguardar la seguridad en el uso y manejo de estos combustibles. (icontec, 2007) NTC 3632 de 2003, primera actualización: Instalación de gasodomésticos par cocción de alimentos. Se establecen los requisitos básicos para la instalación de artefactos de gas para uso doméstico empleados en la cocción de alimentos, o gasodomésticos que utilicen gases de la segunda y tercera familia en viviendas, locales o establecimientos permanentes. (ICONTEC, 2003) Finalmente la Resolución 90902 de 2013 Ministerio de Minas y Energía: reglamento técnico de las instalaciones internas de gas combustible. La cual establece los requisitos en la etapa de diseño, construcción y mantenimiento de las instalaciones para suministro de gas combustible en orden a la prevención y reducción de riesgos de seguridad para garantizar la protección de la vida y la salud y establecer las obligaciones de los organismos de inspección acreditados con respecto. 17.

(27) a los distribuidores en las actividades de certificación de las instalaciones y organismos de certificación. (Energia, 2013). 4.1 Marco geográfico (ubicación del experimento) Para el desarrollo del proyecto Formulación de los protocolos para el análisis de los gases de combustión con los equipos detector de fugas testo 316 EX y analizador de gases testo 330-2 LL fue necesario realizar varias pruebas lo cual permitió determinar los defectos en las instalaciones internas y externas de Gas Natural y gas licuado de petróleo (GLP). Estas pruebas fueron realizadas en la cafetería de la Facultad de Medio Ambiente y Recursos Naturales, de la Universidad Distrital Francisco José de Caldas, y en los domicilios de uso residencial ubicadas en la localidad de ciudad bolívar calle 58 sur 66 a 50 y en la localidad de chapinero. calle 65 # 4ª – 03. Adicional a esto se realizó el mantenimiento de la estufa de un. quemador con el que cuenta el Laboratorio de Servicios Públicos.. Calle 65 # 4ª – 03.. Calle 58 sur 66 a 50. Figura 3. Fuente Google Maps. Figura 5. Fuente Google Maps. 18.

(28) 5. Metodología 5.1 Tipo de investigación Para la elaboración del proyecto “Formulación de protocolos para el análisis de gases de combustión” se plantearon los métodos de investigación descriptivo y experimental;(R, C, & P., (sin fecha))dado que ambos proponen la relación entre la identificación general del equipo y la utilización practica del mismo, ya que el método descriptivo permitió establecer los fundamentos teóricos del equipo como son: las funciones, modos de uso, aplicaciones y sistematización de los datos, mientras que el método experimental se basa en la realización de pruebas en las que se tiene pleno control de las variables analizadas, comparando los resultados en la normatividad correspondiente. 5.2 Instrumentos de investigación Para garantizar la confiablidad y veracidad de la información recolectada en este proyecto se utilizaron técnica de observación directa y auto registro (R L. , 2011)este proceso de realizo mediante las capacitaciones teórico prácticas impartidas por la empresa de certificación TÜV Rheinlandn y el ingeniero representante de la firma MN-Technologies. Adicional a eso se hacen consultas previas y lecturas analíticas de la normatividad colombiana relacionada como los procesos de distribución, comercialización y certificación de instalaciones de gas natural y GLP.. 5.3 Diseño metodológico Para entender y reconocer la importancia del manejo de los equipos TESTO fue necesario retomar a la pregunta problema ¿Qué protocolos ha de seguir el estudiante de gestión ambiental y servicios públicos para realizar las mediciones correspondientes con los analizadores de gases. 19.

(29) de combustión y detectores de fugas?, a partir de esta pregunta se estructuran los conocimientos previos y pasos a seguir para el uso de los analizadores en prácticas académicas. Para el componente teórico se realizó consultas de fuentes bibliográficas para identificar la regulación Colombiana en términos de gas, tomando como punto de partida la información suministrada por el docente Rigoberto Sánchez en clase de servicio público de gas. Posteriormente se recibió capacitación por parte de la empresa MN-Technologies quien suministro los instrumentos al Laboratorio de Servicios Públicos de la Universidad Distrital Francisco José de Caldas, en cuanto a conocimientos técnicos generales del equipo y aplicaciones dentro y fuera del laboratorio del analizador 330-2LL y detector de fugas testo 316EX. Finalmente se asiste a la capacitación dictada por la empresa origen alemana TÜV Rheinlandn, la cual tuvo una duración aproximada de tres (3) meses donde se adquirieron conocimientos de instalaciones de gas, métodos de ventilación, presión de suministro, tipos de artefactos a gas, proceso de inspección RTR, entre otros. Esta empresa proporcionó documentación completa y de gran importancia para el entendimiento de muchos conceptos normativos, lo que significó un gran apoyo para el desarrollo de este proyecto.. 20.

(30) 5.4 Fases de la investigación. Fases de la investigación. Fase preliminar. Fase inicial. Consulta de información. Identificación de instrumentos. Segunda fase. Capacitación práctica. Tercera fase. Protocolos Manual de protocolos. Fase final. Afianzamiento de trabajo. Guías prácticas. Monografía. 21.

(31) Tabla 1. Fases de la investigación. Fuente: Autores Sitios web. FasePreliminar. Fase inicial. Segunda fase. Tercera fase. Fase final. Consulta de información. Se recolecto información básica fundamental Lectura de para la culminación con éxito de las fases normatividad posteriores.. Lectura de Identificación manuales de instrumentos Exploración de equipos Empresa MNCapacitación Technologies practica Empresa TÜV Rheinlandn Protocolos. Productos terminados. Guía de protocolos. Se realizó el reconocimiento de las partes, la función, calibración y mantenimiento de los equipos Testo 330 - 2LL y detector de fugas 316 EX.. Las capaciones fueron recibidas en las instalaciones de la universidad y en las instalaciones la empresa capacitadora.. Manual del equipo. Con la información suministrada en las fases anteriores se definen los protocolos de usos y mediciones de los equipos.. -. Se deja a disposición de los estudiantes del proyecto curricular Tecnología en Gestión Ambiental y Servicios Públicos, laboratorio de servicios públicos y comunidad universitaria toda la información recolectada para elaboración de este proyecto.. 22.

(32) 6. Pruebas realizadas Para cumplir con la metodología establecida anteriormente se realizaron diferentes prácticas experimentales y de reconocimiento de los equipos.. 6.1 Prácticas en el laboratorio En estas prácticas los estudiante estudiantes del espacio académico Servicio Público de Gas realizaron mediciones con los equipos de gas gas,, tomando como variables la cantidad de gas liberado y el tipo de gas, para esta prueba se procedió a realizar la práctica con gas propano (C3H8) con disponibilidad en el laboratorio de Servicios Públicos. Adicional a esto se realizaron pruebas de ventilación y cubicación del recinto; todas estas pruebas realizadas fueron plasmadas y se encuentran descritas en la respectiva guía de prácticas (Ver Guía de prácticas).. Fotografía 2. Práctica de laboratorio [Autores].. Fotografía 1.. Practica de laboratorio [Autores].. En las anteriores fotografías se evidencian las prácticas con los equipos, de esta manera los estudiantes tuvieron la posibilidad de interactuar y comprender eell funcionamiento de los equipos. 23.

(33) mediante la capacitación por parte de la empresa MN – Technologies Testo, junto con el docente Rigoberto Sánchez y los autores del respectivo documento.. 6.2 Practica de campo. No. 1 6.2.2. Instalaciones internas. Para el desarrollo de las prácticas de campo fue necesario tener en cuenta los protocolos de revisión, (ver Guía de prácticas) los cuales son una herramienta útil para realizar las inspecciones de las instalaciones de gas combustible, tanto para uso residencial como para uso comercial puestas en servicio, con el propósito de verificar si operan en condiciones de seguridad, o si en su defecto presentan riesgos potenciales para los usuarios. A través de este proceso de inspección se busca confirmar la no existencia de fugas de gas, ni tampoco la presencia de monóxido de carbono (CO), dado que es un gas altamente tóxico que no contiene olor y puede producir la muerte; este gas es producido por la mala combustión que generan los gasodomésticos cuando no se encuentran trabajando en óptimas condiciones, además de ello esto se presenta cuando en el recinto se encuentra con poca ventilación. 6.2.3. Aspectos por verificar. Las pruebas realizadas para esta revisión se mencionan a continuación y se describen con mayor claridad en la guía de prácticas (ver Guía de prácticas) 6.2.4. Pruebas realizadas. Reconocimiento del equipo Condiciones de ventilación: o Método estándar o Método # 1 24.

(34) o Método # 2 6.3 Práctica de campo. No. 2 6.3.2. Aspectos que verificar. Hermeticidad de la instalación (cilindro de 20 libras (C3H8) a estufa de 1 quemador) Existencia y operatividad de las válvulas de corte Condiciones de ventilación: o Método estándar o Método # 1 o Método # 2 Medición de monóxido de carbono Fotografía 3.. Práctica de laboratorio [Autores].. 25.

(35) Fotografía 4.. Prueba de Hermeticidad. Laboratorio de Servicios Públicos.. Fotografía 5.. Prueba de Cubicación. Laboratorio de Servicios Públicos.. 26.

(36) Fotografía 6.. Prueba de Monóxido de Carbono (CO). Laboratorio de Servicios Públicos. Se realizaron las respectivas pruebas planteadas en el numeral 8.3,, verificando con los estudiantes la hermeticidad en el trazado qque ue corresponde desde la salida del gas del cilindro hasta la entrada de la estufa. Todo esto realizado con el equipo Detector de fugas Testo 316EX. Tanto laa estufa como el cilindro con el que cuenta el laboratorio de Servicios Públicos presentan fugas por lo cual fue necesario realizar las respectivas reparaciones con los estudiantes en el laboratorio. El cilindro contaba con una fuga de 0,2 % en volumen lo que equivale a 2000 ppm en la salida del regulador considerándose esto como un defecto critico como se s establece en la norma, y lo cual era impedimento para realizar las respectivas pruebas de monóxido de carbono en el Laboratorio, por ello fue necesario agregar un sellante (Gastop) para artefactos que funcionen a gas para evitar la fugas que se encontrab encontraban persistentes; aun así habiendo colocado el sellante se encontró una fuga de 2 ppm a la salida del conector de la estufa por ello se requirió. 27.

(37) colocar una abrazadera en la salida del regulador y en la entrada del conector de la estufa con la manguera del cilindro de 20 libras. Continuando con lo planteado se verificaron las válvulas de corte del suministro de gas en el cilindro, esta se encontraba funcionando y en buen estado. Además, Se procedió a realizar la respectiva cubicación del recinto para la verificación de las medidas correspondientes según lo establecido en la Resolución 90902 del 2013 especificado en el método estándar. Ya habiendo realizado todo el procedimiento correspondiente para la respectiva inspección se procedió a realizar la prueba de monóxido de carbono (CO) con los estudiantes presentes, arrojándonos que la cantidad de (CO) generado por el artefacto (estufa tipo A de 1 quemador) con la que cuenta el laboratorio de Servicios Públicos es de 1 ppm (partes por millón) encontrándose dentro de los parámetros establecidos por la resolución 90902 del 2013. (Ver ilustración No. 6) Observación: Se recomienda al laboratorio de Servicios Públicos poseer las herramientas necesarias para realizar el mantenimiento requerido para los artefactos y para las instalaciones.. 6.4 Resultado de pruebas 6.4.2. Prueba de Hermeticidad. No. 1 – domicilio ubicado en la calle 58 sur # 66 A 50 y domicilio ubicado en la calle 65 # 4ª – 03. Prueba de válvula de calentado. De acuerdo con lo establecido en la resolución colombina 90902 del 2013 la cual expide El Reglamento Técnico de Instalaciones Internas de Gas Combustible, esta norma específica que. 28.

(38) a lo largo del trazado de la instalación se debe verificar llaa existencia y operatividad de las válvulas dispuestas para lograr el seccionamiento de los tramos. Equipos utilizados: Detector de fugas Tabla 2.. Prueba de hermeticidad válvulas de corte. Domicilio ubicado icado en la calle 65 # 4ª – 03. domicilio ubicado en la calle 58 sur # 66 A 50. Durante la prueba de hermeticidad realizada see verifica la operatividad, la accesibilidad y la hermeticidad de las válvulas que controlan el flujo de gas en los calentadores adores de las dos viviendas, como resultado de estas pruebas se concluye que las válvulas son herméticas y cumplen con todo lo establecido ppor la norma mencionada anteriormente. Para las pruebas realizadas se tuvieron en cuenta los paso a paso anexados en la guía de prácticas, la prueba de operatividad de la válvula se realiza girando suavemente la perilla en sentido de las manecillas del reloj, realizando este procedimiento 2 veces. En cuanto a la prueba de accesibilidad en este caso las válvulas no puede pueden n ni deben estar obstruidas por ningún objeto ni por el trazado de la tubería.. 29.

(39) Los valores arrojados por el equipo en esta prueba,, para ambos casos el resultado fue cero (0) indicando que ninguna de las dos instalaciones presenta fugas. 6.4.3. Pruebas de hermet hermeticidad. Prueba No. 2 – domicilio ubicado en la calle 65 # 4ª – 03 y domicilio ubicado en la calle 58 sur # 66 A 50. Verificar las uniones Los puntos a verificar del trazado de la instalación de los domicilios independientemente del material del que estén hechas son las uniones roscadas, abocinadas, soldadas,, codos, y T’s. T Equipo utilizado: Detector de fuga Tabla 3.. Prueba de hermeticidad de la instalación. Domicilio ubicado icado en la calle 65 # 4ª – 03. domicilio ubicado en la calle 58 sur # 66 A 50. Se verifican toda la instalación de sumi suministro de gas domiciliario en cobre rígido y en todas las uniones se concluye que las instalaciones son totalmente herméticas y que cumplen con las condiciones de seguridad para continuar con el servicio de gas natural residencial.. 30.

(40) La verificación de la prueba de hermeticidad del trazado y de las uniones se realiza pasando el detector de fugas una vez o en su defecto 2 veces por las zonas a inspeccionar, esto para comprobar si existe fuga alguna en la respectiva instalación. El resultado arrojado por el equipo en ambos domicilios fue de cero (0) demostrando que ninguno de los dos recintos presenta fugas. 6.4.4. Pruebas de Hermeticidad. Prueba No. 3 – Recinto comercial. Cafetería universidad distrital sede vivero. La cafetería de la Facultad de Medio Ambiente y Recursos Naturales emplea gas propano (C3H8) para el proceso de cocción de los alimentos producidos. Por lo tanto, se debe verificar la hermeticidad de todas las conexiones, uniones, válvulas en cada artefacto conectado. Todo esto establecido en la resolución 90902 del 2013 quien pauta el procedimiento necesario para la verificación de las uniones. Verificar uniones roscadas Este tipo de uniones es uno de los factores más importantes en el trazado de la instalación debido a que los sellantes empleados se desgastan con mucha facilidad. Alguno de los sellantes que se utilizan en el mercado para la uniones roscadas y abocinadas son las teflón y sellante para gas (Gastop) estas no son de muy buena calidad permitiendo que haya existencia de fugas en las uniones. La resolución 90902 del 2013 dice que si existe alguna fuga en algún punto del trazado o de las uniones debe considerarse un defecto crítico. Equipo utilizado: Detector de fugas. 31.

(41) Tabla 4.. Pruebas de Hermeticidad Recinto Comercial – Cafetería FAMARENA –. Unión Manguera- Cobre. Unión codo. Conexión manguera. Se deben verificar y ajustas las conexiones del cilindro de gas y la unión de la manguera a la red de cobre para garantizar arantizar la hermeticidad total total. En este caso para verificar las conexiones del cilindro de gas es necesario ubicar el detector de fugas alrededor de la válvula de apertura para comprobar si existe fuga. Como resultado de la prueba realizada en el cilindro y en la instalación que conduce el gas combustible se comprobó que existe fuga de 1 ppm (partículas por millón).. En este caso la Resolución 90902 del 2013, en el Anexo 2 establece que “la instalación se encuentra en defecto. 32.

(42) critico cuando la concentración de gas medida cerca de su recorrido que este a la vista, o en gabinete o en recintos por los cuales discurre, es mayor a 0,0 % en volumen.” Observación: el cilindro con el que cuenta la cafetería de la sede FAMARENA se encuentra en una zona recurrente por los estudiantes y quien contiene fuga de 1 ppm, es necesario realizar mantenimiento dado que por algún motivo los estudiantes pueden realizar alguna acción indebida la cual podría causar daños de gravedad a la comunidad universitaria en general. 6.4.5. Pruebas de hermeticidad. Prueba No. 4 – Recinto comercial. Cafetería universidad distrital sede vivero. Verificación de válvulas Se debe verificar la existencia y operatividad de las vválvulas álvulas dispuestas para lograr la segmentación de los tramos. Equipo utilizado: Detector de fugas Fotografía 7.. Verificación de válvulas de instalación comercial. Cafetería FAMARENA [Autores].. Durante la prueba se verifica la operatividad, la accesibilidad y la hermeticidad de las válvulas que controlan el flujo de gas en las estufas industriales de la cafetería de la sede el vivero, como 33.

(43) resultado de esta prueba se recomienda hacer un monitorio constante de las válvulas debido al deterioro por el uso constante 6.4.6. Prueba de medición de monóxido de carbono ((CO). ). Prueba No. 3 – domicilio ubicado en la calle 58 sur # 66 A 50. Prueba de monóxido de carbono calentador De acuerdo uerdo con lo establecido en la Resolución esolución 90902 del 2013 el monóxido de carbono es permitido en un rango de 0 a 15 ppm y se considera como un defecto critico las concentraciones superiores o iguales a 50 ppm. Equipo utilizado: Analizador de gases de combustión T Testo 330- 2LL Fotografía 8.. Medición de CO. Calentador tipo B2. Autores. Como resultado arrojado durante la realización de la prueba realizada con el instrumento Testo 330 – 2 LL al calentador tipo B2 B2, se determinó que las concentraciones de monóxido de carbono (CO) producidas por el artefacto están por encima del rango permisible por la resolución antes mencionada, el valor visualizado por el instrumento fue de 24 ppm, superando 34.

(44) considerablemente los valores alores establecidos y catalogándolo como omo un defecto crítico. Por consiguiente, se recomienda al usuario realizar mantenimiento al gasodoméstico. stico. 6.4.7. Pruebas de medición de monóxido de carbono (CO). Prueba No. 4 – domicilio ubicado en la calle 65 # 4ª – 03 Y domicilio ubicado en la calle 58 sur # 66 A 50. De acuerdo con lo establecido en la resolución 90902 del 2013 el monóxido de carbono es permitido en un rango de 0 a 15 partículas por millón (ppm) y considera como un defecto critico las concentraciones superiores o iiguales a 50 partes por millón (ppm). Equipo utilizado: Analizador de gases testo 330 330- 2LL Tabla 5.. Prueba de monóxido artefactos tipo A [Fotografía] Autores. calle 65 # 4ª – 03. calle 58 sur # 66 A 50. En las pruebas realizadas a el monóxido de ccarbono arbono producido por el gas doméstico domé tipo A en concentraciones aceptables entre el rango que exige la norma norma.. 35.

(45) Se realizaron pruebas de monóxido de carbono (CO) a los gasodomésticos visualizados, en esta prueba los valores arrojados de concentración emitidos por los artefactos se encuentran dentro los rangos permitidos por la norma; no obstante a esto el gasodoméstico del domicilio ubicado en la calle 58 sur # 66 A – 50 emite un valor de 10 ppm teniendo en cuanta que el valor mínimo aceptable por la norma es de 15 ppm, esto quiere decir que el artefacto ya ha cumplido su etapa de vida funcional o que el sitio donde se encuentra ubicado el artefacto es reducido. En cuanto al domicilio ubicado en la calle 65 # 4ª – 03 nos arroja un valor de 2 ppm estando entre el valor permitido por la norma y por el inspector. 6.4.8. Instalaciones Externas. Para complementar el protocolo descrito anteriormente se diseña el protocolo: Inspección de la instalación externa para suministro de gas combustible para uso residencial. (Ver Guía de prácticas) para que de esta forma se pueda garantizar el correcto funcionamiento de la instalación de gas. Verificando que en los centros de medición no existan fugas, que la presión este en el rango permisible y que el caudal registrado por el medidor este entre el rango que la norma técnica colombiana establece. Los rangos de presión permitidos por la NTC 3838 del 2007 (Norma Técnica Colombiana) están entre los 16 PSIg a 23 PSIg. Esta norma establece Presiones de operación permisibles para el transporte, distribución y suministro de gases combustibles.. 36.

(46) Fotografía 9.. Detección de fugas en centro de medición. [Autores].. 7. Resultados La metodología establecida para el desarrollo de este proyecto nos permitió obtener tres productos; uctos; en primer lugar está el M Manual de uso de los equipos pos analizadores de combustión Testo T 3302LL y Detector de fugas Testo,, en el cual se plasma de forma detallada da todos los pasos en los capítulos del Manual de instrucciones del equipo analizador de gases de combustión con funcionamiento en el laboratorio de servicios públicos. Para garantizar la fácil comprensión se elaboraron múltiples. imágenes, para que cualquier er persona que acceda a este manual adquiera los conocimientos necesarios sarios para realizar mediciones, obtener valores exactos y comparables con la normatividad vigente, aumentando así las com mpetencias laborales de los Tecnólogos en Gestión Ambiental y Servicios Públicos. El siguiente producto es una guía de protocolos, en la que se encuentra la aplicación de las herramientas que brindan los equipos en la cotidianidad. Por lo tanto, se describe paso a paso el procedimiento de revisión técnica reglamentaria RTR, iniciando con los protocolos de seguridad del inspector y el equipo, aspectos a verificar, y terminando con el diligenciamiento del formato de certificación de la instalación, tal cual lo estable la resolución del ministerio e minas y energía. Este proceso está reglamentado por la normatividad colombiana vigente y obliga a que. 37.

(47) se realice cada 5 años por un organismo de certificación calificado y aprobado por la ONAC, para que acredite que la instalación interna cumple con todos los requisitos de seguridad para continuar en servicio. Adicional mente se estructura guías de prácticas por objetivos para que los estudiantes puedan realizar cada proceso paso a paso con las herramientas del laboratorio e identifique las condiciones en las que se puede encontrar la instalación y las variables relevantes para determinar si se está cumpliendo o no con lo normatividad. Este documento da cuenta de todos los procesos y productos obtenidos durante este proyecto de grado.. 8. Análisis de resultados Finalizados los procesos de medición con los equipos analizador de gases de combustión testo 330-2LL y detector de fugas testo ubicadas en los recintos mencionados anteriormente se determinaron las diferentes concentraciones emitidas por los artefactos a gas analizados; con los cuales se identificó que uno de los artefactos tipos A cumplía con los niveles de monóxido de carbono (CO) permitidos por la normatividad colombiana (resolución 90902 del 2013) estando en un valor máximo de 2ppm, mientras que el otro artefacto tipo B2 presentaba una concentración de monóxido de 24ppm, esta concentración monóxido de carbono está por encima del rango permisible por la resolución ya antes mencionada. Por otra parte debido a las condiciones en las que se encuentra los artefactos funcionales a gas, la resolución 90902 del 2013 menciona que se pueden considerar defectos críticos y no críticos. Estableciendo siempre un defecto crítico: cualquier tipo de fuga, concentraciones de monóxido superiores de 49 ppm (partes por millón), que no existan las condiciones de ventilación necesarias. Adicionalmente se debe garantizar que el centro de medición se encuentre 38.

(48) funcionando correctamente, es decir que el medidor registre el caudal en los rangos permisibles por la distribuidora. Un causante de suspensión del servicio y se considere defecto critico es el mal funcionamiento de la válvula de corte de gas de la instalación, es decir que no interrumpa el paso de gas desde la válvula del medidor hasta los artefactos gas. Las prácticas realizadas con los estudiantes en el laboratorio de servicios públicos nos permitieron determinar falencias en los procesos de medición, falencias con los artefactos que funcionan a gas con los que cuenta el laboratorio los cuales fueron dejados funcionando en perfectas condiciones y que anteriormente se encontraban defectuosos y con fugas elevadas; se hicieron las reparaciones pertinentes posterior a la realización de la primera práctica. Además de ello nos facilitó la corrección de la guía de protocolos para un mayor entendimiento por parte de los estudiantes.. 39.

(49) 9. Conclusiones Este proyecto es un primer acercamiento al amplio sector del servicio público de gas. Se espera que el manual, la guía de prácticas y demás material entregado al laboratorio de servicios públicos sirvan de guía no solo para las prácticas académicas sino también para la investigación e innovación en las aplicaciones de los equipos de gas. Dando cumplimiento a los objetivos específicos planteados para el desarrollo de este proyecto en primer lugar se elaboró: Un manual de instrucciones del equipo para el uso del analizador de gases de combustión testo 2LL en el cual los estudiantes puede encontrar una descripción gráfica y detallada de los accesorios, las recomendaciones para el uso apropiado de las conexiones del equipo, las mediciones que se pueden hacer y cómo hacerlas, la sistematización de los datos, cuidados y mantenimiento para prolongar su vida útil. También se realizó una guía de protocolos que dan cuenta de una aplicación de los equipos de gas muy importante para la normatividad colombiana como lo es la revisión técnica reglamentaria de todas las instalaciones domiciliarias cada 5 años (RTR), permitiendo así que los estudiantes tengan esta capacidad laboral y se puedan vincular con empresa de certificación como inspectores. Esta guía se divide en tres protocolos y actividades en las que en primer lugar se garantiza la seguridad del inspector y de los equipos, se describen los aspectos a verificar al interior y exterior de la vivienda. Posteriormente se realizaron las diferentes practicas descritas y analizadas en este documento en viviendas de estrato 3, estrato 4 y establecimiento comercial, de las cuales se determinaron los problemas más frecuentes que presenta una instalación después de 5 años de estar en funcionamiento. De igual forma se procedió a realizar el debido mantenimiento de los artefactos que funcionan a gas que se encuentran ubicados en el Laboratorio de servicios públicos.. 40.

(50) 10.Recomendaciones Es importante precisar que las recomendaciones son críticas constructivas para llevar a cabo un aprendizaje eficaz y va dirigida a la comunidad universitaria en general. 1. Es imprescindible que el estudiante de la tecnología en gestión ambiental realizase las prácticas en el Laboratorio de servicios públicos utilizando los elementos de protección personal que se nombran en la guía de prácticas. 2. Es necesario que cuando se realice la respectiva cubicación del recinto bien sea comercial o residencial se tomen las medidas exactas, ya que en el momento de aplicar el método estándar podría incurrir en arrojar m3 por encima o por debajo del que se requiere. 3. Es obligación por parte del estudiante (inspector) que revise cuidadosamente las conexiones de entrada y salida del gas de cada artefacto ya que en estos puntos es donde se encuentran las fugas más frecuentes a la hora de realizar una inspección. 4. Por imposición de norma se expone que todo punto de gas que no contenga un artefacto conectado debe tener un tapón. 5. Es importante que el laboratorio adquiera herramientas tales como medidor, manómetro, llave de tubo o expansiva, sellante, racores, entre otras; necesarias para realizar pruebas de presión, caudal, y procesos de reparación en la conexión y de esta forma lograr que los estudiantes se interesen en el tema y amplíen sus conocimientos. 6. Se recomienda adquirir gasodomésticos que permitan a los estudiantes realizar todo tipo de prácticas como, estufa de 4 quemadores con horno, calentador de paso tipo B2 de (8L) y Red de suministro de gas. 7. De acuerdo con las características del equipo, los rangos de medición y los criterios de diseño que establece el fabricante para utilización del equipo, es importante tener en 41.

(51) cuenta que no se debe utilizar por más de dos horas, ya que la capacidad de los sensores es para procesos de combustión de industrias de pequeña escala. 8. Para lograr el aprovechamiento del cien por ciento de los analizadores de combustión Testo 330-2LL, es fundamental que se adquieran en su totalidad las sondas que los equipos requieren en cada una de sus mediciones. 9. Dentro de los hallazgos del proceso de inspección es importante resaltar que en caso de que se encuentre una fuga en el centro de medición se debe reportar inmediatamente a la línea de emergencias de gas natural 164, para que sea reparada lo más pronto posible para que no cause perjuicios a la comunidad.. 42.

(52) 11.Glosario CALENTADOR DE PASO: o calentador de agua circulan te, todo aquel que calienta el agua para uso instantáneo. CAUDAL DE GAS: cantidad de volumen que pasa a través de un ducto en una unidad de tiempo el cual se expresa en m3 CO AMBIENTE: concentración de monóxido de carbono que se genera en un recinto confinado procedente de la combustión. CO2 AMBIENTE: concentración de dióxido de carbono que se genera en un recinto confinado procedente de la combustión. COMBUSTION: Reacción química de oxidación que desprende energía química en forma de calor y generalmente va asociada con la formación de una llama DETECTOR DE FUGAS: equipo especializado en la detección de mínimas y altas concentraciones de gases de propano y metano. GASES DE PDC: son los gases productos de la combustión entre un comburente, energía de activación y un combustible. HERMETIDAD: 1Indicador de que no hay ningún tipo de fuga en la instalación. INSPECTOR: Persona competente que ha sido capacitada, tiene experiencia y posee certificado de competencia para realizar actividades de inspección. LÍNEA INDIVIDAL: Sistema de tuberías internas o externas que permiten la conducción de gas hacia los distintos artefactos de consumo de un usuario. Comprendida desde salida del centro de medición y la conexión del gasodoméstico. MEDIDOR DE CONSUMO: Instrumento de medición que registra el volumen de gas suministrado a un usuario.. 43.

(53) MÉTODO ESTÁNDAR: Es el volumen mínimo requerido para los recintos donde hay artefactos que funcionan a gas, la potencia debe ser de 3.4 m3 por cada 1 KW de potencia nominal PdC: productos de la combustión PRESION DIFERENCIAL: Es la medición exacta del caudal del gas incluso en condiciones poco usuales (grandes diámetros, altas temperaturas, presión extrema) PRUEBA: proceso realizado para garantizar que una instalación cumple con ciertos parámetros. REGULADOR: Dispositivo mecánico empleado para disminuir la presión de entrada y regular uniformemente la presión de salida de un sistema. SONDA: Accesorio utilizado para mediciones en lugares de difícil acceso, permitiendo obtener datos de mayor precisión VENTILACIÓN: Se debe garantizar que los artefactos a gas instalados en recintos interiores deben localizarse de tal forma que no interfieran con la circulación libre aire.. 44.

(54) 12.BIBLIOGRAFIA 1. Borgna, A; Di cosimo, J; Figoli, N; (2001). Petróleo Y Gas Natural Reservas, Procesamientos Y Usos, Centro de Publicaciones UNL. 2. CREG. (sin fecha). Historia del gas en Colombia. 2017, de CREG: Comisión de Regulación de Energía y Gas, Sitio web: http://www.creg.gov.co/index.php/sectores/gasnatural/historia-gas 3. Guerrero, S. F; Llano, C. F. (2003). GAS NATURAL EN COLOMBIA – Gas e.s.p 2017, de Universidad ICESI, Sitio web: https://www.icesi.edu.co/revistas/index.php/estudios_gerenciales/article/view/110/html 4. ICONTEC (Ed. Segunda actualización). (2011). Norma Técnica Colombiana 3631.Bogota. Colombia: Editorial. Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación (ICONTEC). 5. ICONTEC. (Ed.. Tercera. actualización).. (2007).. Norma. Técnica. Colombiana. 3838.Bogota. Colombia: Editorial. Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación (ICONTEC). 6. ICONTEC (Ed. Cuarta actualización). (2006). Norma Técnica Colombiana 2505.Bogota. Colombia: Editorial. Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación (ICONTEC). 7. Ministerio de Minas y Energía. (2013). Resolución 90902 .Bogotá. Colombia. 8. Testo.(2011). Manual de instrucciones analizador de gases de combustión. 9. Sampieri.R,collado. C, lucicio.P (Ed.4).Metodología de la investigación. 10. Ladino.R. (2011). La energía solar fotovoltaica como factor de desarrollo en zonas rurales de Colombia.. 45.

(55) 11. La Comunidad Petrolera. (2009)La exploración y explotación de yacimiento s de gas en Colombia. Recuperado de www.lacomunidadpetrolera.com. 46.

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