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MANUAL PARA DISEÑO DE REDES DE GAS NATURAL
ANDREA CRISTINA PUNGO RAMIREZ
UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA FACULTAD DE ARQUITECTURA
ARQUITECTURA MEDELLÍN
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CONTENIDO
INTRODUCCION 5
GLOSARIO 6
1. GENETALIDADES DEL GAS 11
1.1 ORIGEN Y COMPOSICION 11
1.2 DISTRIBUCION 12
1.3 APLICACIONES DEL GAS NATURAL 12
1.4 BENEFICIOS DEL GAS NATURAL 13
2. CONDICIONES GENERALES DE DISEÑO 14
2.1 ASPECTOS BASICOS 14
2.2 TIPOS DE REGULACIÓN 15
2.2.1 Regulación de única etapa 15
2.2.2 Regulación de dos etapas 15
2.2.3 Regulación de tres etapas 15
2.3 LINEAS INDIVIDUALES 16
3. MATERIALES Y EQUIPOS 17
3.1 TUBERÍAS 17
3.1.1 Tuberías plásticas 17
3.1.2 Tuberías metálicas (rígidas y flexibles) 17
3.2 ELEVADORES 18 3.3 ACCESORIOS 18 3.4 VALVULAS DE CORTE 19 3.5 REGULADORES 19 3.6 MEDIDORES 20 3.7 SELLANTES 20
4. REQUISITOS DE CONSTRUCCION DE LA INSTALACIÓN 21
4.1 INSTALACIÓN DE TUBERÍAS 21
4.1.1 Tuberías ocultas 22
4.1.1.1 Tuberías enterradas 22
4.1.1.2 Tuberías embebidas 24
4.1.1.3 Tuberías por camisas o conductos 27
4.1.2 Tuberías a la vista 28
4.1.3 Dispositivos de anclaje 29
4.2 METODOS DE ACOPLAMIENTO DE TUBERÍAS 30
4.2.1 Conexiones (uniones) mecánicas 30
4.2.1.1 Conexiones (uniones) roscadas 30
4.2.1.2 Uniones con empaques 30
4.2.1.3 Conexiones (uniones) abocinadas 31
4.2.2 Conexiones (uniones) soldadas 31
4.2.3 Conexiones para tuberías plásticas 31
4.3 PROTECCIÓN CONTRA CORROSION 31
4.4 UBICACIÓN DE LAS VALVULAS DE CORTE 31
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4.5.1 Potencias de artefactos a gas 33
4.5.2 Válvulas de paso para artefactos a gas 33
4.6 VENTILACIONES 33
4.6.1 Espacios confinados y no confinados 34
4.6.2 Ventilación de espacios confinados 34
4.6.2.1 Ventilación de espacios confinados desde otros espacios
de la misma construcción 34
4.6.2.1.1 Combinación de espacios en el mismo piso o nivel 34
4.6.2.1.2 Combinación de espacios en diferentes pisos 35
4.6.2.2 Ventilación de espacios confinados desde el exterior 35
4.7 ESPECIFICACIONES PARA LA CONSTRUCCIÓN DE
CELOSIAS, REJILLAS Y CONDUCTOS PARA LA VENTILACIÓN
DE RECINTOS INTERNOS 37
4.8 DISEÑO DE LA RED INTERNA 37
4.8.1 Parámetros e información complementaria para el diseño 37
4.8.1.1 Poder calorífico del gas 37
4.8.1.2 Gravedad especifica del gas (G) 38
4.8.1.3 Caída de presión admisible en la tubería 38
4.8.1.4 Esquema de la red en tres dimensiones 38
4.8.1.5 Longitud real de un tramo de tubería 38
4.8.1.6 Longitud equivalente por accesorios 38
4.8.2 Formula a utilizar en el dimensionamiento de la red 39
4.8.3 Descripción del procedimiento de calculo para una instalación
interna 40
4.8.4 Diámetros 40
4.9 CENTROS DE MEDICION 41
4.9.1 Elementos del centro de medición 41
4.9.1.1 Medidor 41
4.9.1.2 Reguladores 42
4.9.1.3 Válvula de corte 43
4.9.1.4 Unión universal 43
4.9.1.5 Elevador (Transitoma) 43
4.9.2 Ubicación y protección de los centros de medición 44
4.9.3 Instalación de los centros de medición 44
4.9.4 Ubicación de los reguladores 45
4.10 DISPOSICION DE LOS CENTROS DE MEDICION 46
4.11 DISEÑO DE LA LINEA MATRIZ (MONTANTE) 46
4.12 DIMENSIONAMIENTO DE LINEAS MATRICES 47
4.12.1 Dimensionamiento de la parte externa de la línea matriz 47
4.12.2 Dimensionamiento de la parte interna de la línea matriz 47
4.13 ACOMETIDAS 48
4.13.1 Posición de las redes en vías publicas 48
4.13.2 Tendido de redes 49
4.13.3 Referenciación 51
5. REQUISITOS DE LOS PLANOS DE PRESENTACION PARA
APROBACION DE DISEÑOS 52
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5.2 CONTENIDO DEL ROTULO 52
5.3 ESPACIO PARA SELLOS 52
5.4 CONTENIDO DE LOS PLANOS 52
5.5 SIMBOLOS CONVENCIONALES PARA INSTALACIONES DE
GAS 54 5.6 EJEMPLO DE CALCULO 55 6. APLICACIONES DE DISEÑO 56 6.1 DISEÑO 56 6.2 CÁLCULOS 58 6.3 PLANOS 61 BIBLIOGRAFIA 63
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INTRODUCCIÓN
El arquitecto tiene como función crear y optimizar los espacios de acuerdo a las necesidades de quienes lo habitan según su uso (residencial, comercial o industrial); pero, como mencionamos muchos estudiantes durante nuestra permanencia en la universidad, el que sabe construir sabe diseñar. No solo se trata de que el arquitecto sepa concebir áreas adecuadas sino también, juega un papel muy importante el conocimiento de las diferentes instalaciones con los que tendrá que dotar aquellas áreas y los requerimientos técnicos para el optimo desempeño de todo el conjunto. Lo anterior exige por parte del arquitecto un amplio conocimiento sobre asuntos que muchas veces son catalogados estrictamente técnicos.
En el caso especifico de las redes de gas, la normatividad es bastante exigente, y requiere consideraciones especiales. Por ello se hace necesario conocer los conceptos de diseño que nos ayuden a llevar a cabo correctamente cada una de las partes y etapas que componen un proyecto. Este trabajo esta basado en la normatividad que en este momento se están aplicando, a saber las NTC 2505 y 3631, la Guía de diseño de redes de gas de EEPPM y los elementos aprendidos durante el tiempo en pasantía en la empresa UT NC Construcciones Condugas. Teniendo en cuenta estos conceptos, podremos realizar un diseño inicial de las redes internas de gas natural.
6 GLOSARIO
Accesorios: Elementos utilizados para empalmar 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 tuberías.
Anillo de distribución: Parte de las líneas secundarias conformada por
accesorios y tuberías que forman mallas o anillos.
Áreas comunes: Partes de la edificación que pertenecen a los copropietarios o
que están afectadas por una servidumbre.
Áreas privadas: Partes de una edificación multifamiliar que están destinadas
para fines de habitación (vivienda). En el caso de edificaciones comerciales, son aquellas partes de la construcción destinadas al desarrollo de la actividad comercial.
Armario, local, caseta o nicho de medidores: Recinto debidamente ventilado
donde se ubican uno o varios medidores.
Artefactos de gas: Son aquéllos 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.
Cabeza de ensayo: Elemento conformado por un instrumento de medición y
por accesorios que permiten el registro y verificación de la presión suministrada a una instalación en un instante determinado.
Camisas: Tubos que alojan 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.
Centro de medición: Conformado por los equipos y los elementos requeridos
para efectuar la regulación, control y medición del suministro del servicio de gas para uno o varios usuarios.
Centro de medición colectivo: Conformado por los medidores, reguladores,
válvulas de corte del suministro y accesorios necesarios para el control de gas a varios usuarios.
Centro de medición individual: Conformado por el medidor, el regulador, la
válvula de corte del suministro y los accesorios para el control de gas a una sola vivienda.
Conductos: Espacio destinado para alojar una o varias tuberías para
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Conducto de evacuación: Destinado a la conducción hacia el exterior de la
edificación de los productos generados en el proceso de combustión del gas.
Conexión abocinada: Es aquella donde la hermeticidad se obtiene por la
compresión entre las paredes cónicas y esféricas de dos metales en contacto.
Conexión roscada: Es aquella donde la hermeticidad se logra en los filetes de
la rosca de la unión.
Consumo de gas de los artefactos: cantidad de gas utilizado por un artefacto
en la unidad de tiempo.
Detector de gas combustible: Equipo que permite verificar la presencia de
gas combustible en la atmósfera.
Distribuidor de gas combustible por redes (distribuidor): Quien presta el
servicio público domiciliario de distribución de gas combustible.
Edificación: Cualquier construcción para uso residencial o comercial. En el
caso de uso residencial puede ser unifamiliar o multifamiliar.
Elevador: Accesorio que permite la transición entre tuberías plásticas y
metálicas.
Empaque: Elemento elástico de determinadas características fisicoquímicas,
que al ser comprimido entre dos piezas metálicas debe producir condiciones de hermeticidad al sistema.
Factor de coincidencia: Relación existente entre la máxima demanda
probable y la máxima demanda potencial de gas.
Gasificación: Proceso mediante el cual se desplaza el aire o gas inerte
existente en una tubería, reemplazándolo por gas combustible.
Gas tóxico: Es aquel constituido por elementos nocivos para la salud, como el
monóxido de carbono, generados por la combustión incompleta del gas.
Instalación para suministro de gas: Conjunto de tuberías, equipos y
accesorios requeridos para la conducción del gas a edificaciones; está comprendida entre la salida del registro (válvula) de corte en la acometida y los puntos de salida para conexión de los gasodomésticos o equipos para uso comercial que funcionan con gas.
Juntas mecánicas por compresión: Elementos de unión donde la
hermeticidad se consigue aplicando presión sobre las partes de la tubería y los componentes de la unión, mediante un elemento de material plástico.
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Línea de acometida o acometida: Derivación de la línea secundaria que llega
hasta la válvula de corte (registro) de la primera etapa de regulación asociada al inmueble.
Línea individual: Sistema de tuberías internas o externas a la vivienda que
permiten la conducción de gas hacia los distintos artefactos de consumo de un mismo usuario. Está comprendida entre la salida de los centros de medición (o los reguladores de presión para el caso de instalaciones para suministro de gas sin medidor) y los puntos de salida para la conexión de los artefactos de consumo.
Líneas matrices: Sistemas de tuberías exteriores o interiores a la edificación
(en este último caso, ubicadas en las áreas comunes 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 del registro de corte en la acometida de la respectiva edificación multiusuario y los correspondientes medidores individuales de consumo.
Material auto extinguible: Material que sometido a una fuente de ignición arde
pero que una vez retirada esta no mantiene la ignición y se extinguen las llamas.
Material Dieléctrico: Elemento que aísla eléctricamente dos metales.
Medidor de consumo: Instrumento de medición que registra el volumen de
gas suministrado a un usuario para su consumo interno.
Paramento de la edificación: Delimitación del área permitida para
construcción, de conformidad con las reglamentaciones legales vigentes.
Patio de ventilación: Espacio ubicado dentro de una edificación, en
comunicación directa con el medio exterior.
Presión normal de suministro: Es la presión que deben entregar y mantener
las empresas distribuidoras en el punto de entrada de la instalación para suministro de gas.
Productos de combustión: Conjunto de gases, partículas sólidas y vapor de
agua que resultan en el proceso de combustión.
Purga: Procedimiento para sacar de una tubería de gas el aire, el gas o una
mezcla de ambos.
Red interna: Es el conjunto de redes, tuberías, accesorios y equipos que
integran el sistema de suministro del servicio de gas al inmueble a partir del medidor. Para edificios de propiedad horizontal o condominios, es aquel
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sistema de suministro del servicio al inmueble a partir del registro de corte general cuando lo hubiere.
Regulación de la presión: Proceso que permite reducir y controlar la presión
del gas en un sistema de tuberías hasta una presión especificada para el suministro. La regulación puede efectuarse en una o en varias etapas.
Regulador de presión: dispositivo mecánico empleado para disminuir la
presión de entrada y regular uniformemente la presión de salida de un sistema.
Sellante: Sustancias o elementos destinados a garantizar la hermeticidad en
montajes mecánicos.
Semisótano: Entrepiso de una edificación, ubicado parcialmente por debajo
del nivel del terreno.
Soldadura Blanda Capilar: Es aquella soldadura en la que la temperatura de
fusión del metal de aporte es inferior a 500 ºC.
Sótano: Entrepiso de una edificación, ubicado por debajo del nivel del terreno. Trazado: Recorrido de un sistema de tuberías para suministro de gas dentro o
fuera de una edificación.
Tubería: Es un conducto utilizado para el transporte de fluidos.
Tubería a la vista: Tuberías sobre la cual hay percepción visual directa.
Tubería embebida: Tubería incrustada en una edificación cuyo acceso sólo
puede lograrse mediante la remoción de parte de los muros o pisos del inmueble.
Tubería enterrada: Tuberías instaladas dentro del suelo.
Tuberías ocultas: Son aquellas tuberías sobre las cuales no hay una
percepción visual directa. Pueden ser: embebidas, enterradas o por un conducto.
Tuberías por conducto: Tuberías instaladas en el interior de conductos o
camisas.
Usuario: Persona natural o jurídica que se beneficia con la prestación del
servicio de distribución de gas, bien como propietario del inmueble en donde se presta, o como receptor directo del servicio.
Unión Mecánica: Empalme entre dos tuberías mediante accesorios o
elementos que proporcionan hermeticidad sin que haya continuidad entre los materiales de las tuberías a diferencia de las uniones soldadas. Las uniones
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mecánicas pueden ser desmontables o no y son de diversos tipos: abocinado, de anillo de ajuste y acoples por presión entre otros.
Unión por fusión (electrofusión o termofusión): Unión realizada en tubería
plástica por medio del calentamiento de ambas partes para permitir la fusión de los materiales cuando las partes son obligadas a unirse mediante presión entre sí.
Válvula: Dispositivo que permite el bloqueo total o parcial del paso de gas o el
flujo del mismo en el momento que se requiera.
Válvula de acometida: Ubicada en el centro de medición, fácilmente
accesible, que permite la interrupción del flujo a un número igual de instalaciones al que sirve dicho centro. Cuando el suministro de gas se efectúa en una sola etapa de regulación, la válvula de acometida es la misma válvula principal.
Válvula de corte: Es el accesorio que se coloca en el centro de medición,
antes del medidor, y que permite el control del suministro del combustible gaseoso a cada instalación individual antes de cada medidor de gas. Para centros de medición con un solo medidor, la válvula de corte es la misma válvula de acometida y válvula principal.
Válvula de paso: Es la válvula que se coloca antes del gasodoméstico para el
control del paso del combustible gaseoso.
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1. GENERALIDADES DEL GAS NATURAL
El gas natural ocupa el tercer lugar en el mundo entre las fuentes de energía primaria más utilizadas, y representa la quinta parte del consumo energético, tanto en Europa como a escala mundial.
1.1 ORIGEN Y COMPOSICIÓN
En la tierra, hace millones de años, capas sucesivas de microorganismos, mezcladas con partículas arenosas y arcillosas y restos de organismos vegetales y animales, terminaron por constituir una masa sólida (la roca madre) en la cual, a través de un proceso anaeróbico de descomposición extremadamente lento, de las grasas y proteínas de los organismos vivos, empezaron a formarse el petróleo y el gas natural.
El gas natural y el petróleo que se formaron, cuyas proporciones dependen de las presiones y temperaturas (generalmente altísimas) a que estuvieran sometidos, ascendieron a través de fisuras y fracturas entre las capas de terreno permeable (poroso como las esponjas), hasta que quedaban atrapados bajo una cúpula de terreno impermeable o contra una falla o hendidura rocosa. Así, al acumularse, se formaron los yacimientos, es decir, las bolsas o reservas que se van descubriendo hoy en día. El gas, menos pesado, ocupa la parte superior de la cavidad, el petróleo la parte intermedia y en la parte baja normalmente se encuentra agua salada.
El componente principal del gas natural es el metano (entre un 70 y un 90 %), y además lleva en su composición otros hidrocarburos más ligeros, como el etano, el propano y el butano, en cantidades significativas. Otros de sus componentes son el sulfuro de hidrógeno, dióxido de carbono, nitrógeno, etc., que se eliminan en el propio lugar de extracción, ya que no tienen utilidad alguna como combustible.
12 1.2 DISTRIBUCIÓN
El gas natural llega hasta la “puerta de ciudad” donde es recibido por el
distribuidor.
EPM se encarga de entregarlo a cada cliente en los 10 municipios del Valle de Aburrá.
El gas natural se distribuye a través de una tubería de acero paralela al río Medellín, que recorre todo el Valle de Aburrá y que mediante ramales llega hasta los diferentes municipios y circuitos de barrio.
Una estación de regulación y medición se asocia a cada circuito. A partir de la estación se utiliza una tubería de polietileno de color amarillo hasta el frente de cada inmueble. Para identificar la red y prevenir una posible ruptura, se coloca una cinta plástica de 10cm de ancho por 20cm, por encima de la tubería. Se debe tener esto en cuenta si se hacen excavaciones en zonas verdes o vías públicas.
Figura 2. Esquema de distribución de gas natural
1.3 APLICACIONES DEL GAS NATURAL
Domestico: Se utiliza principalmente para la cocción de alimentos (estufas y hornos), servicio de agua caliente y calefacción. Adicionalmente se usa para el funcionamiento de artefactos como: lavadoras y secadoras de ropa, equipos de refrigeración, neveras, incineradoras de basuras, etc.
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Comercial: Se entiende como comercial el consumo citado para uso domiciliario pero referido a las colectividades (hospitales, colegios, hoteles, restaurantes, etc.)
Industrial: El empleo del gas como elemento productor de calor ha permitido el desarrollo de muchos sectores de la industria debido principalmente a su capacidad de regulación, ausencia de cenizas y de azufre, etc.
Vehicular: Conversión de todos los vehículos que funcionan a gasolina. Es posible ahorrar más del 50% en combustible.
1.4 BENEFICIOS DEL GAS NATURAL
Tiempo: Alcanzan rápidamente las temperaturas deseadas, reduciendo los tiempos de calentamiento.
Dinero: Es más económico que el metro cúbico de gas de pipeta y que el kilovatio de energía.
Comodidad: Servicio continuo de disponibilidad inmediata.
Ecología: El gas natural tiene una combustión limpia, lo que implica que no contamina el aire que respiramos.
Seguridad: Es más ligero que el aire. Esto permite, ante la eventualidad de un escape, que el gas se disperse hacia arriba rápidamente en lugar de acumularse a nivel del suelo formando depósitos peligrosos.
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2. CONDICIONES GENERALES DE DISEÑO 2.1 ASPECTOS BÁSICOS
El diseño para instalaciones de redes de gas natural debe tener en cuenta como mínimo los siguientes aspectos:
a) Las variables del medio externo que puedan afectar la integridad y
seguridad de las instalaciones para suministro de gas natural.
b) La demanda máxima prevista que garantice el cumplimiento de los
parámetros de funcionamiento de todos los gasodomésticos y equipos que utilizan gas y que van a estar conectados en la instalación.
c) La caída de presión en la instalación.
d) La longitud del sistema de tuberías y el número y tipo de accesorios de
acople utilizados, así como otros elementos instalados en el sistema.
e) El factor de coincidencia u otro factor asociado al cálculo de la demanda
máxima probable.
f) Las previsiones técnicas para atender demandas futuras.
g) En el caso de edificaciones residenciales, las limitaciones en cuanto a la
máxima presión de operación permisible en sistemas de tuberías instaladas en el interior de las edificaciones.
Para líneas matrices o montantes de instalaciones destinadas a usos residenciales, donde la presión máxima es de 5 psig, esta puede incrementarse hasta 20 psig cumpliendo con uno de los siguientes requisitos:
1) El sistema de tuberías se construye con conexiones de tipo soldado. 2) El sistema de tuberías debe ser instalado en conductos ventilados,
dedicados exclusivamente a su alojamiento, de tal forma que se evite la acumulación accidental de gas combustible en caso de un escape.
Dichos conductos deben ser construidos de materiales
autoextinguibles y deben estar comunicados directamente a la atmósfera exterior.
3) El sistema de tuberías se localiza en zonas comunes conectadas
15 2.2 TIPOS DE REGULACIÓN
Los tipos de regulación están determinados básicamente 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 gas combustible.
2.2.1 Regulación de única etapa.
Hace referencia a las instalaciones en las cuales se regula directamente la presión de la línea secundaria (de la acometida) a la presión de la línea individual. El regulador debe localizarse entre la línea secundaria y el exterior de la edificación.
2.2.2 Regulación en dos etapas.
Cuando por las condiciones particulares de la instalación y teniendo en cuenta las limitaciones de máxima presión permisible dentro de las edificaciones, se requiera controlar la presión del gas en dos etapas, la regulación se debe efectuar así:
Primera etapa: se reduce la presión de la acometida hasta un valor máximo de presión igual que el permisible en la línea matriz (140mbar). El regulador debe localizarse entre la línea secundaria y el exterior de la edificación.
Segunda etapa: se reduce la presión de la línea matriz hasta la presión de las líneas individuales (23mbar). El regulador debe localizarse en el exterior. Se pueden ubicar en áreas comunes dentro de la edificación. El armario o nicho donde se ubique el regulador debe ser hermético hacia el área común.
2.2.3 Regulación en tres etapas.
Cuando por las condiciones particulares de la instalación se requiera controlar la presión del gas en tres etapas, la regulación se debe efectuar así:
Primera etapa: se reduce la presión de la acometida hasta un valor máximo de presión igual que el permisible en la línea matriz (140mbar). Segunda etapa: se reduce la presión de la línea matriz hasta un valor
máximo de presión igual que el permisible en la acometida (140mbar) y a la cual se efectúa la medición.
16 2.3 LÍNEAS INDIVIDUALES
Los siguientes parámetros de diseño deben considerarse para las líneas individuales domésticas y comerciales:
a) Un factor de coincidencia u otro factor asociado al cálculo de la demanda
máxima probable que garantice el suministro de gas para el correcto funcionamiento de los artefactos previstos en la instalación.
b) Para el diseño deben tenerse en cuenta los hábitos de consumo
inherentes al estrato socioeconómico del sector donde se desarrolla el proyecto.
c) Si de una línea individual ya existente se desea extender el servicio a
otros artefactos, se debe revisar la capacidad de la misma y de los equipos asociados y hacer las modificaciones a que haya lugar como requisito para la prestación del servicio.
d) Se deben tener en cuenta las condiciones mínimas de ventilación y
aireación del lugar destinado a la instalación de los artefactos a gas, de manera que se garantice el suministro de un volumen permanente de aire para combustión, renovación y evacuación de los productos de combustión.
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3. MATERIALES Y EQUIPOS
El uso de estos materiales y equipos debe ceñirse a las recomendaciones y restricciones que señale el fabricante de los mismos. El material de las tuberías debe resistir la acción del gas y del medio exterior con el que está en contacto; de lo contrario, las tuberías deben estar protegidas.
3.1 TUBERÍAS
Las tuberías utilizadas para la conducción de gas deben ser de materiales no atacables por el gas ni por el medio exterior en contacto con ellos o, en caso contrario, estar recubiertas con sustancias que garanticen su protección.
3.1.1 Tuberías plásticas.
Las tuberías plásticas deben emplearse únicamente en instalaciones enterradas. Podrá utilizarse tubería de polietileno. Los diámetros utilizados corresponden a veinte milímetros (20 mm) sólo para acometidas que atiendan un máximo de dos (2 )instalaciones; veinticinco milímetros (25 mm) a sesenta y tres milímetros (63 mm) para acometidas y anillos, y noventa milímetros (90 mm) a ciento sesenta milímetros (160 mm) para las líneas arterias.
Figura 3. Tubería en polietileno
3.1.2 Tuberías metálicas (rígidas y flexibles).
Para la conducción de gas en ningún caso se puede utilizar tubería de hierro fundido. Los tipos de tubería metálica que pueden ser utilizados en la construcción de las instalaciones para suministro de gas son:
a) Acero. Puede ser tubería rígida o flexible corrugada.
b) Cobre. La tubería de cobre puede ser rígida o flexible. En cuanto a la
parte externa, es necesario tener en cuenta que el cobre es incompatible con el amoniaco y sus derivados, lo que ocasiona problemas de corrosión.
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c) Aluminio puro o aleación de Aluminio. Tubería rígida o flexible fabricada
de aluminio puro o aleación de aluminio. Las tuberías de aleación de aluminio deben protegerse contra la corrosión cuando se encuentren localizadas en ambientes exteriores o en contacto con la mampostería, yeso o cuando estén sometidas a humedad repetitiva de agua, detergentes o aguas residuales. No deben emplearse tuberías de aluminio puro en localizaciones exteriores y en aplicaciones enterradas.
e) Multicapas. La mas usada es la tubería en PE/AL/PE (Polietileno-Aluminio,
Polietileno).
Figura 4. Tubería en acero, cobre y pealpe
3.2 ELEVADORES
Es un accesorio metálico especialmente diseñado para hacer la transición o unión entre tubos de polietileno y tubos metálicos, aceptados para uso en redes de gas. Para evitar transmitir esfuerzos mecánicos a la tubería de polietileno que empalma, el elevador garantizará anclaje seguro a la estructura que lo soporta.
Figura 5. Elevador
3.3 ACCESORIOS
Todos los accesorios utilizados para efectuar las conexiones deben permitir un
suministro de gas en condiciones de hermeticidad, por lo que los accesorios
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Los accesorios para tuberías de polietileno se empalman mediante procesos de termofusión y electrofusión. Los accesorios para tuberías metálicas rígidas y flexibles, al igual que la tubería, deben ser protegidos contra la corrosión. Los empaques para accesorios deben ser de vitón, neopreno o buna-n u otro material de características similares o superiores.
Figura 6. Accesorios en acero
3.4 VÁLVULAS DE CORTE
Las válvulas de corte deben ser de cierre rápido o apertura manual mediante un giro de 90° de su maneral. Los asientos de estas válvulas serán de teflón, BUNA-N, neopreno o de materiales similares que garanticen un cierre hermético y resistencia a los efectos del gas. Para el sistema de gas no serán admitidas válvulas con sistemas que requieran lubricación (sellante).
Figura 7. Válvula de cierre rápido
3.5 REGULADORES
Los reguladores se deben seleccionar atendiendo si son reguladores para instalaciones que forman parte de la instalación como reguladores de primera o de última etapa.
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Figura 8. Regulador
3.6 MEDIDORES
Los medidores deben seleccionarse de acuerdo con la capacidad requerida para la máxima y mínima presión de operación prevista en el sistema y la máxima caída de presión permisible. El medidor de gas debe garantizar la correcta medida del gas que esta circulando.
Figura 9. Medidor
3.7 SELLANTES
En las uniones o conexiones roscadas se deben utilizar sellantes de tipo anaeróbico (trabas químicas) o cinta de teflón. No se permite el uso de cáñamo y pinturas para el sellado de conexiones roscadas en tuberías que conduzcan gas.
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4. REQUISITOS DE CONSTRUCCIÓN DE LA INSTALACIÓN 4.1 INSTALACIÓN DE TUBERÍAS
a) Las tuberías para suministro de gas pueden instalarse en forma oculta
(embebidas, enterradas o por conductos) o visible.
b) Las tuberías flexibles pueden estar alojadas dentro de otras tuberías o
camisas de material auto extinguible, dedicadas exclusivamente para este fin, con el objeto de facilitar su instalación.
c) El trazado de las tuberías en ningún momento debe afectar los elementos
estructurales de la edificación tales como vigas y columnas. Las tuberías no se pueden embeber en las paredes del foso en el cual va ubicado el ascensor.
d) Cuando sea imprescindible instalar tuberías por encima de los cielos falsos,
éstas no podrán apoyarse en la estructura que la conforman. El cielo falso debe ser fácilmente removible y el espacio entre el cielo falso y el techo debe contar con un área de ventilación calculado así:
1. Cuando la zona que conforma el cielo falso posea aberturas que estén
comunicados directamente con el exterior, el área de entrada y salida de
aire (s), expresas en cm2 debe ser mayor o igual a 10 veces la superficie
en planta (A), expresada en m2, del cielo falso a ventilar:
S (cm2) > 10A (m2)
2. Cuando las aberturas del cielo falso se encuentren comunicadas con un
recinto ventilado, el área efectiva de comunicación entre los dos espacios debe ser mayor o igual a 50 veces la superficie en planta (A)
en m2 del cielo falso.
S (cm2) > 50A (m2)
Se permite el trazado de tubería por encima de cielos falsos sin tener en cuenta estas consideraciones, siempre y cuando el tramo sea continuo o las uniones sean del tipo soldado.
e) Las tuberías para suministro de gas no deben pasar por dormitorios, baños,
conductos de aire, chimeneas, fosos de ascensores, sótanos y similares sin ventilación, conductos para instalaciones eléctricas y de basuras, en los cuales un escape de gas se pueda esparcir a través del edificio, ni por áreas donde haya transformadores eléctricos o recipientes de combustibles líquidos o líquidos cuyos vapores o ellos mismos sean corrosivos. Cuando se requiera instalar una tubería que pase por cuartos de baño o por dormitorios, se debe exigir que el tramo de tubería sea continuo, de lo contrario debe ir encamisada.
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Las tuberías de cobre no deben instalarse zonas donde queden expuestas a la acción de compuestos amoniacales o aguas residuales. En caso contrario deben encamisarse sin que esta camisa requiera ventilación. Cuando sea imprescindible atravesar juntas de dilatación puede utilizarse tubería flexible corrugada con las holguras necesarias para absorber los efectos del desplazamiento de las edificaciones.
Cuando por la naturaleza de la construcción resulte imprescindible la entrada de las tuberías a través de sótanos o semisótanos, se debe instalar una válvula de corte de fácil acceso en el exterior del sótano y debe tener aberturas de entrada y salida de aire en comunicación directa con el exterior, de tal forma que en caso de un escape se permita la evacuación del gas.
f) Ubicación de válvulas de corte de gas. Todas las válvulas de corte de gas
previstas para la conexión de los artefactos de consumo deben estar ubicadas en sitios que garanticen el fácil acceso y operación. Todas las salidas de gas deben permitir la localización de los artefactos, de forma tal que no estén expuestos a corrientes de aire.
En el caso de los equipos de cocción la válvula debe instalarse de tal manera que el accionamiento de la misma no se realice sobre la zona de cocción. Cada salida debe estar provista de un tapón metálico, utilizando el sellante especificado y su remoción sólo debe realizarse cuando se efectúe la conexión del artefacto. No está permitido el uso de tapones de madera, corcho u otro material inadecuado.
4.1.1 Tuberías ocultas. 4.1.1.1 Tuberías enterradas.
Las tuberías enterradas son aquellas instaladas dentro del suelo. Para esta aplicación se deben utilizar preferiblemente tuberías plásticas o tuberías metálicas que no sean afectadas por la corrosión. En la instalación de tuberías enterradas se debe cumplir como mínimo con los siguientes requisitos:
a) Debe instalarse por debajo del nivel del suelo, en una zanja con una
profundidad mínima de 46 cm. cuando la tubería puede estar expuesta a cargas por trafico vehicular o similar; y 30 cm. cuando el trazado sea por zonas de jardín o donde no este expuesta a cargas debidas a trafico vehicular o similar. Cuando por razones justificadas no pueda respetarse la profundidad antes indicada, debe construirse un sistema que brinde protección mecánica mediante alguna de las siguientes opciones: un conducto o camisa, una losa de hormigón o una plancha metálica, de manera que se reduzcan las cargas sobre la tubería a valores equivalentes a los de la profundidad inicialmente prevista.
23
Figura 10. Zanja para tubería enterrada de acometida.
b) No se deben instalar tuberías por debajo de cimientos, zapatas y placas de
cimentación.
c) Cuando se requiera pasar tuberías a través de elementos como cimientos,
muros y estructuras que soportan cargas tales que se generen asentamientos que puedan afectar las tuberías, se deben encamisar.
d) En los cruces de tuberías de gas con conducciones de otros servicios debe
disponerse, entre las partes más cercanas de las dos instalaciones, de una distancia como mínimo igual a 10 cm. en los puntos de cruce y de 20 cm. en recorridos paralelos. Cuando por causas justificadas no puedan mantenerse las distancias mínimas entre servicios, se deben interponer entre ambos pantallas de fibrocemento, material cerámico u otro material de similares características mecánicas y dieléctricas. Siempre que sea posible deben aumentarse las distancias anteriormente relacionadas, de tal manera que se reduzcan para ambas instalaciones los riesgos inherentes a la ejecución de trabajos de reparación y mantenimiento de las instalaciones vecinas.
Figura 10. Distancias mínimas entre tuberías que conducen gas cuando se instalan enterradas y tuberías de otros servicios.
24
e) Las tuberías enterradas deben instalarse sobre un lecho libre de piedras o
aristas cortantes o sobre una capa de arena de 5 cm. de espesor, siguiendo este procedimiento:
Una vez instaladas las tuberías en el fondo de la zanja, se cubren con una capa de 10 cm. del material seleccionado de la misma zanja, compactado con un apisonador manual. El material de relleno no debe ser plástico y debe estar exento de materia orgánica.
Se debe emplear un sistema de señalización, el cual puede ser una cinta que debe tener un ancho mínimo de 10 cm., ubicada a una distancia comprendida entre 20 cm. y 30 cm. por debajo del nivel del suelo.
Posteriormente, se continúa el relleno de la zanja en capas de máximo 20 cm. con apisonador, hasta lograr la compactación requerida.
f) Si se utilizan tuberías de polietileno se deben tener en cuenta los siguientes
aspectos:
La instalación dentro de la zanja debe efectuarse en forma serpenteada para facilitar los movimientos de contracción y dilatación que puedan presentarse.
Cuando se haga un cambio de dirección sin codo, se debe dar a la tubería una curvatura con un radio mínimo igual a 25 veces el diámetro externo del tubo. No se deben permitir uniones en la curvatura.
g) Cuando se utilicen tuberías metálicas enterradas deben tener en cuenta los
siguientes aspectos:
Por ningún motivo se deben conectar a las tuberías metálicas para gas
las conexiones a tierra de redes y artefactos eléctricos de cualquier naturaleza.
Las tuberías metálicas enterradas deben protegerse contra la corrosión. No se permitirán conexiones de tipo roscado en tuberías metálicas
enterradas. La única conexión aceptada para esta aplicación es la de tipo soldado.
4.1.1.2 Tuberías embebidas.
Son aquellas que se instalan incrustadas en una edificación y cuyo acceso sólo puede lograrse mediante la remoción de parte de muros o pisos del inmueble. Las tuberías embebidas están sujetas al cumplimiento de los siguientes requisitos:
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a) El trazado de este tipo de instalación debe definirse de manera que la
ubicación de las tuberías se efectúe en sitios que brinden protección contra daño mecánico. Dicho trazado debe realizarse en una zona comprendida dentro de una franja de 30 cm. medida desde la losa del techo, la losa del piso o las esquinas del recinto. Se exceptúan de este requisito las derivaciones para los puntos de conexión a los artefactos. Las tuberías embebidas en muros deben tener un recubrimiento en mortero mezcla 1:3, con un espesor mínimo de 20 mm. alrededor de toda la tubería.
Figura 11. Zona de trazado de instalaciones con tuberías embebidas.
b) En el caso de conexiones roscadas embebidas, se debe proteger las
roscas contra la corrosión. Se exceptúan las roscas de materiales no susceptibles de ser afectadas por la corrosión.
c) Las tuberías embebidas en pisos deben quedar instaladas como mínimo a
20 mm por debajo del nivel del piso terminado.
d) El concreto no debe contener acelerantes, agregados de escoria, o
productos amoniacales, ni aditivos que contengan cloruros, sulfatos y nitratos, debido a que estos productos atacan los metales.
e) Las tuberías embebidas no deben estar en contacto físico con otras
estructuras metálicas tales como varillas de refuerzo o conductores eléctricos neutros.
26
f) Las cavidades que deban hacerse para embeber las tuberías no deben
comprometer muros estructurales que afecten la solidez del inmueble.
g) Las distancias mínimas entre las tuberías embebidas que conducen gas y
las tuberías de otros servicios deben ser las que se indican en la siguiente tabla.
Figura 13. Distancias mínimas entre tuberías que conducen gas instaladas a la vista o embebidas y tuberías de otros servicios.
Si no es posible cumplir con estas distancias, se debe proporcionar un aislamiento entre las tuberías.
Figura 14. Imagen tubería embebida o empotrada.
Tubería de otros servicios Curso paralelo Cruce
Conducción agua caliente 3 cm 1 cm
Conducción eléctrica 3 cm 1 cm
Conducción de vapor 5 cm 5 cm
27 4.1.1.3 Tuberías por camisas y conductos.
Las tuberías para gas quedarán protegidas mecánicamente cuando atraviesen techos, huecos de elementos de la construcción o cuando se deseen ocultar por motivos estéticos. Dependiendo del tipo de protección utilizada los conductos de protección podrán ser: camisas, que son tubos rígidos fabricados con materiales resistentes al fuego y extremos ventilados hacia ambientes exteriores, que alojan en su interior una tubería; o conductos, que son espacios cerrados destinados exclusivamente para alojar una o varias tuberías para el suministro de gas. Cuando se requiera encamisar las tuberías que conducen el gas se deben cumplir los siguientes requisitos:
a) Cuando se requiera encamisar para proteger contra daño mecánico, la
camisa debe ser rígida y tener un espesor mínimo de 1,5 mm.
b) Cuando se desee ocultar o disimular las tuberías por motivos estéticos, los
conductos deben ser fabricados con materiales auto-extinguibles que no originen par galvánico con las tuberías que lo contienen.
c) Los conductos deben ser continuos en todo su recorrido, si su extremo
superior no esta abierto debe disponer de rejillas de ventilación a máximo 30 cm. de sus extremos para la evacuación de las eventuales escapes que puedan ocasionarse en las tuberías alojadas en su interior. La superficie exterior de las camisas y conductos debe estar recubierta
mediante una protección que impida el ataque del ambiente exterior.
Figura 14. Tuberías por conductos.
d) No debe existir contacto físico entre las camisas o conductos metálicos,
con las estructuras metálicas de la edificación ni con cualquier otra tubería metálica.
e) Cuando las tuberías verticales estén localizadas en sitios susceptibles de
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deben protegerse con un conducto o camisa cuya altura mínima sea de un metro.
Figura 15. Protección mecánica de tubería que conduce gas mediante camisas y conductos.
4.1.2 Tuberías a la vista.
En la instalación de tuberías a la vista deben tenerse en cuenta los siguientes requisitos:
a) Se debe garantizar la seguridad, alineamiento y estabilidad mediante la
adopción de mecanismos de amarre y arriostramiento.
b) Las tuberías aéreas se deben apoyar sobre elementos estables, rígidos y
seguros de la edificación.
c) Las tuberías a la vista deben soportarse con un dispositivo de anclaje. d) Se deben tomar las medidas necesarias para procurar la libre contracción
y dilatación de los tubos con los cambios de temperatura.
e) Las tuberías a la vista deben estar protegidas contra los agentes nocivos
del medio donde se encuentren expuestas.
f) Las tuberías para suministro de gas no deben estar en contacto con
conducciones de vapor, agua caliente, o eléctricas. Las distancias mínimas entre una instalación de gas a la vista y otro tipo de conducción deben ser las relacionadas en la figura 13.
g) El trazado de las tuberías a la vista debe realizarse de manera que éstas
29 4.1.3 Dispositivos de anclaje.
Figura 16. Anclajes y/o soportes de tubería.
a) Se deben ubicar con una distancia máxima de conformidad con las
especificaciones de la siguiente tabla:
Tamaño nominal de la tubería rígida
(pulgadas)
Distancia
entre soportes Tamaño nominal de la tubería flexible (pulgadas) Distancia entre soportes m pies m pies 1/2" 1,85 6 1/2" 1,25 4 3/4 o 1 2,45 8 5/8 o 3/4 1,85 6 1 1/4 o mayores (horizontales) 3 10 7/8 o 1 2,45 8 1 1/4 o mayores (verticales) una en cada nivel o piso
1 o mayores (verticales)
una en cada nivel o piso Tabla 1. Distancias para dispositivos de anclaje
b) 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.
30
c) En caso de ser necesario, se debe colocar un dispositivo de anclaje
cercano a la válvula de paso de cada artefacto.
d) En caso de ser necesario, en los sitios de cambios de dirección deben
colocarse dispositivos de fijación adicionales.
e) En cualquier caso, en los tramos verticales debe colocarse como mínimo
un dispositivo de fijación por nivel o piso.
f) Cuando las tuberías están instaladas cerca al techo de las edificaciones,
en el diseño y colocación de los soportes se deben tener en cuenta las distancias mínimas que faciliten el mantenimiento.
4.2 MÉTODOS DE ACOPLAMIENTO DE TUBERÍAS 4.2.1 Conexiones (uniones) mecánicas.
4.2.1.1 Conexiones (uniones) roscadas.
Las conexiones roscadas se utilizan para la unión de tuberías metálicas rígidas y sus correspondientes accesorios.
En las conexiones roscadas se deben tener en cuenta las siguientes consideraciones:
a) Se debe garantizar que la porción de la rosca que queda expuesta esté
debidamente protegida contra la corrosión.
b) No deben usarse uniones de tipo roscado para tuberías de diámetro
mayor que 100,8 mm (4 pulgadas).
c) Se requiere la utilización de sellantes. 4.2.1.2 Uniones con empaques.
Se pueden utilizar en los empalmes donde sea necesario efectuar labores de revisión, reparación o desmonte de las partes tales como en el acople al medidor, en las uniones universales, bridas o en los acoples rápidos.
El sello de los dos cuerpos que integran la unión universal debe hacerse mediante empaques “o-ring” o planos, de vitón, buna n, neopreno o materiales similares que no sean atacados por el gas.
Se prohíbe el uso de cauchos naturales para estas aplicaciones. Tampoco se permite el uso de uniones universales con asiento cónico metálico.
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4.2.1.3 Conexiones (uniones) abocinadas.
Las conexiones abocinadas son aquellas donde la hermeticidad se obtiene por la compresión entre las paredes cónicas y esféricas de dos metales en contacto.
4.2.2 Conexiones (uniones) soldadas.
Las conexiones soldadas se utilizan en la unión de tuberías metálicas rígidas y flexibles y sus correspondientes accesorios.
En las conexiones soldadas se deben tener en cuenta las siguientes consideraciones:
a) Las tuberías de cobre que trabajan a baja presión se pueden unir
empleando soldadura capilar blanda (de bajo punto de fusión). Las tuberías de cobre que trabajan a media presión, se deben unir empleando soldadura capilar fuerte (de alto punto de fusión).
b) Las tuberías de cobre rígido que trabajan con una presión de operación
hasta 354mbar (5psi) se pueden unir empleando soldadura química en frio.
4.2.3 Conexiones para tuberías plásticas.
La tubería plástica de polietileno y sus acoples, deben unirse por método de fusión térmica o mediante el uso de uniones mecánicas. El sistema que se utilice debe ser compatible con los materiales que se estén uniendo, teniendo en cuenta las siguientes consideraciones:
a) No deben utilizarse conexiones roscadas en tuberías de polietileno. b) No se permite el uso de pegantes o sellantes químicos.
4.3 PROTECCIÓN CONTRA CORROSIÓN
Las tuberías, equipos y demás elementos que conforman una instalación domiciliaria, deben resistir la acción del gas y del medio exterior con el que estén en contacto. Según se requiera, 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.
4.4 UBICACIÓN DE LAS VÁLVULAS DE CORTE
Con el propósito de seccionar las instalaciones para suministro de gas, se requiere dotarlas con válvulas de corte de accionamiento manual ubicadas como mínimo en los siguientes puntos:
32 a) En la acometida.
b) A la entrada de cada centro de medición colectivo, cuando el numero de
medidores atendidos por la misma acometida sea mayor o igual a tres.
c) A la entrada de cada medidor cuando se tienen centros de medición
colectivos.
d) Para cada punto de salida de la instalación destinado a la conexión de los
artefactos.
e) Antes de todo regulador colectivo.
Figura 17. Esquema de ubicación de válvulas en las líneas de servicio para suministro de gas.
4.5 ARTEFACTOS A GAS
Entre los artefactos de uso doméstico más comunes que emplean combustibles gaseosos para su funcionamiento se encuentran: cocinas, estufas, hornos, calentadores de agua (de paso y de acumulación), secadoras de ropa, equipos de aire acondicionado, neveras, asadores, chimeneas, etc.
La capacidad de estos artefactos y su localización dentro de las residencias, además de su importancia en el cálculo de la red, tiene aspectos muy significativos con respecto a la seguridad, tales como la ventilación, que
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favorece un adecuado intercambio de aire y el sistema de evacuación al exterior de los productos de la combustión.
4.5.1 Potencia de artefactos a gas.
La potencia de un artefacto a gas es la cantidad total de energía en la unidad de tiempo utilizada por él. La potencia que realmente se aprovecha de un artefacto a gas es la potencia útil. La potencia, mayor que la anterior, que realmente se utilizará para compensar las pérdidas es la potencia nominal, y es la que se considerará para obtener los caudales de diseño para la instalación interna.
Para obtener el consumo en m3/h de un determinado artefacto a gas, se divide
la potencia nominal del artefacto en Kw entre el poder calorífico del gas a
utilizar en Kw-h/m3. Para este valor se tiene como referencia 10.35Kw-h/m3.
Ejemplo: Una vivienda usa los siguientes artefactos a gas, para los cuales se obtendrá el caudal o consumo:
Cocina 8 Kw / 10.35 Kw-h/m3 = 0.77 m3/h
Horno 4 Kw / 10.35 Kw-h/m3 = 0.39 m3/h
Calentador 13 Kw / 10.35 Kw-h/m3 = 1.26 m3/h
Caudal total de vivienda: 2.42 m3/h
4.5.2 Válvulas de paso para artefactos a gas
Las válvulas de paso para los artefactos a gas se instalarán, preferiblemente, en posición horizontal, siempre cerrando cuando se mueva el maneral (de brazo largo) hacia abajo. La posición de la válvula de paso se señalizará en forma permanente con las palabras "abierto" y "cerrado", grabadas en forma indeleble. El accionamiento de la válvula de paso es de competencia exclusiva del usuario.
4.6 VENTILACIONES
En los locales en donde se instalen artefactos a gas es indispensable garantizar el suministro de aire necesario, para la combustión del gas que desarrolla el artefacto a gas y para el normal intercambio de aire del lugar, mediante las ventilaciones requeridas.
El suministro de aire a los locales en donde se encuentran instalados los artefactos a gas puede ser realizado en forma directa a través de aberturas permanentes que comunican el local con el aire atmosférico exterior, o por intermedio de locales contiguos, siempre y cuando dichos locales puedan mantener el suministro de aire necesario.
Los requerimientos de aire varían de acuerdo con la potencia de los artefactos a gas, ya que pueden ser aportados por las infiltraciones normales que se
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presentan por los intersticios de puertas, ventanas y de los mismos materiales de la construcción. Por lo tanto, los locales se han clasificado según la relación entre sus volúmenes y la suma de la potencia total de los artefactos a gas instalados en ellos, en espacios confinados y no confinados.
4.6.1 Espacios confinados y no confinados.
a) Espacio confinado. Recinto cuyo volumen es menor de 3.4 m3 por
cada kilovatio de potencia nominal agregada o conjunta de todos los artefactos a gas instalados en ese recinto.
b) Espacio no confinado. Recinto interior, cuyo volumen es mayor o igual
a 3,4 m3 por cada kilovatio de potencia nominal agregada o conjunta de todos los artefactos a gas instalados en ese recinto. La infiltración de aire será suficiente para la ventilación de los recintos interiores.
Se consideran parte integral del espacio no confinado uno o varios recintos adyacentes que se comuniquen en forma directa con el recinto donde están instalados los artefactos a través de aberturas permanentes de circulación peatonal o de tamaño comparable (tales como corredores y pasadizos) que no disponen de puertas o elementos análogos que permitan interrumpir dicha comunicación directa.
4.6.2 Ventilación de espacios confinados.
El aire necesario para la adecuada operación de los artefactos instalados en espacios confinados puede ser tomado de otros espacios que pertenecen a la misma construcción o directamente del exterior. Se tendrá en cuenta que cuando las aberturas permanentes sean rectangulares, la dimensión menor de las aberturas rectangulares no será inferior a 8 cm.
4.6.2.1 Ventilación de espacios confinados desde otros espacios de la misma construcción.
4.6.2.1.1 Combinación de espacios en el mismo piso o nivel.
Para garantizar el adecuado suministro de aire a un espacio confinado desde otro recinto contiguo de la misma construcción y ubicado en el mismo nivel o piso, se dispondrá de dos aberturas entre los dos espacios y cada una de ellas
tendrá un área libre igual o mayor a 22 cm2 por cada kilovatio instalado de
potencia nominal agregada o conjunta de todos los artefactos a gas instalados en el espacio confinado; el área libre individual mínima de cada una de las
35
Figura 18. Todo el aire proveniente de otros recintos dentro de la edificación.
4.6.2.1.2 Combinación de espacios en diferentes pisos.
Los volúmenes de espacios en diferentes pisos se deben considerar como espacios comunicados cuando tales espacios están conectados con una o más aberturas localizadas en puertas o pisos, que tengan un área libre mínima igual a 44 cm2 por cada kilovatio de potencia nominal agregada o conjunta de todos los artefactos a gas instalados en el espacio confinado. Los artefactos a gas que se instalan en espacios confinados distribuidos en varias plantas o niveles de una misma edificación se podrán ventilar mediante aberturas comunicadas en conductos colectivos
4.6.2.2 Ventilación de espacios confinados desde el exterior.
Cuando el aire necesario para los artefactos a gas colocados en un espacio confinado es tomado directamente del exterior de la edificación, el espacio confinado debe ser comunicado directamente con el exterior de acuerdo con el siguiente método:
Dos aberturas permanentes, la superior debe comenzar a una distancia no menor a 180 cm del piso, medida en forma ascendente y la inferior, a una distancia no mayor a 30 cm del suelo, medidos en sentido vertical ascendente. Cada una de estas aberturas debe comunicar el espacio confinado con la atmósfera exterior, bien sea en forma directa o a través de conductos de ventilación.
a) Cuando el espacio se comunica directamente con el exterior o cuando se
comunica con el exterior mediante conductos verticales, cada abertura debe tener un área libre mínima de 6 cm2 por cada kilovatio de potencia
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nominal agregada o conjunta de todos los artefactos a gas instalados en el espacio confinado.
Figura 19. Aberturas permanentes que comunican en forma directa con la atmósfera exterior
Figura 20. Aberturas permanentes que comunican con la atmósfera exterior mediante conductos verticales.
b) Cuando el espacio se comunica con el exterior mediante conductos
horizontales, cada abertura debe tener un área libre no menor de 11 cm2 por cada kilovatio de potencia nominal agregada o conjunta de todos los artefactos a gas instalados en el espacio confinado.
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c) Cuando el espacio se comunica con el exterior mediante conductos
colectivos distribuidos en varia plantas o niveles de una misma edificación, las aberturas permanentes podrán comunicarse entre sí a través de dos conductos colectivos independientes, uno para el desalojo del aire viciado y el otro para la admisión de aire de combustión, renovación y dilución, requerido para todos los artefactos a gas instalados en los espacios confinados que se intercomunican mediante tales conductos verticales colectivos de ventilación.
4.7 ESPECIFICACIONES PARA LA CONSTRUCCIÓN DE CELOSÍAS, REJILLAS Y CONDUCTOS PARA LA VENTILACIÓN DE RECINTOS INTERNOS
Las aberturas permanentes deben protegerse en forma adecuada para impedir el acceso de material extraño lluvia o granizo, que pueden obstaculizar el flujo de aire hacia los recintos interiores.
Las celosías y rejillas dispuestas sobre las aberturas permanentes para su protección, así como los conductos de ventilación (individuales o colectivos) podrán construirse de cualquier tipo de material que ofrezca una resistencia mecánica equivalente a una lámina delgada de acero galvanizado de 0,86 mm de espesor.
Al efectuar los cálculos para la determinación de las áreas libres mínimas de las aberturas permanentes se deberá tener en cuenta:
a) si se desconoce el área interior libre de una rejilla o celosía utilizada para
recubrir aberturas permanentes de ventilación de un espacio confinado, deberá determinarse que solo entre el 60 % del área total de cada abertura es espacio libre, en el caso que se utilicen celosías y rejillas metálicas; o entre el 20 % del área total de cada abertura, para el caso en que se utilicen celosías y rejillas de madera.
b) Si las aberturas permanentes se recubren de malla metálica, la dimensión
menor de los espacios libres de la urdimbre de hilos metálicos no deberá ser inferior a 6,3 mm.
4.8 DISEÑO DE LA RED INTERNA
4.8.1 Parámetros e información complementaria para el diseño.
La selección de parámetros de diseño es fundamental para el cálculo del diámetro de la tubería que conduce el gas.
4.8.1.1 Poder calorífico del gas.
Se adopta como poder calorífico para los fines correspondientes el poder calorífico superior del gas, o sea el número total de Kw-h que se producen por
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la combustión, a presión constante, de una cantidad de gas saturado con vapor de agua, que ocupa 1 m3 a una temperatura de 15,56 °C y a una presión absoluta de 1 013 mbar, con condensación del vapor de agua producido en la combustión (en condiciones estándar).
Para el caso del sistema de EE.PP.M., se utilizan los siguientes valores de
referencia: Gas Natural (G.N) = 10,35 Kw-h/m3
4.8.1.2 Gravedad específica del gas (G).
La gravedad específica expresa la relación existente entre el peso por unidad de volumen del gas con respecto al peso de un volumen igual de aire. Para los diseños elaborados para EE.PP.M. se utiliza: Gas Natural (G.N.) = 0,60
4.8.1.3 Caída de presión admisible en la tubería.
La pérdida de carga o diferencia de presiones, entre el punto inicial de la red (a continuación del medidor) y los puntos de conexión de artefactos a gas no deberá exceder a un factor de 5 para una instalación regulada a 23mbar, o un factor de 30 para una instalación regulada a 100mbar.
4.8.1.4 Esquema de la red en tres dimensiones.
Es un esquema dibujado sobre un patrón conformado por líneas diagonales, formando con la horizontal ángulos de 30º y 120º. La proyección en planta del esquema se traza sobre estas líneas y conserva verticales las que representan alzadas, de tal manera que se conserven iguales escalas en las diferentes longitudes.
En este esquema se presentan las tuberías, los diámetros, el material seleccionado, los accesorios, las válvulas y los elementos de regulación empleados.
4.8.1.5 Longitud real de un tramo de tubería.
La longitud real de un tramo de tubería es la cantidad en metros de tubería instalada en dicho tramo. Cuando se tienen accesorios en el tramo, la longitud considerada para el dimensionamiento tendrá en cuenta el efecto de los accesorios.
4.8.1.6 Longitud equivalente por accesorios.
Al circular el gas por la tubería se produce una caída de presión en ella y en los accesorios: válvulas, tees, codos, etc.
Con el fin de facilitar los cálculos, se acostumbra reemplazar los accesorios por tramos de tubería de igual diámetro y que ocasionen una caída de presión igual a los accesorios. El parámetro utilizado para hacer esta sustitución es la
39
relación longitud/diámetro, característica de cada accesorio. Conocido el diámetro de la tubería con que se trabaja, la longitud equivalente del accesorio se calcula multiplicando dicho diámetro por la relación longitud/diámetro del accesorio.
Longitud equivalente por accesorio = Ø Tubería x Relación Long/Diámetro
A continuación se presenta un listado de accesorios con su respectiva relación longitud/diámetro para el cálculo de longitudes equivalentes.
ACCESORIO RELACIÓN LONGITUD/DIÁMETRO
Codo a 45° 14
Codo a 90° 30
Tee (con flujo a 90°) 60
Tee a flujo 20
TABLA 1. Relación longitud/diámetro de los accesorios.
4.8.2 Fórmula a utilizar en el dimensionamiento de la red
Se utilizan fórmulas simples, obtenidas como resultado de largos procesos investigativos experimentales, teniendo en cuenta, entre otros, las presiones en juego y los tipos de materiales utilizados.
Para el cálculo de las redes internas se aplican las siguientes fórmulas:
a) Para presiones inferiores o iguales a 70 mbar se utiliza la
Fórmula de Pole: Q x C h D G L 3 04 10 3 5 0 5 , ,
b) Para el caso de presiones mayores a 70 mbar, se aplica la fórmula de
Müeller: Q G P P L D 013 0 425 12 22 0 575 2 725 . * * . . . Donde:
Q: Caudal de gas [m3/h]. (Condiciones estándar de referencia)
G: Gravedad específica del gas. h : Caída de presión [mbar ].
L: Longitud total de red [m]. (Longitud real + Longitud equivalente * accesorios) D: Diámetro de la tubería [mm].
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DIÁMETRO NOMINAL [ pulg] FACTOR C
3/8 - 1/2 1,65 3/4 - 1 1,80 1 ¼ -1 ½ 1,98 2 2,16 3 2,34 4 2,42
Tabla 2. Factor C en función del diámetro para la ecuación de Pole.
4.8.3 Descripción del procedimiento de cálculo para una instalación interna
En el cálculo de una instalación interna es conveniente seguir un proceso predefinido que facilite su realización. Se sugiere el procedimiento siguiente:
- Elaborar el esquema de la red tres dimensiones.
- Tener en cuenta las longitudes reales de los tramos que componen la
instalación.
- Calcular, con base en la potencia de cada artefacto y el poder calorífico
superior del gas utilizado, el flujo en m3/h de cada tramo.
- Asumir los diámetros a utilizar y con éste y los accesorios, calcular las
longitudes equivalentes. Con el caudal de cada tramo y su longitud total se calcula la caída de presión. Luego se verifica que la caída de presión entre el medidor y cada artefacto a gas, esté dentro de límites permitidos.
4.8.4 Diámetros
Para el diseño de las redes internas se tendrá en cuenta que los diámetros que se utilizan en las fórmulas son diámetros internos.
T U B E R Í A D E C O B R E D i á m e t r o N o m i n a l P L G D i á m e t r o E x t e r i o r m m D i á m e t r o I n t e r i o r ( m m ) T i p o K T i p o L 1 / 4 9 . 5 3 7 . 7 5 8 . 0 0 3 / 8 1 2 . 7 0 1 0 . 2 1 1 0 . 9 2 1 / 2 1 5 . 8 8 1 3 . 3 9 1 3 . 8 4 5 / 8 1 9 . 0 5 1 6 . 5 6 1 6 . 9 2 3 / 4 2 2 . 2 3 1 8 . 9 2 1 9 . 9 4 1 2 8 . 5 8 2 5 . 2 7 2 6 . 0 4 1 1 / 4 3 4 . 9 3 3 1 . 6 2 3 2 . 1 3 1 1 / 2 4 1 . 2 8 3 7 . 6 2 3 8 . 2 3 2 5 3 . 9 8 4 9 . 7 6 5 0 . 4 2 2 1 / 2 6 6 . 6 8 6 1 . 8 5 6 2 . 6 1
41 T U B E R Í A D E A C E R O S C H 4 0 T U B E R Í A D E P O L I E T I L E N O D i á m e t r o N o m i n a l P L G D i á m e t r o E x t e r i o r m m D i á m e t r o I n t e r i o r m m D i á m e t r o N o m i n a l m m D i á m e t r o E x t e r i o r m m D i á m e t r o I n t e r i o r m m 1 / 2 2 1 . 3 4 1 5 . 8 0 2 0 2 0 1 5 . 4 3 / 4 2 6 . 6 7 2 0 . 9 3 2 5 2 5 2 0 . 4 1 3 3 . 4 0 2 6 . 6 4 3 2 3 2 2 6 . 2 1 ¼ 4 2 . 1 6 3 5 . 0 5 6 3 6 3 5 1 . 4 1 ½ 4 8 . 2 6 4 0 . 8 9 9 0 9 0 7 3 . 6 0 2 6 0 . 3 3 5 2 . 5 0 1 1 0 1 1 0 9 0 . 0 0 1 6 0 1 6 0 1 3 0 . 8 0 2 0 0 2 0 0 1 6 3 . 6 0 Tabla 3. Diámetros internos de tuberías.
4.9 CENTROS DE MEDICIÓN
El centro de medición está conformado por el medidor volumétrico de gas, el regulador de presión, la universal, la válvula de corte y demás accesorios necesarios para la conexión de estos elementos a las correspondientes tuberías.
Las dimensiones del gabinete que alberga el centro de medición se determinarán de acuerdo con la capacidad y con la cantidad de los medidores propuestos en el diseño.
Figura 21. Centro de medición para vivienda unifamiliar
4.9.1 Elementos del centro de medición. 4.9.1.1 Medidores.
Instrumento de medición que registra el volumen de gas suministrado a un usuario para su consumo interno.
