Distribución de gas natural

1. DISTRIBUCIÓN DEL GAS
NATURAL
Neiva, Huila - 2012

2. DISTRIBUCIÓN DEL GAS NATURAL
Normalmente el
suministro del gas
natural a los clientes es
efectuado por empresas
locales de distribución,
que tiene carácter de
Servicio Público
Nacional, actividad que
puede estar regulada
por un ente regulador o
por un Estado y/o
Municipio.

3. MAPA DE
DISTRIBUCIÓN DEL
GAS NATURAL EN
COLOMBIA

5. 1. Estación de Servicio – City Gate:
• Reducir, de la línea de transporte, la presión a los niveles
permitidos.
• Medir la cantidad de gas entregada a cada sistema.
• Controlar las condiciones de flujo: Presión, Temperatura,
Calidad del Gas, etc.
• Recepcionar los raspadores utilizados para la limpieza,
por ende, condensados, partículas o suciedades.
• Filtrar y decantar el gas recibido.
• Calentamiento del gas
• Odorización: Mercaptanos para sentir el olor en caso de
perdidas
COMPONENTES DE UN SISTEMA DE
DISTRIBUCIÓN DE GAS

7. Características
técnicas del
City Gate:
• Presión de entrada: 1440 - 1200 psig.
• Presión regulada de salida: 200 - 450 psig con un
posible set point de 350 psig.
• Temperatura de trabajo: –20°C a 60°C
• Nivel sonoro: < 70 dB.
• Dos líneas de suministro de gas natural: La primera
de Trabajo y la segunda en Stand By.
• No deben soldarse o conectarse elementos como
weldolet, thredolet, elbolet, etc en componentes que
sufran mayores desgastes mecánico por circulación
interna.
• Juntas Aislantes dieléctricas monolíticas o pikotec:
Una a la entrada del city gate, y otra a la salida.
COMPONENTES DE UN SISTEMA DE
DISTRIBUCIÓN DE GAS

8. 2. Red de distribución
primaria:
• Red de distribución de alta
presión (Promedio 250 psig –
Máxima 275 psig).
• Tubería de acero (Diámetro de 4
pulg – 20 pulg).
• Transporta el gas a través de la
ciudad, hasta las estaciones de
regulación de distrito.
• Incluye las facilidades de
operación: Válvulas de corte,
monitoreo de corrosión,
actuadores, etc.
COMPONENTES DE UN SISTEMA DE
DISTRIBUCIÓN DE GAS

9. 3. Red de distribución
secundaria:
• Red de distribución de media
presión (Promedio 60 psig –
Máximo 90 psig).
• Tubería de polietileno
(Diámetro de ½ pulg – 6 pulg).
• Transporta el gas a través de la
ciudad, hasta los centros de
medición y regulación de cada
usuario.
• Incluye las facilidades de
operación: Válvulas de corte.
COMPONENTES DE UN SISTEMA DE
DISTRIBUCIÓN DE GAS

10. 4. Centro de medición:
• Está conformado por el medidor
volumétrico de gas, el regulador de
presión, la unión universal (permite el
montaje y acoplamiento de tramos de
tubería y facilita posteriormente su
desensamble en caso necesario), la válvula
de corte y demás accesorios necesarios
para la conexión de estos elementos a las
correspondientes tuberías.
• Sus objetivos son: Reducir, de la red
secundaria, la presión a los niveles
permitidos. Medir la cantidad de gas que
consume cada usuario.
COMPONENTES DE UN SISTEMA DE
DISTRIBUCIÓN DE GAS

11. 5. Instalación interna o
individual:
• Instalación de suministro
individual.
• Baja presión
• Tubería de acero galvanizado,
cobre, acero inoxidable, etc.
• Conduce el gas hasta los
artefactos de consumo.
• Se complementa con los sistemas
de ventilación y evacuación de
los productos de la combustión.
COMPONENTES DE UN SISTEMA DE
DISTRIBUCIÓN DE GAS

12. 1. Residenciales:
Usuarios que utilizan el gas
para usos típicos de
vivienda única,
departamentos, pisos, para
cubrir necesidades de
calefacción, cocción de
alimentos, agua caliente,
etc.
TIPOS DE SERVICIO
En líneas generales las categorías de clientes por usos del gas son:

13. 2. Comerciales: Usuarios que usan el
fluido para actos de comercio y de
prestación de servicios tales como
gastronómicos, hoteles, hosterías, salud,
mercados, colegios, etc.
3. Industriales: Usuarios que tienen
como actividad el proceso de elaboración
de productos, transformación de materia
prima, reparación de maquinarias y
equipos y fabricaciones varias.
TIPOS DE SERVICIO

14. 4. Centrales Eléctricas: Usuarios que
emplean el gas para la generación de
energía eléctrica.
5. Gas Natural Comprimido: Son
usuarios de estaciones de servicio que luego
de comprimir el gas lo expanden para
combustible en vehículos.
6. Subdistribuidores: Entes/Sociedades
de derecho privado que operan cañerías
conectadas al sistema de distribución de
una distribuidora con un grupo de
usuarios.
TIPOS DE SERVICIO

15. Ley 142/94: Ley de Servicios Públicos
CREG 067-95: Código de distribución de gas combustible
NTC 3728: Redes de distribución urbana
NTC 3838: Presiones de distribución urbana
ANSI B31.8: Gas transmission and distribution piping system
API B-1104: Construction practices for oil and products pipelines
RP-1107: Recomended pipeline maintenance welding practices
NORMATIVA Y REGULACIÓN

16. Condiciones
fundamentales
en un diseño:
•Seguridad
•Funcionalidad
•Economía
•Viabilidad
DISEÑO DE UN SISTEMA DE
DISTRIBUCIÓN DE GAS

17. Primero se debe
determinar las fuentes de
suministro de gas, su
capacidad y reserva. Tiene
sus origenes en 1986
(Programa de gobierno:
«Gas para el cambio» y
por medio del CONPES:
«Plan de gas» en 1991).
PARAMETROS BÁSICOS DE DISEÑO
1. Disponibilidad
del gas:

18. El sistema contempla el
suministro de gas a la ciudad
mediante estaciones de
recibo, dotadas con
medición, regulación,
filtración y odorización. A
partir de acá se deriva las
redes troncales que
distribuyen el gas natural a
través de la ciudad hasta las
estaciones de distrito. Y
finalmente, de acá se
suministra por medio de las
redes de distribución
secundaria a las viviendas
PARAMETROS BÁSICOS DE DISEÑO
2. Definición del
sistema:

19. A. Localización, altura sobre
nivel del mar, presión
atmosférica, temperatura,
precipitación, área
territorial.
B. Población, número de
viviendas, estratificación
C. Programas de expansión
urbana, desarrollo de
servicios públicos.
PARAMETROS BÁSICOS DE DISEÑO
3. Características
de la ciudad:

20. A. Identificación de las
zonas con diferentes
usos
B. Determinación de
posibles
gasodomesticos a
utilizar.
C. Calculo de la
demanda a nivel
comercial e industrial.
D. Determinación de
la curva de consumo.
PARAMETROS BÁSICOS DE DISEÑO
4. Demanda
máxima prevista:

21. Los
principales
son:
• Continuidad y lineamiento de las redes por
zonas de uso.
• Simplicidad en los trazados en las líneas de
distribución.
• Menor impacto urbano en las zonas de trabajo.
• Menor numero de cruces de ríos,
canalizaciones, vías principales.
• Menor numero de interferencias con redes de
otros servicios públicos
• Minimizar riesgos en caso de falla
• Facilidades de acceso para la rápida y segura
atención de emergencias
• Facilidad de supervisión de las redes
• Construcción económica y natural
REQUISITOS PARA LA INSTALACIÓN DE
REDES DE DISTRIBUCIÓN

22. Los cuatro
primero son:
• Elaboración de la cartografía
básica.
• Actualización en terreno y
definición de áreas no viables
técnicamente.
• Encuesta del mercado.
• Determinación de zonas
comerciales e industriales.
11 PASOS PARA EL
DIMENSIONAMIENTO DE UNA RED

23. Los cuatro
siguientes
son:
• Calculo del consumo de diseño.
• Definición del trazado de la red.
• Verificación en terreno e
interferencias con otros
servicios.
• Simulaciones para determinar
el diámetro optimo.
11 PASOS PARA EL
DIMENSIONAMIENTO DE UNA RED

24. Los tres
últimos son:
• Definición de los
sistemas de seguridad.
• Evaluación económica
del proyecto.
• Elaboración del plano
para construcción.
11 PASOS PARA EL
DIMENSIONAMIENTO DE UNA RED

25. • Q: Caudal, en pies cubicos/hora
• Tb: Temperatura base, en °R
• Tf: Temperatura promedio del gas, en °R
• Pb: Presión base, en psia
• P1: Presión en el nodo inicial, en psia
• P2: Presión en el nodo final, en psia
• L: Longitud del tramo, en pies
• D: Diametro interior de la tuberia, en pulg
• G: Gravedad especifica del gas
• Zm: Factor de compresibilidad promedio
ECUACIÓN FUNDAMENTAL PARA
FLUJO DE GAS EN TUBERIAS
𝑄 =
117.4 ∗ 𝑇𝑏
𝑃𝑏
∗
𝑃12
− 𝑃22
∗ 𝐷5
𝐺 ∗ 𝑇𝑓 ∗ 𝑍𝑚 ∗ 𝐿
0.5
∗
1
𝑓
0.5

26. SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN
SECUNDARIO

27. 1. Aspectos Básicos:
• Red de distribución de
media presión (Promedio 60
psig – Máximo 90 psig).
• Tubería de polietileno
(Diámetro de ½ pulg – 6
pulg).
• Transporta el gas a través de
la ciudad, hasta los centros
de medición y regulación de
cada usuario.
SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN
SECUNDARIO
• Tipo de gas
suministrado
• Caída de presión en la
instalación
• Longitud de tubería y
accesorios
• Características de la
ciudad
• Demanda probable y
futura

28. SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN
SECUNDARIO
1. Aspectos Básicos:
• Características de la ciudad:
Localización, altura snm, presión atmosférica, etc.
Población, número de viviendas, estratificación
Programas de expansión urbana, desarrollo de servicios
públicos.
• Demanda máxima prevista:
Identificación de las zonas con diferentes usos y la
demanda a nivel comercial e industrial.
Determinación de posibles gasodomésticos a utilizar.

29. • Troncal.
Redes principales de distribución de gas natural en
polietileno con diámetro de 2”, 3”, 4” y 6”. Estas redes
se encargan de recibir el gas de las estaciones de
regulación y distribuirlo a través de toda la ciudad.
• Anillos.
Redes de distribución de gas natural en polietileno
con diámetros de ½” hasta 1”. Estas redes se
desprenden de las troncales y se instalan alrededor de
las manzanas.
COMPONENTES DEL SISTEMA DE
DISTRIBUCIÓN SECUNDARIO

31. 6’’
4’’
3’’
2’’
Poliválvula
300
Viviendas
Troncales
-Profundidad (70-100 cm)
- Diámetro 2’’-6’’
Anillos
-Profundidad (50 cm)
-Diámetro 1”-1/2”
60 psi
< 250 psi
60-20 psi

32. Anillos
½”
5-10 psi
10-20 psi

34. Estación Reguladora De Gas Natural

35. Estación de Regulación – Vista Externa

38. 15 PSI GLP
20 PSI
G.NATURAL

40. 0.3 PSI
15 PSI GLP
10 PSI
G.NATURAL

41. Distribución Del GLP
• Es una mezcla de hidrocarburos líquidos, compuesto
fundamentalmente por Propano 30%, Butanos 67% y 3% pentanos.
• El GLP se obtiene en refinerías o del Gas Natural, Como propiedad
física importante del GLP es permanecer líquido en recipientes de
poco resistentes relativamente.
• Usos: Obtención de plásticos, Combustible (Refinerías, Vehículos,
Doméstico).

42. Presión (100 – 15 psi)
Liquido
(Propano y Butano)
Gas
Esquema de comportamiento del GLP
Dentro y fuera del recipiente

43. GAS
Presión
(100 psi y 15 psi)
LIQUIDO
0.3 PSI
Esquema de comportamiento del GLP
Dentro y fuera del recipiente

44. Distancias mínimas a edificaciones
Resolución 80505 del Ministerio de Minas
y Energía de 1997
Capacidad Tanque
m3 (galones)
Enterrado
(metros)
Superficial
(metros)
0,45 - 1 (120 - 250) 3 3
1,01 - 1,9 (251 - 500) 3 3
1,91 - 7,6 (501 - 2000) 3 7,6
7,61 - 15,2 (2001 - 4000) 7,6 7,6
15,21 - 114 (4000 - 30000) 15 23
114,01 - 265 (30000 - 70000) 15 23

48. Protección
catódica

50. • Baja presión
• Tubería de acero galvanizado, cobre,
acero inoxidable, etc.
• Conduce el gas hasta los artefactos
de consumo.
• Se complementa con los sistemas de
ventilación y evacuación de los
productos de la combustión.
Instalación Interna

51. Instalación Interna
• Características
Importantes:
Tubería
Rejilla de
ventilación
Ductos de
evaluación

52. Tuberías
• Tuberías Metálicas
• Tuberías Plásticas
• Cobre, van con uniones soldadas
con aleación de platino.
• Polipropileno sólo se admite su
uso en instalaciones enterradas.

53. TUBERIAS DE POLIETILENO
Un sistema en polietileno ofrece una cantidad importante
de ventajas sobre los sistemas convencionales:
• Flexible, elástica
• Pérdidas de carga por fricción mínimas (ausencia de
sedimentos o incrustaciones)
• No es atacada en ninguna forma por la corrosión,
resistente a bacterias y químicos
• No mantiene deformaciones permanentes
• Peso reducido
• Fácil de transportar
• Larga vida útil
• Menor costo de adquisición e instalación
• Resistente a movimientos sísmicos

54. Instalación de las Tuberías
• Sistemas de suministro independientes
• Puede ser oculta o visible
• No deben pasar por dormitorios, baños,
ascensores, transformadores eléctricos, entre
otros.
• Salidas de gas accesibles

55. Válvulas de corte, Válvulas de paso
• VALVULA DE CORTE: Ubicada en el centro de medición en
el exterior de la vivienda.
• VALVULA DE PASO: Ubicada cerca del gas doméstico en el
interior de la vivienda. Esta válvula debe quedar instalada en
una zona de fácil acceso y alejada del área de cocción.

56. Ubicación de las válvulas
• En la acometida
• A la entrada del
centro de medición
colectivo
• En cada punto de
salida destinado a
la conexión de los
artefactos

57. Centros de medición
 Conformado por el medidor
volumétrico de gas, el
regulador de presión, la
unión universal, válvula de
corte y accesorios
necesarios para la conexión.
 Reducen, de la red
secundaria, la presión a los
niveles permitidos.
 Miden la cantidad de gas
que consume cada usuario.
REGULADOR MEDIDOR

58. Centros de medición
• En el exterior de las viviendas, con fácil
acceso
• Armario o nicho hermético
• Aislado y protegido del tráfico automotor
• En forma vertical, nivelados y conectados a
la tubería
• Deben disponer de válvulas

59. Tipos de Regulación
• Regulación de
única etapa

60. Tipos de Regulación
• Regulación de dos/tres etapas:
1. Se reduce la
presión desde
la acometida
hasta la línea
matriz.
2.Se reduce la
presión de la
línea matriz a
la línea
individual

61. Instalación interna en edificaciones
multifamiliares
Ducto abierto en la
parte superior e
inferior.
El sótano debe estar
adecuadamente
ventilado.
S(aire) ≥10A(recinto)
Sin restricciones
El control de medición
de fácil acceso.

62. • Regulación de dos/tres etapas:

63. CONSUMO DE GAS EN COLOMBIA

64. COBERTURA DE GAS NATURAL EN
COLOMBIA

65. PRINCIPALES DISTRIBUIDORAS DE
GAS EN COLOMBIA
CIUDAD GLP GN
Bogotá Andigas ENAGAS S.A.
Medellín Fedegas E.E.P.P.M.
Cali DIGAS S.A.s. Gas de Occidente
Bucaramanga Norgas S.A: ESPIGAS S.A.
Neiva Alcanos de Colombia Alcanos de Colombia

66. Código de Distribución de Gas. Combustible por Redes.
Resolución 0067 de 21 de Diciembre de 1995. Ministerios de
Minas y Energía. Republica de Colombia.
Redes de distribución de Gas Natural. Módulo II -
Diplomado en distribución de gases combustibles.
Asociación Colombiana de Ingenieros de Petróleos (ACIPET)
y Universidad Surcolombiana. Bogotá, 1997.
Guía diseño de redes de gas. Gas Natural – EPM (La nueva
energía de la vida). Consultado el 5 de Junio de 2012.
Disponible en: http://es.scribd.com/doc/38827398/guia-
diseno-redes-gas
BIBLIOGRAFÍA

67. BIBLIOGRAFÍA
NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 2505: «Instalaciones para
suministro de gas en edificaciones residenciales y comerciales».
«Especificaciones, Instalaciones para Gas Domiciliario» URL:
http://www.barranquilla.gov.co/documentos/pot/anexos/Anexo_9_I
nstalacion_Gas.pdf

68. GRACIAS!