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Inspección de sistemas de gas y documentos necesarios para su
aprobación
Presentation · March 2018
DOI: 10.13140/RG.2.2.23763.68641
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Diego Fernando Venegas Vásconez
University of Bío-Bío
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2. Inspección de sistemas de gas y
documentos necesarios para su
aprobación
Ing. Diego Venegas Vásconez M.Sc.
3. Diego Venegas Vásconez
Ingeniero Mecánico de la Escuela Politécnica Nacional de Quito Ecuador.
Magister en Ingeniería Industrial y Productividad de la Escuela Politécnica Nacional de Quito
Ecuador.
Participante en varios Cursos y Seminarios sobre manejo de GLP y GN
Autor y Coautor de varios trabajos en el área de prevención y seguridad en el manejo de
gases combustibles.
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4. Temario
1. Introducción
2. Normativa aplicable
3. Sistemas de gas combustible
4. Verificaciones en sistemas de gas
5. Notificación de instalaciones y documentos a presentar
6. Dimensionamiento
6. Qué es el GLP Obtención
Propiedades y características Equivalencias energéticas
Usos y aplicaciones Ventajas
Desventajas Peligros
7. Gas
Cualquier gas o mezcla de gases apropiada para unos como
combustible doméstico o industrial y transportado o distribuido al
usuario a través de un sistema de tuberías. Los tipos comunes son:
Gas natural Gas manufacturado Gas licuado de petróleo
ASME B31.8 Sistemas de tubería para transporte y distribución de gas
8. • Gas licuado de petróleo
• Es un hidrocarburo
• Principalmente mezcla de
Propano (C3 H8) – Butano (C4 H10)
• Se licúa fácilmente al variar 2 parámetros físicos
• Disminución de temperatura
• Aumento de presión
• Es combustible (combinado con el oxígeno forma una
mezcla inflamable, al contacto con una fuente de
ignición)
Qué es el G.L.P.?
12. Ventajas
Alto poder calorífico comparado con otras fuentes
de energía.
Limpio en términos de emisiones de gases
contaminantes.
Se combustiona completo, por eso no produce
hollín, permite mayor durabilidad de los artefactos
Fácil de transportarlo y almacenarlo.
Abastible,“Ficha de datos de seguridad del combustible,” 2016. Online: http://www.abastible.com
World LPG Association,“LPG exceptional energy,” 2016.
13. Ventajas
Su manipulación es muy segura si se lo maneja
técnicamente.
Como una sola fuente de energía puede
satisfacer varias necesidades energéticas.
Amigable con el medio ambiente ya que reduce
en un 68% las emisiones de óxido de nitrógeno
y en un 15% las emisiones de dióxido de
carbono.
Pemex México,“Hoja de Datos de Seguridad Para Sustancias Químicas Gas Licuado Del Petróleo,” Online: http://www.gas.pemex.com
World LPG Association,“LPG exceptional energy,” 2016.
14. Desventajas
Falta de previsión en el diseño
original de nuevas instalaciones
para el espacio destinado al
almacenamiento, por lo que los
recipientes son instalados en
sitios poco seguros.
Falta de protección a los
recipientes que contienen el
combustible.
D.VenegasVásconez, S. Celi Ortega, J. Rocha Hoyos, C.Ayabaca Sarria, and E. Mena Mena,“Manejo del gas licuado de petróleo en
Panamá,” RIDTEC, vol. 13, no. 2, pp. 22–30, 2017
15. Desventajas
Como los sistemas requieren
poco mantenimiento, se
produce descuido de los
usuarios, los cuales hacen llegar
al límite de la vida útil a los
elementos de una instalación,
provocando accidentes.
D.Venegas et al.,“Mantenimiento necesario en instalaciones de GLP,” in Asociacion Española de Ingenieria Mecanica, 2016, pp. 353–
360.
20. Alcance
El código se aplica al almacenamiento, manejo, transporte y
uso de Gas LP
21. Aplicación del Código
(1) Recipientes, tuberías y equipos asociados, cuando suministren Gas LP a
un edificio
(2) Transporte vial de Gas LP
(3) Diseño, construcción, instalación y operación de terminales marítimas
(recepción de Gas LP) para su entrega a transportistas, distribuidores o
usuarios
(4) Diseño, construcción, instalación y operación de terminales de
gasoductos que reciben Gas LP proveniente de gasoductos bajo la
jurisdicción del U.S. Department of Transportation, cuyo propósito
principal es la recepción de Gas LP para su entrega a transportistas,
distribuidores o usuarios.
22. Publicaciones NFPA
NFPA 59: Plantas de GLP
NFPA 70: Código
eléctrico nacional
NFPA 101: Código de
seguridad humana
NFPA 160: Norma para
efectos de llama
NFPA 220: Norma para
tipos de construcciónes
de edificios
Norma 251:Métodos de
ensayos de la resistencia
al fuego
NFPA 1192: Norma para
vehículos de placer
23. Otras Publicaciones
API American Petroleum Institute
ASCE American Society of Civil Engineers
ASME. American Society of Mechanical Engineers
ASTM. American Society for Testing and Materials
CGA. Compressed Gas Association
IAS. International Approval Services
NBBPVI. National Board of Boiler and PressureVessel Inspectors
UL. Underwriters Laboratories Inc
32. Distancias de seguridad
D.Venegas and Ó. Farías,“La BLEVE, un motivo para la seguridad en las instalaciones de GLP,” in 13o Congreso Iberoamericano de
Ingeniería Mecánica CIBEM, 2017
35. Recipientes
Diseñados, fabricados y marcados en
conformidad con las regulaciones de
DOT, ASME, Sección VIII, “Normas
para la construcción de recipientes a
presión no sometidos al fuego”
39. Tuberías (Incluidas Mangueras), Accesorios y Válvulas
Deberán ser recomendados para
ese servicio por el fabricante, y
deberán ser aprobados
Las tuberías que puedan contener
Gas LP líquido, y que puedan estar
aisladas por válvulas, y que
requieran de válvulas de alivio
hidrostáticas, deberán tener una
presión de operación de 350 psig
(2,41 MPag)
40. Dimensionamiento de los Sistemas de Tuberías para
Vapor de Gas LP
Los sistemas de tuberías para vapor de Gas LP deberán dimensionarse
e instalarse para proveer un suministro de gas que satisfaga la demanda
máxima de todos los equipos de consumo de gas
41. Tubos y Tuberías
Tubos. Deberán cumplir con lo siguiente:
(1) Hierro forjado — ASME B 36.10M
(2) Tubos de acero — ASTM A 53,
(1) Tubos, de Acero, Negro y Galvanizado por Inmersión, Revestidos en Zinc, Con Costura y Sin Costura
(2) Tubos de acero —ASTM A 106, Tubos de Acero al Carbono, sin Costura
(3) Tubos de latón —ASTM B 43, Especificación Estándar para Tubos de Latón Rojo
sin Costura
(4) Tubos de cobre —ASTM B 42
(5) Tubos de poliamida y polietileno —ASTM D 2513,
Deberán ser recomendados por el fabricante para el uso con Gas LP
42. Equipos
Los equipos deberán estar fabricados con materiales que sean compatibles con el Gas
LP, bajo condiciones de servicio.
Las partes metálicas que contienen presión deberán estar hechas con los siguientes
materiales:
(1) Acero
(2) Fundición dúctil (nodular)
(3) Fundición maleable
(4) Fundición gris de resistencia superior
(5) Latón;
(6) Materiales equivalentes a los anteriores en punto de fusión, resistencia a la
corrosión, dureza y resistencia.
43. Artefactos
Los artefactos nuevos
residenciales, comerciales e
industriales que consumen Gas
LP, deberán ser aprobados.
No se deberá permitir que
ningún artefacto fabricado
originalmente para su
operación con un combustible
gaseoso diferente del Gas LP
sea utilizado con Gas LP, a
menos que el mismo se
convierta para el uso de Gas
LP, y ensaye para su
desempeño con Gas LP antes
de ser puesto en servicio.
45. Ubicacion de calefones
De preferencia los calefones
deberan ubicarse en la parte
exterior de las viviendas
46. Ensayo de los Sistemas de Tuberías
Luego del armado, los
sistemas de tuberías
(incluidas las mangueras)
deberán ensayarse y
demostrar que están libres
de fugas a una presión no
menor a la presión normal
de operación.
47. Ensayo de los Sistemas de Tuberías
Las tuberías dentro del alcance
de la norma NFPA 54, Código
Nacional del Gas Combustible,
deberán ensayarse con presión
en conformidad con ese código.
Los ensayos no deberán
realizarse con llama.
48. Protección de los Recipientes ASME
Se deberá proveer protección
contra incendios para
instalaciones con una capacidad
de agua total mayor que 4000 gal
(15,1m3) y para recipientes
ASME sobre techos.
Los modos de protección contra
incendios deberán ser
especificados por escrito en una
reseña de prevención de
descarga de productos y
preparación ante incidentes
49. Otros Requisitos de Protección
Deberán proveerse caminos u otros
medios de acceso para equipos de
emergencia tales como equipos del
departamento de bomberos.
Toda planta industrial, planta granel y
punto de distribución deberá contar
con al menos un extintor portátil
aprobado que tenga una capacidad
mínima de 18 lb (8,2 kg) de polvo
químico seco con calificación B:C.
51. Notificación de las instalaciones
Instalaciones Estacionarias.
Antes de comenzar la instalación,
los planos para las instalaciones
estacionarias con recipientes de
más de 2000 gal (7,6 m3) de
capacidad individual, o con
capacidad total mayor a 4000 gal
(15,1 m3), y aquellos para
instalaciones sobre techos, deberán
ser presentados ante la autoridad
competente por parte de la
persona o compañía que hace la
instalación.
52. Calificación del Personal
Aquellas personas que transfieran Gas LP líquido, que transporten
Gas LP, o cuyas funciones principales estén comprendidas en el
código, deberán estar entrenadas en los procedimientos de manejo
apropiados.
Se deberá proveer entrenamiento de actualización al menos cada 3
años.
El entrenamiento deberá estar documentado
53.
54. Personal para la Transferencia
Las operaciones de
transferencia deberán ser
realizadas por personal
calificado
El personal de transferencia
deberá tomar la precaución de
asegurarse de que los Gases
LP transferidos sean aquellos
para los cuales han sido
diseñados el sistema de
transferencia y los recipientes
a llenar.
56. Memoria técnica
Antecedentes y descripción del proyecto
Cálculos
Materiales a emplear
Ubicación de recipientes
Ubicación de protecciones
Normas de referencia
Firmas de responsabilidad
68. Cálculo de instalaciones de GLP
a) Capacidad de la instalación
b) Factor de simultaneidad
c) Generación de vapor
d) Selección de tanques
e) Selección de tuberías
f) Selección de reguladores
g) Selección de vaporizadores
69. Requisitos de una instalación de gas combustible
El diseño, dimensiones, materiales,
accesorios y sistemas de unión
de la instalación de gas
combustible serán tales que
garanticen el adecuado flujo de
gas para atender las
necesidades de los aparatos
que deban conectarse, así como
la seguridad en la conducción
del gas hasta los mismos
70. Requisitos de una instalación de gas combustible
El diseño de una instalación debe tener en cuenta los siguientes
aspectos:
Familia y denominación del gas.
Poder calorífico superior.
Densidad relativa.
Caudal, presiones máxima y mínima en tuberías de
conducción y artefactos de gas.
Presencia eventual de condensados.
Medio exterior con el que esté en contacto.
71. Dimensionamiento de Tanques
Dimensionamiento por capacidad deVaporización
Los tanques se dimensionan en función a su capacidad de vaporización.
Para que el líquido vaporice, es decir, pase a estado gaseoso, es necesario
un aporte de calor que el fluido (GLP líquido) toma del ambiente, a través
de las paredes del tanque (superficie mojada), transmitiéndose este calor
por conducción a través de la chapa del tanque.
72. Dimensionamiento de Tanques
Dimensionamiento por capacidad deVaporización
Así, la vaporización natural será directamente proporcional a los siguientes
factores:
Superficie mojada por el líquido (se considera nula la transferencia de
calor del exterior a la fase gaseosa del tanque).
Temperatura exterior o del ambiente.
Temperatura interior del GLP (fase líquida).
Calor latente de vaporización del GLP.
Coeficiente de transmisión de calor de la chapa.
73. Cálculo de Diámetro de Tuberías
El diámetro de las tuberías a instalar es un factor que va a determinar en gran
medida el costo final de una red de distribución por lo que es muy importante
realizar adecuadamente su cálculo.
Este diámetro depende de:
La naturaleza del gas con su densidad característica.
La caída de presión que se admita que va a ser función del caudal y de la
presión de trabajo.
La velocidad resultante de circulación del gas.
74. Cálculo de Diámetro de Tuberías
La presión del gas decae conforme avanza a lo largo de la tubería por
efecto del rozamiento con las paredes y los diferentes accesorios así
como por la presencia de cambios de sección en la tubería.
Este efecto es lo que se conoce como pérdida de carga.
En general la manera de calcular estos diámetros consiste en determinar
la pérdida de carga que se produce para un determinado diámetro
obtenido por tanteo para comprobar si esa pérdida de carga y la
velocidad resultantes son aceptables.
75. Selección de Reguladores de Presión
Las tablas de capacidad de un regulador muestran la capacidad del
mismo a diferentes presiones de entrada, a una presión de ajuste de
salida pre-determinada de fábrica.
Lo que debe saber para seleccionar un regulador:
1. La carga del equipo (capacidad de gas en m3/h, kg/h o BTU/h, es la
suma de los consumos instalados y proyectados)
2.Tamaño de laTubería
3. Presión de Entrada (valor máximo y mínimo)
4. Presión de Salida
5. Mezcla de gas empleado (Propano/Butano)
6. Seleccionar regulador del catálogo del fabricante
77. Ventajas de los sistemas de regulación en dos etapas
Presión uniforme al equipo alimentado por gas
El arreglo de dos etapas, permite que el regulador de segunda etapa sea
alimentado con una presión de entrada casi constante en la casa. Esto hace
que el regulador de segunda etapa sea más preciso y como resultado
mantenga constante la presión de salida a 11 pulgadas de c.a. (27 milibares),
mejorando la eficiencia total de los equipos conectados al sistema de gas.
Congelamiento
El sistema del dos etapas reduce los problemas de congelamiento causados
por el agua que se encuentra en el gas. Los orificios utilizados en los
reguladores son más grandes, lo que dificulta la formación de hielo que
pudiera bloquear el paso del gas.
La expansión del gas a través de dos orificios en vez de uno solo reduce
grandemente “el efecto de congelación”.
78. Ventajas de los sistemas de regulación en dos etapas
Menores costos de Instalación
Este arreglo permite que se utilicen tuberías de menor diámetro entre la
primera etapa y la segunda, reduciendo el costo de materiales e instalación.
Flexibilidad en la Instalación
Un regulador de primera etapa puede alimentar varios reguladores de baja
presión o segunda etapa, lo que permite la incorporación de equipos en un
futuro sin afectar la eficiencia de equipos ya existentes.
Menor número de fallas
Con un sistema de dos etapas, se puede esperar que hayan menos fallas y
problemas causados por el apagado de pilotos o ajuste de quemadores. Esta
configuración aumenta la eficiencia de los equipos, reduce los costos de
operación y reduce el número de llamadas de servicio por parte del cliente.
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