MEMORIA_DE_CALCULO_INSTALACIONES_INTERNAS_TIPICAS_rev_05.pdf

MEMORIA DE CÁLCULO
PROYECTO:
DIMENSIONAMIENTO DE CONFIGURACIONES DE INSTALCIONES
INTERNAS TIPICAS DE GAS NATURAL PARA CONSUMOS MENORES A 300
m3/mes

OBJETIVO
La presente memoria de cálculo sirve de sustento para la utilización de:
- La longitud equivalente por perdida de carga en accesorios será igual al 20% de la Longitud Real de
cada tramo de las configuraciones de instalación internas típicas.
- Determinar las distancias máximas a utilizar en cada tramo de las configuraciones de instalación
internas típicas.
- La caída de presión en el medidor.
En cumplimiento de la Resolución de Consejo Directivo Osinergmin N° 099-2016-OS/CD “Procedimiento
para la Habilitación de Suministros en Instalaciones Internas de Gas Natural

MEMORIA DE CALCULO DE INSTALACIONES INTERNAS RESIDENCIALES TÍPICAS
1.- Configuración de Instalación Interna Típica I
Grafica 01
1.1.- Datos de Diseño
Material y Tipo
de Tubería
PEALPE 1418
Gasodomésticos
C TOTAL
Cocina (4 quemadores y 1
horno)
N/A
Potencia (kw) 11 0 11.00 kw
Caudal
(m3/hora)
0.978 0 0.98 m3/hora
PARAMETROS DE DISEÑO
PARAMETROS CANTIDAD UNIDADES
Presión de Distribución 2.5 barg
Presión Mínima en la Red de Distribución 1 barg
Presión máxima admisible de operación
(MAPO) en la Instalación
23 mbarg
Regulador R4 UPSO Pres. Regulada 23 mbarg
Caida de Presión en el Medidor G1.6 (∆P) 0.3 mbarg
Presión de Salida del Medidor 22.7 mbarg
Presión de uso de Artefacto a Gas (Min, Max) 18 - 23 mbarg
Poder Calorífico Superior (*) 9581.89 Kcal/m3
Velocidad Máxima en la Red Interna 40 m/s
Densidad relativa del Gas Natural Seco 0.61
Factor de Seguridad 1
Factor de Simultaneidad 1
Factor de Longitud Equivalente 20%
Diámetro Interior 14 mm
Medidor G 1.6 Qmax. de medición 2.5 m3/hora
Grafica 01

1.2 Formula de Renouard para el cálculo de la caída de presión por tramos - NTP 111.011.
∆P = 22,759 x d x Le x Q1.82
x D-4.82
…Relación 01
Esta ecuación se aplica a instalaciones con presión de operación de 23 mbar.
Donde:
∆P Pérdida de presión (mbar)
d Densidad relativa del gas natural seco
Le (*) Longitud Equivalente (m)
Q Caudal a condiciones estándar (m3
/hora)
D Diámetro (mm)
Sustento Caída de Presión en el Medidor (∆P)
Para referencia de la caída de presión en el medidor típico a utilizar en las instalaciones internas
Se adjunta la gráfica de Perdida de Perdida de presión del Medidor Itron a Diafragma ACD G 1.6 que
representa el tipo de medidor instalado para los diseños típicos.
Grafica 02
Donde podemos ver que al flujo máximo permitido por un medidor tipo G1.6 permite 2.5 m3/hora
la caída de presión para Gas Natural es de 1 mbar.
Comprobando que estamos dentro del rango de caída de presión determinada en ensayos
realizados y publicados en la norma técnica colombiana NTC 2728 Medidores de Gas Tipo
Diafragma, adjuntamos un extracto de la misma que hace referencia a este punto específico.
Equivalencia de unidades:
1 Pa = 0.01 mbar

Entonces
200 Pa = 2 mbar
Dato que contiene la perdida de presión indicada por el medidor tipo G 1.6, valor medido a máximo
caudal, motivo por el cual se considera tomar como dato referencial la perdida de presión en el
medidor de acuerdo al caudal del diseño.
Caudal = 0.978 m3/h
∆P = 0.3 mbarg
Sustento Longitud equivalente Le
(*) Le = Lr x 1.20
(Lr) es la longitud real de un tramo de tubería en metros instalada entre los dos puntos de una
instalación.
Al circular un gas por una instalación interna de gas se produce una disminución de su presión,
que es debida en primer lugar por el roce del gas con las paredes de la tubería y en segundo
lugar por el roce en los diversos accesorios de la misma, como son codos, tees, válvulas, etc.
Para compensar este segundo efecto de pérdida de carga y simplificar los cálculos, se toma
como longitud del tramo de la instalación a la longitud real (Lr) incrementada en un 20% y esta
se denomina longitud equivalente (Le).
Tenemos que para una longitud real máxima (Lrmax) con la instalación de una Cocina con 4
quemadores y 1 horno) y las condiciones siguientes:
Qconsumomax = 1.004 m3/hora
Psalida del medidor = 22.7 mbar
Lrmax= 96 metros
Se asume la Instalación de 4 codos de 90° en PEALPE 1416 con Ø int = 14 mm y una válvula
para el punto del gasodoméstico PEALPE 1418 con un caudal de consumo = 1.004 m3/hora
(Cocina 4 quemadores y 1 horno).
NOTA: El procedimiento común en la construcción de una instalación interna es evitar el uso
de accesorio grafados (codos) para los cambios de dirección, optándose por hacer curvas con
la tubería PEALPE que es flexible y permite esta práctica, respetando el radio de giro mínimo
exigido por el diámetro de la tubería e instalando un accesorio (codo) y una válvula como
máximo, pero para el efecto de esta memoria de cálculo se asume la instalación de un codo
adicional como margen para este o cualquier otro accesorio.

Sustento de perdida de presión en accesorios
Tomamos las longitudes equivalentes par accesorios típicos que indica la NTP 111.010
Grafica 03
De esta tabla tomamos la relación siguiente:
* n=Le/D
𝑛 =
𝐿𝑜𝑛𝑔𝑖𝑡𝑢𝑑 𝑒𝑞𝑢𝑖𝑣𝑎𝑙𝑒𝑛𝑡𝑒 (𝑚)
𝐷𝑖𝑎𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑎𝑐𝑐𝑒𝑠𝑜𝑟𝑖𝑜 (𝑚𝑚)
…Relación 02
Esta relación la podemos encontrar en el libro de Robert L. Mott “MECANICA DE FLUIDOS”
Longitud equivalente para accesorios
Cálculo de longitud equivalente para 04 Codos 90° PEALPE 1418:
LEquivalente codo 90° = (
𝑛 𝑥 𝜙𝑡𝑢𝑏𝑒𝑟𝑖𝑎
1000
)x4
LEquivalente codo 90° = (
30 𝑥 14𝑚𝑚
1000
)x4
LEquivalente codo 90° = 1.68 m

Y para el cálculo de la longitud equivalente de las válvulas tipo bola tomamos el valor citado
en la tabla 8del Libro de Clarke L. Davidson R. (1962).
Grafica 04
Cálculo de longitud equivalente para 01 Válvula tipo bola PEALPE 1418.
LEquivalente válvula de bola = (
1000
)x1
3 𝑥 14𝑚𝑚
1000
)x1
LEquivalente válvula de bola = 0.042 m
Comparando con el 20% asumido para el cálculo la:
Lequivalente x accesorios = LE valvula + LE codo90
Lequivalente x accesorios = 1.68 m + 0.042 m
Lequivalente x accesorios = 1.72 m
El 20% de la longitud real:
20% Lreal= 96 x 0.20
20% Lreal= 19.20 m

Conclusión:
20% L real= 19.20 m > L equivalente x accesorios=1.72 m
Con este resultado consideramos suficiente el 20% como factor de equivalencia.
1.3 Cálculo de caída de presión ∆P en el punto B (Cocina 04 quemadores y 01 horno)
∆P = 22,759 x d x Le x Q1.82
x D-4.82
∆P(B) = 22,759 x 0.61 x (96+19.2) x (0.978)1.82
x (14)-4.82
∆P(B) = 4.672 mbar
1.4 Presión en el Punto B
Presión (B) = Presión (A) - ∆P(B)
Presión (B) = 22.7 – 4.672
Presión (B) = 18.028 mbar …..Aprobado
1.5 Calculo de la Velocidad - NTP 111.010.
𝑽 =
𝟑𝟔𝟓. 𝟓 𝒙 𝑸
𝑫𝟐 𝒙 𝑷
Donde:
Q Caudal en condiciones estándar (m3
/hora)
P Presión absoluta en el punto (Kg/cm2
)
D Diámetro de la tubería (mm)
V Velocidad lineal (m/s)
1.6 Cálculo de la velocidad en el punto B
𝑽(𝑩) =
𝟑𝟔𝟓. 𝟓 𝒙 𝟎. 𝟗𝟕𝟖
𝟏𝟒𝟐 𝒙 ((𝟏 + (
𝟏𝟖. 𝟑𝟏
𝟏𝟎𝟎𝟎 ))𝒙 𝟏𝟎𝟏𝟗𝟕𝟐)
𝑽(𝑩) = 𝟏. 𝟕𝟖𝟖𝟗𝒎/𝒔

2.- Configuración de Instalación Interna Típica II
Grafica 05
2.1.- Datos de Diseño
Material y Tipo de
Tubería
PEALPE 1418
Gasodomésticos C D TOTAL
Cocina (4
quemadores y 1
horno)
Calentador de paso de 5.5 L/min
Potencia (kw) 11 12 23,00 kw
Caudal (m3/hora) 0,978 1,066525171 2,064 m3/hora
3. PARAMETROS DE DISEÑO
Presión de Distribución 2,5 barg
23 mbarg
Caida de Presión en el Medidor G 1.6 (∆P) 0,6 mbarg
Presión de Salida del Medidor 22.4 mbarg
Presión de uso de Artefacto a Gas (Min,
Max)
18 - 23 mbarg
Poder Calorífico Superior (*) 9581,89 Kcal/m3
Densidad de Gas Natural Seco 0,61
Diametro Interior 14 mm
4. CAPACIDAD DE LA CONFIGUIRACIÓN INSTALACIÓN INTERNA TÍPICA
Esta Instalación Interna Típica sirve para la instalación de una Cocina de (4 quemadores y 1 horno) e
Gasodomesticos de menor consumo como:
Gasodomestido Potencia (kw) Gasodomestico Potencia (kw)

Cocina de 04
quemadores y 01
horno (C)
11 Secadora de ropa de
18lbs. de 01
quemador.
7,2
Cocina de 04
quemadores
6,4 Calentador de paso
5.5 l/min (D)
12
Cocina de 02
quemadores
3,2
Longitud Real máxima (metros) Presiones en Puntos (mbarg)
Tramo A-B Tramo
B-C
Tramo B-
D
B C D
≤ 15 ≤ 10 ≤ 28 19,605 19,118 18,01
2.2 Cálculo de la caída de presión por tramos - NTP 111.011.
∆P = 22,759 x d x Le x Q1.82
x D-4.82
Ec. Renouard
Donde:
/hora)
D Diámetro (mm)
a) Sustento Caída de Presión en el Medidor (∆P)
De la Grafica 02 tenemos el valor estimado de perdida de presión en el medidor:
Caudal = 2.04 m3/h
∆P = 0.6 mbarg.
b) Sustento Longitud equivalente Le
Tenemos que para una longitud real máxima (Lrmax) de tubería instalada para la instalación de
una Cocina con 4 quemadores y 1 horno más 01 Calentador de paso de 5.5 L/min para las
condiciones siguientes:

Psalida del medidor = 22.55 mbar
Lmaxl = Tramo A - D
Lmaxl = 43 metros
Se asume la Instalación de 02 codos de 90° en PEALPE 1416 con Ø int = 14 mm, 01 válvula para
el punto del gasodoméstico PEALPE 1418 y 01 Tee 90° entre el tramo A-B, 02 codos 90° y 01
válvula en el tramo B-C y 02 codos 90° y 01 válvula en el tramo B-D con un caudal de consumo
máximo = 2.04 m3/hora (Cocina 4 quemadores y 1 horno y Calentador de paso de 5.5 L/min).
exigido por el diámetro de la tubería e instalando una válvula como máximo, pero para el
efecto de esta memoria de cálculo se asume la instalación de un codo adicional como margen
para este o cualquier otro accesorio.
Utilizando la relación 02: 𝑛 =
…Relación 02
Cálculo de longitud equivalente para los tres tramos de la instalación:
Tramo 01 (A-B) Centro de medición hasta la Tee (15 metros):
- 02 Codos 90° PEALPE 1418
- 01 tee de 90° PEALPE 1418
- 01 válvula de bola PEALPE 1418
Cálculo de longitud equivalente para 02 CODOS 90° PEALPE 1418:
LEquivalente codo grafado = (
1000
)x2
30 𝑥 14𝑚𝑚
1000
)x2
LEquivalente codo grafado = 0.84 m
Cálculo de longitud equivalente para 01 Tee PEALPE 1418:
LEquivalente tee = (
1000
)x1
60 𝑥 14𝑚𝑚
1000
)x1
LEquivalente tee = 0.84 m
1000
)x1
3 𝑥 14𝑚𝑚
1000
)x1
Lequivalente x accesorios = LE valvula + LE codo90 + LEquivalente tee
Lequivalente x accesorios = 0.84 m + 0.84 m + 0.084 m

20% Lreal= 15 x 0.20
20% Lreal= 3 m
Nos da como resultado lo siguiente:
20% Lreal= 3 m
Entonces:
20% L equivalente = 3 m > L equivalente x accesorios=1.764 m
Tramo 02 (B -C) desde la Tee hasta la Cocina 04 quemadores y 01 horno (10 metros):
1000
)x2
30 𝑥 14𝑚𝑚
1000
)x2
1000
)x1
3 𝑥 14𝑚𝑚
1000
)x1
20% Lreal= 10 x 0.20
20% Lreal= 2 m
Nos da como resultado lo siguiente:
20% Lreal= 2 m
Entonces:
20% L equivalente= 2 m > L equivalente x accesorios= 0.924 m
Con este resultado consideramos suficiente el 20% como factor de Longitud equivalente.
Tramo 03 (B-D) desde la Tee hasta el Calentador de paso de 5.5 L/min (28 metros):

1000
)x2
30 𝑥 14𝑚𝑚
1000
)x2
1000
)x1
3 𝑥 14𝑚𝑚
1000
)x1
20% Lreal= 28 x 0.20
20% Lreal= 5.6 m
Entonces:
20% L equivalente= 5.6 m > L equivalente x accesorios= 0.924 m
Con este resultado consideramos suficiente el 20% como factor de Longitud equivalente
- Cálculo de caída de presión ∆P en el punto B
∆P = 22,759 x d x Le x Q1.82
x D-4.82
∆P(B) = 22,759 x 0.61 x (18) x (2.06)1.82
x (14)-4.82
∆P(B) = 2.795 mbar
- Cálculo de caída de presión ∆P en el punto C
∆P = 22,759 x d x Le x Q1.82
x D-4.82
∆P(C) = 22,759 x 0.61 x (12) x (0.9873)1.82
x (14)-4.82
∆P(C) = 0.487 mbar
- Cálculo de caída de presión ∆P en el punto D
∆P = 22,759 x d x Le x Q1.82
x D-4.82
∆P(D) = 22,759 x 0.61 x (33.6) x (1.077)1.82
x (14)-4.82
∆P(D) = 1.596 mbar
Por lo tanto, la caída de presión hasta el gasodoméstico más alejado que vendría a ser el Punto D
(Calentador de paso de 5.5 L/hora):

∆Pmax = ∆P(B) + ∆P(D)
∆Pmax = 4.391 mbar
2.4 Presión en el Punto más alejado
Presión (D) = Presión (A) - ∆Pmax
Presión (C) = 22.4 – 4.392
Presión (C) = 18.01 mbar …. Aprobado
3.- Configuración de Instalación Interna Típica III
Grafica 06
3.1 Datos de Diseño
2. DATOS TÉCNICOS
Material y Tipo de
Tubería
PEALPE 1418
Cocina (4
quemadores y 1
horno)
Calentador de paso 10 l/min
23 mbarg
Caida de Presión en el Medidor (∆P) 1 mbarg
Presión de Salida del Medidor 22 mbarg

Gasodomesticos de menor consumo como :
Cocina de 04
quemadores y 01
horno (C)
11 Secadora de ropa
18 lbs. de 01
quemador.
7,2
Cocina de 04
quemadores
5.5 l/min
12
Cocina de 02
quemadores
10 l/min (D)
18
Longitud Real máxima (m) Presiones en Puntos (mbarg)
Tramo A-B Tramo B-
C
Tramo B-
D
A B C D
≤ 10 ≤ 15 ≤ 9 22 19.159 18.429 18.086
∆P = 22,759 x d x Le x Q1.82
x D-4.82
Ec. Renouard
Donde:
/hora)
D Diámetro (mm)
c) Sustento Caída de Presión en el Medidor (∆P)
Caudal = 2.65 m3/h

∆P = 1 mbarg.
d) Sustento Longitud equivalente Le
Psalida del medidor = 22 mbar
Lmaxl = Tramo A - D
Lmaxl = 25 metros
válvula en el tramo B-C y 02 codos 90° y 01 válvula en el tramo B-D con un caudal de consumo
máximo = 2.65 m3/hora (Cocina 4 quemadores y 1 horno y Calentador de paso de 10 L/min).
…Relación 02
Tramo 01 (A-B) Centro de medición hasta la Te (10 metros):
1000
)x2
30 𝑥 14𝑚𝑚
1000
)x2
1000
)x1
60 𝑥 14𝑚𝑚
1000
)x1
1000
)x1
3 𝑥 14𝑚𝑚
1000
)x1

20% Lreal= 10 x 0.20
20% Lreal= 2 m
Entonces:
20% L equivalente = 2m > L equivalente x accesorios=1.764 m
Tramo 02 (B-C) Tee hasta la Cocina 04 quemadores y 01 horno (9 metros):
1000
)x2
30 𝑥 14𝑚𝑚
1000
)x2
1000
)x1
3 𝑥 14𝑚𝑚
1000
)x1
20% Lreal= 9 x 0.20
20% Lreal= 1.8 m
Entonces:
Tramo 03 (B-D) Tee hasta el Calentador de paso de 10 L/min (28 metros):

1000
)x2
30 𝑥 14𝑚𝑚
1000
)x2
1000
)x1
3 𝑥 14𝑚𝑚
1000
)x1
20% Lreal= 28 x 0.20
20% Lreal= 5.6 m
Entonces:
20% L equivalente= 5.6 m > L equivalente x accesorios= 0.924 m
∆P = 22,759 x d x Le x Q1.82
x D-4.82
∆P(B) = 22,759 x 0.61 x (12) x (2.6)1.82
x (14)-4.82
∆P(B) = 2.841 mbar
∆P = 22,759 x d x Le x Q1.82
x D-4.82
∆P(C) = 22,759 x 0.61 x (10.8) x (0.9873)1.82
x (14)-4.82
∆P(C) = 0.730 mbar
∆P = 22,759 x d x Le x Q1.82
x D-4.82
∆P(D) = 22,759 x 0.61 x (18) x (1.6155)1.82
x (14)-4.82
∆P(D) = 1.073 mbar

∆Pmax = ∆P(B) + ∆P(D)
Presión (C) = 22 – 3.914
4.- Configuración de Instalación Interna Típica III
Grafica 07
4.1 Datos de Diseño
2. DATOS TÉCNICOS
Material y Tipo de
Tubería
PEALPE 1620
Cocina (4 quemadores y 1
horno)
Calentador de paso 10 l/min
Presión máxima admisible de operación (MAPO) en
la Instalación
23 mbarg

Caida de Presión en el Medidor (∆P) 1 mbarg
Presión de Salida del Medidor 22 mbarg
Medidor Actaris ACD G 1.6 Qmax. de medición 2.5 m3/hora
Gasodomesticos de menor consumo como:
Cocina de 04
quemadores y 01
horno (C)
11 Secadora de ropa
18lbs. (un
quemador)
7,2
Cocina de 04
quemadores
5.5 l/min
12
Cocina de 02
quemadores
10 l/min (D)
18
Longitud Real máxima Presiones en Puntos (mbarg)
Tramo A-B (m) Tramo B-C
(m)
Tramo B-D
(m)
A B C D
≤ 14 ≤ 15 ≤ 30 22 19.91 19.52 18.03
∆P = 22,759 x d x Le x Q1.82
x D-4.82
Ec. Renouard
Donde:
/hora)
D Diámetro (mm)

e) Sustento Caída de Presión en el Medidor (∆P)
Caudal = 2.65 m3/h
∆P = 1 mbarg.
f) Sustento Longitud equivalente Le
Psalida del medidor = 22 mbar
Lmaxl = Tramo A - D
Lmaxl = 44 metros
válvula en el tramo B-C Ø int = 16 mm y 02 codos 90° y 01 válvula en el tramo B-D Ø int = 16
mm con un caudal de consumo máximo = 2.65 m3/hora (Cocina 4 quemadores y 1 horno y
Calentador de paso de 10 L/min).
…Relación 02
Tramo 01 (A-B) Centro de medición hasta la Tee (10 metros):

1000
)x2
30 𝑥 16𝑚𝑚
1000
)x2
1000
)x1
60 𝑥 16𝑚𝑚
1000
)x1
1000
)x1
3 𝑥 16𝑚𝑚
1000
)x1
20% Lreal= 14 x 0.20
20% Lreal= 2.8 m
Entonces:
20% L equivalente = 2.8 m > L equivalente x accesorios= 2.004 m
Tramo 02 (B-C) Tee hasta la Cocina 04 quemadores y 01 horno (15 metros):
1000
)x2
30 𝑥 16𝑚𝑚
1000
)x2
1000
)x1

3 𝑥 16𝑚𝑚
1000
)x1
20% Lreal= 15 x 0.20
20% Lreal= 3 m
Entonces:
Tramo 03 (B_D) Tee hasta el Calentador de paso de 10 L/min (30 metros):
1000
)x2
30 𝑥 14𝑚𝑚
1000
)x2
1000
)x1
3 𝑥 14𝑚𝑚
1000
)x1
20% Lreal= 30 x 0.20
20% Lreal= 6 m
Entonces:

∆P = 22,759 x d x Le x Q1.82
x D-4.82
∆P(B) = 22,759 x 0.61 x (16.8) x (2.60)1.82
x (16)-4.82
∆P(B) = 2.09 mbar
∆P = 22,759 x d x Le x Q1.82
x D-4.82
∆P(C) = 22,759 x 0.61 x (18) x (0.9873)1.82
x (16)-4.82
∆P(C) = 0.384 mbar
∆P = 22,759 x d x Le x Q1.82
x D-4.82
∆P(D) = 22,759 x 0.61 x (36) x (1.6155)1.82
x (16)-4.82
∆P(D) = 1.88 mbar
∆Pmax = ∆P(B) + ∆P(D)
Presión (C) = 22 – 3.969
5 CONCLUSIÓN
- Se Sustentó la estimación del 20% de la longitud real de cada tramo como equivalente a la
perdida de carga producida por los accesorios típicos instalados en una Instalación Interna
Típica Residencial.
- Para los las Instalaciones típicas Internas sustentadas en esta memoria de cálculo, se debe
asumir como las distancias máximas para los tramos dentro de cada Configuración de
Instalación Interna Típica sustentada en este documento.
- Caída de Presión producida por el Medidor modelo G 1.6 será iguala 1 mbar a flujo máximo 2.5
m3/h.

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