Manual Sena Instalaciones_gas

INSTALACION DE REDES PARA EL SUMINISTRO DE GAS COMBUSTIBLE EN EDIFICACIONES RESIDENCIALES Y COMERCIALES

0. INTRODUCCIÓN Y OBJETIVOS GENERALES DEL CURSO

4

MÓDULO 1: PROPIEDADES FÍSICO-QUÍMICAS DE LOS GASES HIDROCARBUROS

4

1.0 INTRODUCCIÓN Y OBJETIVOS 1.1 GENERALIDADES 1.2 CARACTERÍSTICAS DEL GAS NATURAL 1.3 CARACTERÍSTICAS DEL GAS LICUADO DEL PETRÓLEO GLP 1.4 CONCLUSIONES

4 5 6 7 8

MÓDULO 2: INTERPRETACIÓN DE PLANOS

9

2.0 INTRODUCCIÓN Y OBJETIVOS 2.1 ¿QUÉ ES UN PLANO? 2.1.1 PLANO DE UN DIBUJO EN PLANTA 2.1.2 PLANO DE UN DIBUJO EN ELEVACIÓN 2.1.3 PLANO DE UN DIBUJO EN FACHADA 2.2 CONCLUSIONES

9 9 10 10 10 10

MÓDULO 3: TUBERÍAS Y ACCESORIOS

11

3.0 INTRODUCCIÓN Y OBJETIVOS 3.1 MATERIALES AUTORIZADOS PARA TUBERÍAS DE REDES INTERNAS. 3.1.0 INTRODUCCIÓN 3.1.1 TUBERÍAS DE ACERO 3.1.2 TUBERÍAS DE COBRE 3.1.3 TUBERÍAS DE ALUMINIO 3.1.4 TUBERÍAS CORRUGADAS DE ACERO INOXIDABLE 3.2 CORTADO DE TUBERÍA METÁLICAS 3.2.0 INTRODUCCIÓN

11 11 11 12 13 14 15 16 16

__________________________________________________________________________ 1 Hipermedia: “Instalación de redes para el suministro de gas combustible en edificaciones residenciales y comerciales” Derechos reservados SENA

3.2.1 HERRAMIENTAS PARA EL CORTADO DE TUBERÍAS 3.3 CURVADO DE TUBOS 3.3.0 INTRODUCCIÓN 3.3.1 RADIO DE LA CURVA 3.3.2 CURVADO DE TUBOS FLEXIBLES DE COBRE 3.4 NORMAS APLICABLES 3.4.0 INTRODUCCIÓN 3.4.1 NORMAS TÉCNICAS COLOMBIANAS E INTERNACIONALES 3.5 UNIONES ROSCADAS 3.5.0 INTRODUCCIÓN 3.5.1 ROSCAS 3.5.2 CORTE Y ROSCADO DE TUBERÍA 3.6 UNIONES SOLDADAS 3.6.0 INTRODUCCIÓN 3.6.1 UNIÓN REBORDEADA 3.6.2 HERRAMIENTAS 3.7 REQUISITOS PARA LA CONSTRUCCION DE INSTALACIONES 3.7.0 INTRODUCCIÓN 3.7.1 TUBERÍAS A LA VISTA 3.7.2 TUBERÍAS ENTERRADAS 3.7.3 TUBERÍAS EMBEBIDAS 3.7.4 TUBERÍAS POR DUCTOS 3.7.5 CONSIDERACIONES 3.8 EJEMPLOS DE APLICACIÓN 3.8.0 INTRODUCCIÓN 3.8.1 PRIMER EJEMPLO 3.8.2 SEGUNDO EJEMPLO 3.9 PRUEBA DE ESTANQUEIDAD EN EL SISTEMA DE TUBERÍAS 3.9.0 INTRODUCCIÓN 3.10 PUESTA EN SERVICIO 3.10.0 INTRODUCCIÓN 3.10.1 GASODOMÉSTICOS 3.11 CONCLUSIONES

16 17 17 18 18 19 19 19 19 19 19 20 22 22 22 23 24 24 24 25 25 25 25 26 26 27 28 29 29 30 30 30 32

MÓDULO 4: CENTROS DE MEDICIÓN Y REGULACION

33

4.0 INTRODUCCIÓN Y OBJETIVOS 4.1 TIPOS DE REGULADORES 4.1.0 INTRODUCCIÓN 4.1.1 TIPOS DE REGULADORES

33 33 33 33


4.1.2. CLASIFICACIÓN DE LOS REGULADORES SEGÚN LA PRESIÓN DE OPERACIÓN 4.1.3 SELECCIÓN DE LOS REGULADORES 4.2 TIPOS DE REGULACIÓN 4.2.0 INTRODUCCIÓN 4.2.1 REGULACIÓN DE ÚNICA ETAPA 4.2.2 REGULACIÓN EN DOS ETAPAS 4.2.3 REGULACIÓN EN TRES ETAPAS: 4.2.4 OTROS TIPOS DE REGULACIÓN 4.3 CENTROS DE MEDICIÓN 4.3.0 INTRODUCCIÓN 4.3.1 ESQUEMATIZACIÓN DE LA INSTALACIÓN 4.3.2 DEFINICIONES 4.3.3 CALIBRACIÓN DE MEDIDORES 4.3.4 TIPOS DE MEDIDORES 4.3.5 INSTALACIÓN DE CENTROS DE MEDICIÓN EN EDIFICACIONES DOMICILIARIAS 4.3.6 UBICACIÓN DE LOS MEDIDORES 4.4 CONCLUSIONES

34 35 35 35 36 36 36 37 38 38 38 38 39 40 40 43 44

MÓDULO 5: SISTEMA DE VENTILACIÓN Y DE EVACUACIÓN DE LOS PRODUCTOS DE LA COMBUSTIÓN 45 5.0 INTRODUCCIÓN Y OBJETIVOS 45 5.1 SISTEMAS DE VENTILACIÓN 45 5.1.0 INTRODUCCIÓN 45 5.1.1 VENTILACIÓN DE ESPACIOS CONFINADOS 46 5.1.2 VENTILACIÓN DE ESPACIOS CONFINADOS DESDE OTROS ESPACIOS DE LA MISMA EDIFICACIÓN UBICADOS EN EL MISMO PISO O NIVEL. 46 5.1.3 VENTILACIÓN DE ESPACIOS CONFINADOS DESDE EL EXTERIOR 47 5.2 SISTEMA DE EVACUACIÓN DE HUMOS 47 5.2.0 INTRODUCCIÓN 47 5.2.1 EVACUACIÓN DE HUMOS 48 5.2.2 DEFINICIONES 48 5.2.3 CLASIFICACIÓN DE LOS ARTEFACTOS A GAS SEGÚN LA EVACUACIÓN DE LOS PRODUCTOS DE LA COMBUSTIÓN 48 5.3 CONCLUSIONES 49


0. INTRODUCCIÓN Y OBJETIVOS GENERALES DEL CURSO Introducción En este momento se requiere de una formación profesional integral en el área de instalación de redes para el suministro de gas combustible en edificaciones residenciales y comerciales en todo el territorio nacional, para que todos los hogares colombianos se vean beneficiados con esta fuente de energía con seguridad y confiabilidad. Este curso, esta orientado a las personas que deseen adquirir la competencia laboral como instaladores de redes para el suministro de gas combustible en edificaciones residenciales y comerciales, que cumplan con el perfil de entrada del diseño curricular. Objetivos generales El aspirante a instalador de redes para el suministro de gas combustible en edificaciones residenciales y comerciales, debe conocer, elaborar e interpretar los esquemas, planos o diseños de las instalaciones residenciales y comerciales, para definir rutas óptimas, aprovechamiento y selección de materiales, herramientas y equipos; esto permitirá definir y fortalecer la capacidad de toma de decisiones por parte del estudiante. Al finalizar este curso el alumno estará en capacidad de realizar las redes para el suministro de redes de gas en edificaciones residenciales y comerciales, teniendo en cuenta la alternativa más favorable para el usuario.

MÓDULO 1: PROPIEDADES FÍSICO-QUÍMICAS DE LOS GASES HIDROCARBUROS 1.0 INTRODUCCIÓN Y OBJETIVOS Las labores a realizar por el instalador de redes domiciliares de gas no se suscriben exclusivamente a la actividad mecánica de unir tubería o instalar artefactos a gas. El aspirante a instalador de sistemas para el suministro de gas combustible en edificaciones residenciales y comerciales debe tener una visión global del proceso de capacitación, unos conocimientos básicos en diferentes ciencias como matemáticas, física y química de los gases hidrocarburos principalmente, lo cual le __________________________________________________________________________ 4 Hipermedia: “Instalación de redes para el suministro de gas combustible en edificaciones residenciales y comerciales” Derechos reservados SENA

permite: ser un trabajador competente que toma decisiones acerca de las mejores alternativas para la instalación y ser un multiplicador de la cultura del gas, explicando las ventajas económicas, ambientales y técnicas, así como la operación, el funcionamiento y el riesgo en el uso de los gases combustibles. Objetivos Dentro del proceso de aprendizaje en cualquier actividad se deben obtener los conocimientos básicos que permitan la comprensión y entendimiento de los temas específicos de la actividad en que se está capacitando; por lo tanto para tener una visión integral del proceso de construir redes de gas residenciales y comerciales el estudiante debe adquirir y/o actualizar los conocimientos básicos de física, química con lo cual adquirirá los fundamentos para el desarrollo de las competencias laborales como instalador de sistemas para el suministro de gas combustible en edificaciones residenciales y comerciales. Una vez analizado este módulo, el aspirante para instalador de sistemas para el suministro de gas combustible en edificaciones residenciales y comerciales estará en condiciones de conocer, interpretar y transmitir los conocimientos básicos sobre gases combustibles e instalaciones de gas residencial y comercial.

1.1 GENERALIDADES El uso de los gases combustibles en el país determina el comienzo de una era de transición energética, la cual conducirá a la sustitución de los combustibles fósiles tradicionales (carbón, petróleo) por sistemas energéticos gaseosos que permitan el desarrollo económico sostenible por menor impacto ambiental. Los gases combustibles han sido considerados como energéticos “limpios” ya que en los procesos de combustión no generan cenizas, ni óxidos de azufre, y adicionalmente poseen un lato poder calorífico, lo cual se traduce en mayor eficiencia y por lo tanto son económicamente competitivos frente a otros tipos de combustibles. El protagonismo de los gases combustibles en la canasta energética ha inducido el interés por el uso y la investigación científica y tecnológica permitiendo su desarrollo, con el fin de ofrecer finalmente la los usuarios un suministro de gas seguro, continuo, confiable y rentable. Los hidrocarburos se encuentran almacenados en depósitos localizados a diferentes profundidades de la corteza terrestre entre capas de roca; en los depósitos de hidrocarburos se pueden encontrar los tres estados de la materia y la combinación de los mismos, la tabla 1.1 resume dichos estados.


Tabla 1.1 Estados de los hidrocarburos ESTADO Sólido Líquido Líquido y gaseoso Gaseoso

HIDROCARBURO Carbón y asfaltos Crudo Gas disuelto en crudo y gas asociado Cuando en el pozo solamente se encuentra gas se dice que este gas es libre. Por experiencia se ha encontrado que en los pozos más profundos es más probable que contengan gas y no petróleo.

Los gases combustibles están conformados por una mezcla de gases, cuya composición varia de un lugar a otro, según el pozo de donde se extraiga. Por lo tanto la preparación de mezclas de gases hace parte de uno de los campos más extensos y de mayor rentabilidad dentro de la industria de los gases combustibles.

1.2 CARACTERÍSTICAS DEL GAS NATURAL Son mezclas de gases hidrocarburos y no hidrocarburos, cuyo principal componente es metano (CH4), por lo general se encuentran en formaciones porosas. Cuando estos gases se obtienen con la extracción del petróleo, se les denominan gases naturales asociados; si no hay presencia de petróleo, se le denomina gases naturales libres o no asociados. Luego de su extracción son sometidos a tratamientos que dependen de su composición, con el final de adecuarlos para su transporte mediante gasoductos. El tratamiento principal en boca de pozo busca disminuir los contenidos de gases de fácil condensación y del vapor de agua; además de aquellas otras sustancias que puedan ser perjudiciales para las tuberías desde el punto de vista de la corrosión, como los compuestos de azufre y de dióxido de carbono. La tabla 1.2 ilustra la formulación de los gases que componen el gas natural tipo.

Tabla 1.2 Composición Gas Natural tipo COMPONENTE Metano Etano Propano Nitrógeno Dióxido de carbono.

FÓRMULA CH4 C2H6 C3H8 N2 CO2


1.3 CARACTERÍSTICAS DEL GAS LICUADO DEL PETRÓLEO GLP El gas licuado del petróleo GLP es el nombre dado a una mezcla de hidrocarburos que puede transportarse y almacenarse en forma de líquido a temperatura normal y relativamente baja presión. Cuando el GLP líquido es liberado a presión atmosférica se evaporiza y puede utilizarse como gas. Los gases licuados del petróleo GLP se obtiene principalmente en las refinerías de petróleo crudo, en procesos de destilación o por transformación de los componentes pesados del petróleo en otros más livianos, durante la producción de gasolina, obteniéndose los GLP como subproductos. También se obtienen en los procesos de eliminación de hidrocarburos condensables del gas natural (propano y gasolinas ligeras). Los GLP se compones de propano, butano, etano, propileno, butileno y mezclas propano y butano. Aunque los GLP son seguros para su uso cuando son manejados en forma apropiada pueden originar condiciones de riesgo si los gases son liberados accidentalmente en la atmósfera o manejados sin las condiciones de seguridad exigidas, principalmente en el manejo de presión y de temperatura. La tabla 1.3 presenta la composición del gas propano tipo.

Tabla 1.3 Composición Gas Propano tipo COMPONENTE Etano Propano Propileno Isobuteno N-Butano Butileno Pentanos Gravedad especifica del líquido

FORMULA C2H6 C3H8 C3H6 C4H8 C4H10 C4H8


1.4 CONCLUSIONES El GN y el GLP son hidrocarburos, los cuales se utilizan como energía alternativa en el sector residencial, comercial e industrial por su costo más económico que la energía eléctrica. Los hidrocarburos son una fuente de energía limpia que desalojan al medio ambiente menos productos contaminantes que otros sistemas de energía.


MÓDULO 2: INTERPRETACIÓN DE PLANOS 2.0 INTRODUCCIÓN Y OBJETIVOS Los planos elaborados por el estudiante, contienen trazos adecuados, rutas óptimas, utilización acertada de la simbología a aplicar y uso de las normas establecidas para la presentación de planos. El manejo de escalas y el cálculo de las distancias de las tuberías ejecutadas por el estudiante es adecuado. La representación de instalaciones de tuberías que conducen fluidos (agua, energía, gas, etc.)generalmente se hace a través de unos símbolos básicos usados en dibujos y diagramas referenciados en planos y representaciones de instalaciones. El interpretar el lenguaje gráfico otorga flexibilidad en el futuro desempeño laboral del alumno. Objetivos El alumno debe conocer, elaborar e interpretar los esquemas, planos o diseños de las instalaciones residenciales y comerciales parea definir las alternativas más favorables para los usuarios. Al finalizar este módulo el alumno estará en capacidad de interpretar la simbología establecida, elaborar e interpretar los planos de las instalaciones residenciales y comerciales.

2.1 ¿QUÉ ES UN PLANO? Un plano es la representación gráfica de un objeto real, o proyectado, contiene las mediadas y proporciones exactas de los objetos, que son representados en dibujos que se acogen a la simbología usada por los arquitectos, ingenieros y diseñadores. Las medidas y las proporciones reales no se dibujan en el plano, pues se necesitaría papel de gran tamaño, imposible de manejar. Con el fin de solucionar este problema se gráfican los planos y los esquemas a escala, ver figura 2.1.


2.1.1 Plano de un dibujo en planta El dibujo en planta representa el objeto real, visto por encima del mismo, se dibuja a escala y su formato es determinado por el tamaño del objeto a representar y por la escala que se utiliza para el dibujo. En general, a la hoja de papel se le trazan márgenes y ala derecha, en la parte inferior, se dibuja el cuadro para el rótulo donde se debe referenciar contenido, escala, diseñador, calculista, archivo, dimensiones, fecha, dibujante y propietario. Así como se elabora un plano hidráulico o uno de redes eléctricas, se hacen los planos de las redes de gas, donde quedan claramente estipuladas las localizaciones de acometida, válvulas de corte, medidores, gasodomésticos, ventilaciones y evacuaciones de productos de la combustión, ver Figura 2.2 y 2.3

2.1.2 Plano de un dibujo en elevación Un dibujo en elevación representa la sección a lo ancho o largo de un objeto o de una vivienda. Contiene las medidas referentes a las alturas y las medidas horizontales de la sección. Es un alzado de la planta, se debe referenciar en ésta y su formato es igual al plano en planta, contiene márgenes, rótulos, cuadro de convenciones y todas las notas necesarias para comprender su contenido.

2.1.3 Plano de un dibujo en fachada El plano en fachada es un dibujo de una de las caras de un objeto o vivienda (la fachada), como si el visor estuviese de frente a la vivienda, contiene las alturas y las medidas horizontales, tiene márgenes, rótulo, cuadro de convenciones y todas las notas necesarias para comprender su contenido.

2.2 CONCLUSIONES Los planos son una representación gráfica de la red de gas a construir, los cuales las medidas y convenciones utilizadas en la industria del gas. Los planos deben ser interpretados y elaborados correctamente para garantizar al usuario una red de buena calidad cumpliendo con las especificaciones técnicas.


MÓDULO 3: TUBERÍAS Y ACCESORIOS 3.0 INTRODUCCIÓN Y OBJETIVOS El material de las tuberías debe resistir la acción del gas y del medio exterior con el que esta en contacto; en caso de un ambiente exterior agresivo, las tuberías deben de estar recubiertas para evitar el desgaste. Los espesores de las paredes deben cumplir como mínimo las condiciones de ensayo de presión y de resistencia mecánica especificadas para cada material. Las tuberías de polietileno no están autorizadas para el uso dentro de instalaciones domiciliarias; su uso es exclusivo de redes enterradas. Los accesorios para unión o empates de tuberías de las redes de gas pueden ser bridados, roscados, soldados o por tubería expandida; todos estos tipos de unión deben garantizar condiciones de hermeticidad. Las uniones universales deben ser de asiento plano con empaque. Los empaques deben ser de neopreno, vitón o buna–n que significa? y no son permitidos empaques en caucho, cartón o papel. Las uniones roscadas se deben sellar mediante cinta de teflón o sellantes anaeróbicos (trabas químicas) teniendo en cuenta que la denominada “fuerza media” es para partes removibles del sistema y la “fuerza alta” es para las uniones fijas. Objetivos • Definir y diferenciar los tipos de tuberías, accesorios y elevadores empleados en las instalaciones de redes de gas residenciales y comerciales. • Conocer y aplicar las precauciones que deben cumplir las instalaciones residenciales y comerciales con respecto a los materiales utilizados.

3.1 MATERIALES AUTORIZADOS PARA TUBERÍAS DE REDES INTERNAS. 3.1.0 Introducción Las tuberías de polietileno no están autorizadas para el uso dentro de instalaciones domiciliarias; su uso es exclusivo de redes enterradas. Los accesorios para unión o empates de tuberías de las redes de gas pueden ser bridados, roscados, soldados o por tubería expandida; todos estos tipos de unión __________________________________________________________________________ 11 Hipermedia: “Instalación de redes para el suministro de gas combustible en edificaciones residenciales y comerciales” Derechos reservados SENA

deben garantizar condiciones de hermeticidad. Las uniones universales deben ser de asiento plano con empaque.

3.1.1 Tuberías de acero las tuberías de acero pueden ser con o sin costura, negro o cubiertos con zinc por inmersión en caliente, aptos para conexiones por rosca NPT o por medio de soldaduras

3.1.1.1 Características El hierro es un elemento químico (Fe) considerado como un metal pesado y es abundante en la corteza terrestre. Debido a su afinidad para con otros elementos raramente se encuentra en estado puro. El metal de hierro tiene un color gris, es buen conductor del calor y la electricidad y su punto de fusión es de 1535°C.El hierro de producción industrial (fundición, acero, hierro dulce) presenta propiedades físicas distintas a las del hierro puro; el hierro puro permanece inalterable al aire seco y al agua, que no tiene dióxido de carbono disuelto. En contacto con el aire húmedo se cubre de orín, oxido de hierro de calor rojizo, que al desprenderse, permite que continué el proceso hasta la total transformación del metal. Los aceros son aleaciones de hierro, carbono y otros elementos que se elaboran en estado de fusión. Según el porcentaje de carbono, que nunca es superior al 1.5 % los aceros se dividen en: •

Dulces o blandos

•

Medios

•

Con alto contenido de carbono

Los tubos de acero generalmente pertenecen al primer grupo y pueden fabricarse por el procedimiento de extrusión (sin costura) o mediante soldadura longitudinal (E.R.W). Los tubos de acero pueden ser negros, galvanizados o inoxidables. En las instalaciones de gases se permite utilizar tubos de acero galvanizado o negro e inoxidables.

3.1.1.2 Denominación Los tubos de acero se nombran indicando su diámetro nominal en pulgadas, la cédula de la tubería (indica el espesor), el tipo de material y la longitud de cada sección de tubería. __________________________________________________________________________ 12 Hipermedia: “Instalación de redes para el suministro de gas combustible en edificaciones residenciales y comerciales” Derechos reservados SENA

Los tubos de acero galvanizado se encuentran cubiertos por una capa de zinc, la cual puede obtenerse por inmersión en un baño de zinc fundido o por galvanoplastia, este procedimiento consiste en conectar los tubos a un polo y lingotes de zinc al otro polo de un baño electrónico, cuando circula una corriente continua entre ambos polos, se desprende partículas de los lingotes de zinc, depositándose sobre la superficie de la tubería. Este proceso se realiza con el fin de garantizar un mínimo ataque del medio exterior en el caso de las redes de distribución de gas.

3.1.2 Tuberías de cobre El cobre es un elemento químico (Cu), que se encuentra en la naturaleza en estado libre, (cobre nativo) o en forma de compuesto en los siguientes minerales: calcosina, calcopirita, cuprita, malaquita y azurita. Es un metal de color rojizo, inalterable en presencia de aire seco, sin embargo, con la humedad se recubre de una capa de carbonato básico, llamado vulgarmente cardenillo, que lo protege de posteriores ataques. Su punto de fusión es de 1088 Co, es buen conductor de calor y de electricidad, es un material dúctil y maleable, es decir que se puede doblar fácilmente. Los materiales que se utilizan en la construcción de vivienda, tales como la cal, el cemento, el yeso, etc., no producen efecto alguno al cobre, sin embargo, reacciona en frio con el ácido nítrico, los ácidos orgánicos y todas las sustancias amoniacas, ocasionando corrosión sobre la superficie de la tubería. La tubería de cobre se fabrica en dos clases: •

Cobre templado o rígido

•

Cobre recocido o semiblando

Las tuberías de cobre se solicitan indicando los siguientes factores: •

Diámetro nominal

•

Tipo k o l (indica el espesor de pared)

•

Si el tubo es rígido o semírigido


•

Longitud y tolerancia permitida

•

Cantidad de piezas requeridas

3.1.2.1.Usos autorizados La tubería de cobre rígido o semírigido tipo k y tipo l esta aprobada para instalaciones de gas. Las uniones de la tubería de cobre se realiza mediante de soldadura fuerte sin decapante (punto de fusión de 550°C a 800°C), la tubería de cobre puede emplearse en instalaciones que manejan media y baja presión. Estas uniones también pueden ser de tipo roscado. No se acepta usar uniones con soldadura blanda para servicio de gas. La unión de los gasodomésticos con la tubería de cobre se realiza mediante uniones metal – metal roscada, generalmente son uniones realizadas con tuercas flare (emboquilladas) y rosca NTC.

3.1.3 Tuberías de aluminio El aluminio es el metal no ferroso de mayor consumo en el mundo, y presenta las siguientes características principales: •

Metal más abundante sobre la corteza terrestre

•

Metal más liviano que el acero, cobre, o zinc y plomo

•

Tiene alta conductividad eléctrica y térmica, es decir que transmite con facilidad la energía eléctrica y el calor

•

Tiene alta resistencia a los ataques corrosivos provenientes de vapores agresivos o materiales con pH ácidos o básicos

•

Es reflectivo

•

No es tóxico para el organismo humano

•

Es dúctil, se puede fundir, inyectar, maquinar, laminar, forjar, soldar y extruir, además es 100 % reciclable.


El aluminio se usa en muchas industrias tales como en las de refrigeración, electricidad, envases y empaques, electrónica, utensilios de cocina, transporte, conducción de fluidos líquidos o gaseosos y encuentra su mayor aceptación y aplicación en la industria de la construcción. Debido a una delgada película de óxido que lo cubre, el aluminio posee muy buena resistencia a los agentes atmosféricos, pero se debe evitar el contacto entre el aluminio y metales muy electropositivos en atmósferas conductoras o húmedas, ya que se traduciría en ataques al aluminio.

3.1.3.1 Denominación Los tubos de aluminio se nombran indicando su diámetro nominal en pulgadas, tipo de sección (recta o rollo), el espesor, el tipo de material y la longitud de cada sección de tubería. El aluminio tiene una excelente resistencia a los agentes atmosféricos debido a la protección proporcionada por la delgada película de óxido de aluminio que lo recubre. Se debe tener presente la influencia de impurezas, tales como la galvanoplastia, la aplicación de pinturas pigmentadas al zinc, pinturas bituminosas o alquitranadas o aislando el aluminio del acero por la interposición de una banda plástica de neopreno o un sellante polimérico de conexiones para gas.

3.1.4 Tuberías corrugadas de acero inoxidable Ciertas aleaciones de hierro y cromo poseen alta resistencia a la corrosión y a la oxidación a temperaturas elevadas y mantiene una resistencia considerable a esas temperaturas. Estas aleaciones, a veces contienen níquel y pequeños porcentajes de silicio, molibdeno, tungsteno, cobre y otros elementos. Este vasto y complejo grupo de aleaciones se conoce como aceros inoxidables y normalmente se clasifican en tres grupos: •

Aceros austeníticos, que contiene níquel y cromo (serie 300).

•

Aceros martensíticos, los cuales son aleaciones templadas con contenido hasta de 18% de cromo y que al templarlos por inmersión son martensíticos.

•

Aceros ferritícos, que son aleaciones de bajo contenido de carbono que no son templables y con contenido hasta de 27% de cromo (serie 400).


Para las tuberías de gas, se utilizan los aceros austeníticos de la serie 300, normalmente cubiertos por la norma ASTM A240 tipo 304 y 321.

3.1.4.1 Denominación La tubería corrugada de acero inoxidable se nombra indicando el diámetro en pulgadas y la longitud requerida. La tubería de acero inoxidable se fabrica ondulada o corrugada con el fin de hacerla flexible, minimizando de esta manera el uso de accesorios en lo que a cambio de dirección se refiere. Esta recubierta con una camisa de polietileno amarillo (color normalizado para gases combustibles) inflamable, que acepta rangos de operaciones de –100°F a 200°F (-73°C a 93°C), este polietileno posee punto de fusión a 350°F(176°C)

3.2 CORTADO DE TUBERÍA METÁLICAS 3.2.0 Introducción Debido a la dureza del cobre y el acero, que son superiores a otros elementos empleados, se tiene los siguientes procedimientos para el corte:

3.2.1 Herramientas para el cortado de tuberías Para el corte de tubería se tiene en cuenta los siguientes procedimientos:

3.2.1.1 Sierra de metales La sierra de metales tiene una hoja de dientes finos (22 dientes por pulgada) y es de acero, cuya dureza es muy superior al acero de los tubos. Al montar la hoja sobre la armadura conviene que los dientes miren hacia delante, ya que es en esa dirección que se aprovecha más el esfuerzo con el movimiento del vaivén que se efectúa sobre la herramienta. Para que los cortes salgan derechos, la sierra debe moverse en un plano perpendicular al eje del tubo y formar un ángulo de 90° con respecto a la longitud del mismo. La figura 3.2 presenta el esquema típico del cortado de tuberías metálicas. Este método no es aconsejable para tuberías que transportan gas ya que existe la posibilidad de permanencia de escorias en la tubería que pueden llegar a dañar los reguladores. Si este método es utilizado se debe realizar un barrido de la tubería (soplado), de tal manera que se garantice la total remoción de estos residuos. __________________________________________________________________________ 16 Hipermedia: “Instalación de redes para el suministro de gas combustible en edificaciones residenciales y comerciales” Derechos reservados SENA

3.2.1.2 Cortatubos El cortatubos consta de una cuchilla circular, de borde fino y de acero similar al de la hoja de la sierra de metales. Además dispone de dos rodillos que son los encargados de dirigir el corte, de forma que éste salga recto. Ver figura 3.3. El corte se produce haciendo girar el cortatubos, sobre la superficie circular del tubo al tiempo que se presiona la cuchilla hacia el eje del mismo medio de un husillo que tiene esta herramienta. El inconveniente que tiene el cortatubos, es que el corte queda con una rebaba interior, la cual conviene eliminar con un escariador para evitar las pérdidas de carga de los líquidos o gases que pasen por la tubería.

3.2.1.3 Disco El disco es una herramienta de forma circular construido con materiales abrasivos que se monta en eje del motor haciéndolo girar a gran velocidad para que roce con el tubo, éste queda cortado por el mismo sistema de abrasión.

3.3 CURVADO DE TUBOS 3.3.0 Introducción En la figura 3.4 se observa un tubo curvado, la curva que describe tiene unas características a tener en cuenta: Zona exterior de la curva, tiene la máxima dilatación Zona exterior, tiene la máxima concentración Zona neutra, es el eje de la curva Longitud de la curva, es la distancia que hay desde el comienzo al final de la curva. Radio de la curvatura, es la distancia que entre el eje de la curva al centro donde se trazaría dicho eje. El radio de una curva se encuentra en relación con el diámetro del tubo que se curvará. __________________________________________________________________________ 17 Hipermedia: “Instalación de redes para el suministro de gas combustible en edificaciones residenciales y comerciales” Derechos reservados SENA

En las máquinas curvadoras y cuvaduras manuales, la relación que se toma es: 3 veces el diámetro.

3.3.1 Radio de la curva Para la realización manual de arcos en tuberías de acero ver figura 3.5, es necesario calentar la zona a curvar, y por tanto es preciso saber marcar sobre el tubo esta zona. Recordando que la longitud de una circunferencia es: 2 x pic x radio de curvatura Por lo tanto, la longitud de una curva de 90°, un cuarto de circunferencia, es: Aplicar fórmula Entonces, se marcará el principio de la curvatura, y la segunda marca se realizará a: 1.57 x radio o lo que es lo mismo, 1.57 x 3 x diámetro del tubo = 4.71 x diámetro del tubo Siendo, de esta longitud, la zona del tubo a calentar, sin embargo en instalaciones de gas solo se permite el curvado de tuberías de cobre flexible y aluminio. Los cambios de dirección en tuberías de acero se deben realizar con accesorios.

3.3.2 Curvado de tubos flexibles de cobre Los tubos de cobre se pueden curvar a mano o usando curvadores sin ningún otro requisito, siempre que su diámetro no pase de los 16mm, a partir de este calibre es necesario rellenar el tubo con arena, resina líquida o utilizar la técnica del resorte. Ver figura 3.6


3.4 NORMAS APLICABLES 3.4.0 Introducción El aspirante a instalador de redes para el suministro de gas combustible en edificaciones residenciales y comerciales, no sólo dispondrá de las habilidades, destrezas, conocimientos y aptitudes para construir las redes residenciales y comerciales; sino también, implementará la normatividad técnica colombiana de gas, seguridad y calidad en el desarrollo de sus funciones.

3.4.1 Normas técnicas colombianas e internacionales Las normas técnicas definen los parámetros técnicos y de calidad para garantizar la seguridad del usuario y las instalaciones. Estas normas deben ser de estricto cumplimento. Las normas de regulación ordenan, desde el punto de vista legal y de control, todas las actividades de la industria del gas y permiten definir el grado de responsabilidad de los diferentes participantes en la cadena productiva.

3.5 UNIONES ROSCADAS 3.5.0 Introducción Es la conexión mediante la cual dos elementos o accesorios roscados son acoplados al casar uno dentro del otro, lográndose la hermeticidad mediante el contacto de las paredes de los hilos al ajustarse y el uso de sellantes líquidos o sólidos. Se utilizan para cambiar de dirección, de diámetro y para unir tramos de tubería. Este tipo de rosca es cónica (NPT) con el fin de aumentar el esfuerzo a medida que se aprieta y asegurar una buena hermeticidad.

3.5.1 Roscas En la industria se tiene diferentes tipos de roscas tales como: métrica; métrica fina; whitworth; whitworth fina; whitworth gas; trapecial; redonda; diente de sierra; seller basta; fina y especial


En la conexión de tuberías se utiliza la rosca americana cónica (NPT) la cual tiene una conicidad de 1/16 por pulgada, con esta se fija la distancia de la tubería que entra en el accesorio y se asegura un acoplamiento seguro. El roscado de tuberías se realiza principalmente en las de diámetro pequeño. Se pueden considerar tuberías pequeñas los tamaños comprendidos entre ¼” y 2” de diámetro. El espesor de estas tuberías debe ser tal que permita hacer la rosca. Si por ejemplo el espesor es 3/8” y la profundidad de la rosca es 1/8” el espesor efectivo en la sección de la rosca es ¼”. Para el ajuste o corrección de fugas deben emplearse dos llaves de tubo, una para mantener el accesorio y otra para hacer girar la tubería. Para ajustar la tubería o corregir fugas siempre hay que hacer girar la tubería en el sentido de las manecillas del reloj. Gradualmente se debe aplicar presión hasta que la tubería quede ajustada o la fuga sea controlada y superada. Para determinar la longitud de una tubería que se desea reemplazar, se mide la longitud de la tubería removida, o se mide la parte visible y se adiciona 2 veces el tramo o longitud que debe roscarse (rosca efectiva) para obtener un buen sello. La tabla 4.1 determina la longitud a roscar. Tabla 4.1 Longitud de roscado según el diámetro Diámetro de la tubería

Longitud de roscado

½”

½”

¾”

9/16”

1”

11/16”

2”

¾”

3.5.2 Corte y roscado de tubería Para el montaje de las uniones roscadas es necesario conocer los procedimientos utilizados en el corte y roscado de los tramos de tubería ya que, como se vio __________________________________________________________________________ 20 Hipermedia: “Instalación de redes para el suministro de gas combustible en edificaciones residenciales y comerciales” Derechos reservados SENA

anteriormente, los accesorios roscados se consiguen comercialmente, pero la longitud de los tramos es determinado por el diseño de la instalación.

3.5.2.1 Corte de tuberías Los pasos a seguir para el corte de tubería son: Asegurar el tramo de tubería en un banco de trabajo Mediante la utilización de segueta o cortatubo iniciar el corte Retirar las virutas Usar la rima manual para remover y limpiar los extremos de las tuberías. Si va a cortar tuberías en operación, debe instalarse la conexión a tierra para descargar la energía estática y cumplir con las recomendaciones de seguridad establecidas para ello.

3.5.2.2 Roscado de tubería La herramienta ha emplearse para el roscado, se denomina TARRAJA (ver figura 4.15) y consta de un volvedor o ráchet y de dados previamente calibrados según el tipo de rosca a construirse. Los dados son los que efectúan o hacen la rosca en la tubería. Los dados de fijan en la tarraja y mediante el volvedor o ráchet se hacen girar para que de manera uniforme se vaya formando la rosca. Con la frecuencia, antes de iniciar el roscado de la tubería es conveniente aplicar un aceite o refrigerante que permita lubricar el contacto que hace el dado con la tubería al fabricar la rosca, para disminuir los factores de fracción y calor. Para iniciar el roscado se debe proceder así: ♦ Centrar el dado en la tarraja y ésta en la tubería a roscar; girar el volvedor lentamente en el sentido de las manecillas del reloj hasta que la fricción impida el movimiento del ráchet. ♦ Adicionar lubricante para iniciar y durante el proceso de roscado. ♦ Una vez el extremo de la tubería se encuentre uniforme con los dados, se para de roscar y se retira la tarraja girándola en sentido contrario. __________________________________________________________________________ 21 Hipermedia: “Instalación de redes para el suministro de gas combustible en edificaciones residenciales y comerciales” Derechos reservados SENA

♦ Remover los dados e inspeccionar la rosca.

3.5.2.3 Instalación de tubería roscada Para instalar tubería roscada y evitar fugas, es necesario llevar a cabo el siguiente procedimiento: Limpiar de suciedades, aceites o grasas las roscas de las piezas Aplicar un compuesto sellante para roscas. Existen compuestos sellantes líquidos, especiales para tuberías metálicas que conducen los gases combustibles, sin riesgo de fuga. Estos sellantes pueden ser de fuerza media, para elementos remisibles: válvulas, reguladores, instrumentos; y de fuerza alta, para elementos de poca o ninguna sustitución: uniones, tez, codos. El elemento sellante siempre debe aplicarse al elemento macho y no a la hembra. Ensamblar las piezas, enroscando con la mano hasta donde sea posible, continuando con herramientas convencionales, sin necesidad de ajustar el exceso. Retirar de la conexión el exceso de producto sellante.

3.6 UNIONES SOLDADAS 3.6.0 Introducción Los accesorios para soldar, se emplean especialmente en sistemas que manejan alta presión. Este sistema garantiza una conexión mas confiable porque la unión es metal - metal en forma continua. Los accesorios para soldar tiene la misma denotación de los ya enunciados.

3.6.1 Unión rebordeada Este tipo de unión metal – metal es aplicada en tuberías flexibles tanto de cobre como de aluminio. Consiste en generar en el tubo una deformación cónica por medio de un abocinado. El abocinador es una herramienta, que por medio de unas mordazas sujeta el tubo se va impulsando mediante un tornillo de alimentación, un cono de acero endurecido, lo cual genera el rebordeado. __________________________________________________________________________ 22 Hipermedia: “Instalación de redes para el suministro de gas combustible en edificaciones residenciales y comerciales” Derechos reservados SENA

Mediante este tipo de unión se unen los gasodomésticos a la tubería de suministro de gas.

3.6.2 Herramientas Luego de conocer las características y los procedimientos en la diferentes uniones mecánicas, se debe conocer las diferentes herramientas utilizadas para dicho fin. En el caso de las uniones brindadas, las herramientas son muy sencillas, ya que para su ajuste sólo se requieren herramientas de mano, como llaves, niveles y centropuntos.

3.6.2.1 Cortatubos Para la realización de las uniones roscadas se utilizan herramientas de mano, tales como: cortatubos para los procesos de corte de tubería de hierro; cabe anotar que los hay para tubería de cobre los cuales mantiene el mismo principio pero son menos robustos.

3.6.2.2 Limas Para la remoción de rebabas remanentes posteriores al corte; llaves para tubos de diferentes tamaños según sea la necesidad para la instalación. Ver Figura 4.18

3.6.2.3 Prensas Además de las herramientas mencionadas anteriormente se debe disponer de una prensa tipo trípode, la cual facilita la sujeción de la tubería haciendo fácil el roscado, el corte, el doblado para tubería flexible y cualquier otro tipo de operación. Ver Figura 4.19.

3.6.2.4 Rebordeado Para las unidades rebordeadas se utilizan rebordeado y llaves de mano para el posterior ajuste. Ver figura 4.20


3.7 REQUISITOS INSTALACIONES

PARA

LA

CONSTRUCCION

DE

3.7.0 Introducción Las dimensiones para el nicho del medidor, determinadas por el estudiante, se ajustan a las especificaciones técnicas y normas vigentes para facilidad de operación y mantenimiento. El tendido de tuberías en las instalaciones domiciliarias de gas se puede realizar de dos formas: a la vista u ocultas. La Norma Técnica Colombiana 2505 describe los requisitos generales que se deben tener en cuenta para la instalación de tuberías. Adicional a los requisitos descritos en la norma anteriormente citada se deben tener en cuenta los siguientes aspectos:

3.7.1 Tuberías a la vista • • • • •

Los elementos de anclaje deben ser seleccionados y empleados de acuerdo a lo especificado en la Normas Técnicas Colombianas. Determinar los esfuerzos mecánicos a que puedan estar sometidas con el propósitos de adoptar mecanismos de amarre y arrostramiento que garantice la seguridad, alineamiento y estabilidad de la misma. Las tuberías aéreas se apoyaran en elementos estables, rígidos y seguros de la edificación Las tuberías deben apoyarse de tal modo que el peso de los tubos carguen sobre los soportes y no sobre las uniones. Tomar las medidas necesarias para la dilatación de los tubos con los cambios de temperatura. Esta definición en especialmente aplicable a las tuberías de cobre cuya dilatación térmica es aproximadamente 105 veces mayor que la del acero.

•

Las tuberías deben estar protegidas contra los agentes nocivos del medio donde se encuentran expuestas, mediante el sistema adecuado de conformidad con las normas técnicas vigentes.

•

No se permite la instalación de tuberías en el nivel del suelo siendo la mínima distancia exigida de 5cm.

•

Cuando las tuberías que conducen gas requieren atravesar muros de fachada, deben ir alojadas en camisas o pasa muros, para protección mecánica.


•

Las tuberías visibles deben quedar a salvo del daño mecánico cuando cruce azoteas, pasillos o lugares de tránsito peatonal o vehicular y deben protegerse de manera que se impida su uso como apoyo.

3.7.2 Tuberías enterradas En la instalación de tuberías enterradas se deben seguir los procedimientos descritos por la NTC 2505.

3.7.3 Tuberías embebidas Las tuberías metálicas se pueden embeber excepto en los casos en que la norma NTC 2505 o la norma particular de producto de la tubería o las instrucciones del fabricante lo prohiban. La instalación de este tipo de tuberías de realizarse en una zona de 30cm desde el techo o las esquinas del recinto y cumplir los requisitos descritos en la NTC 2505.

3.7.4 Tuberías por ductos Son las tuberías de gas que se instalan en el interior de tubos o canales, y se utilizan cuando se requiere brindar protección mecánica, atravesar cielos falsos, techos huecos de elementos de la construcción o cuando se desea ocultar o disimular las tuberías por motivos estéticos. Adicional a los requisitos expresados en la NTC 2505 deben cumplir; Los extremos de los ductos deben ser abiertos y ventilados al exterior. Si ello no fuera posible solamente bastara con comunicar uno solo de los extremos con el exterior y el otro se mantendrá sellado mediante soldadura. La separación mínima entre las tuberías de suministro de gas que van por el ducto al igual que el distanciamiento entre éstas y las paredes interiores del ducto debe ser mínimo de 20 mm. Los ductos deben ser continuos en todo su recorrido y disponer de rejillas de ventilación en sus extremos, para la evacuación de las eventuales fugas que pueden ocasionarse en las tuberías alojadas en su interior; ver Figuras 7.11, 7.12, 7.13 y 7.14.

3.7.5 Consideraciones El instalador de redes domiciliaras antes de efectuar la instalación debe verificar: __________________________________________________________________________ 25 Hipermedia: “Instalación de redes para el suministro de gas combustible en edificaciones residenciales y comerciales” Derechos reservados SENA

•

El plano de la instalación donde se determinan los diámetros, ruta de la tubería, ubicación de accesorios y elementos y equipos a instalar.

•

Que la instalación y los gasodomésticos correspondan al tipo de gas que va a ser suministrado.

•

La posibilidad de utilizar diferentes gases con un mínimo de modificaciones si se prevé que hacia el futuro puede presentarse esta posibilidad, por ejemplo GN y GLP

•

Los consumos particulares de la vivienda para garantizar el cumplimientos de los parámetros de funcionamiento de los gasodomésticos.

•

Presiones de suministro y caída de presión permitida en la instalación, de manera que bajo las máximas condiciones probables de demanda la presión en la entrada de cada gasodoméstico esté dentro del rango estipulado.

•

El material y la longitud de las tuberías, el número y tipo de accesorios de unión utilizados, así como otros elementos instalados en la línea

•

El factor de coincidencia utilizado para el cálculo de la demanda máxima probable que garantice el suministro de gas para el correcto funcionamiento de los artefactos previstos.

•

Las consideraciones para atender futuras ampliaciones.

•

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 del volumen permanente de aire para combustión, renovación y evacuación de los productos de combustión. Para estimar tales volúmenes se considera la totalidad de los artefactos que se van a instalar en el local, incluyendo futuras expansiones.

3.8 EJEMPLOS DE APLICACIÓN 3.8.0 Introducción Los ejercicios de aplicación que veremos en este tema son para observar los procedimientos que se deben tener en cuenta para realizar las instalaciones de gas residenciales y comerciales. Le invitamos a que analice con todo detenimiento los procedimientos realizados.


3.8.1 Primer ejemplo Seleccionar la ruta de la tubería para la vivienda nueva que se esquematiza en la figura 7.15 y 2.8 en la cual se desea hacer una instalación para gasodomésticos a conectar. Una vez analizado el plano de vivienda se procede así teniéndose en cuenta lo expresado en las consideraciones paso a paso. Primer paso Determinar los consumos y localización de los gasodomésticos Determinar la cantidad, en volumen de aire en los recintos y aplicar los principios de ventilación de la NTC 3631 Ajustar la localización de los gasodomésticos, según el anterior análisis. Segundo paso El trazo de la tubería se realiza teniendo en cuenta las consideraciones expresadas en la NTC 2505, la tubería va enterrada, cruza el garaje con un tubo entero, sin uniones, va protegida contra la corrosión con pintura epóxica a una profundidad de 0.60m con respecto a nivel del piso acabado, además se debe encamisar en otra tubería de la misma especificación y de mayor diámetro para proteger el tubo de los agentes corrosivos. Al llegar al límite del garaje y cocina, se cambia el nivel de profundización de la tubería con un codo y un miple cuya longitud debe ser tal que quede sobre el mortero del piso de la cocina y se pueda seguir distribuyendo a los demás aparatos de consumo, verificando que los cruces con otras tuberías cumplen con lo especificado en la NTC 2505. Al llegar a los puntos de consumo se eleva la tubería canalizándola por el muro, ubicando la válvula de cierre rápido para cada aparato a una distancia mínima de 0.30m de los bordes exteriores del aparato de consumo, las válvulas se instalan en posición horizontal y después de ellas, se instalan el niple y codo y cuya boca queda al nivel del muro acabado, igual que el maneral o manija de la válvula. Al codo se le colocará un tapón para protección contra residuos de la construcción de los acabados del muro y finalmente se hará la prueba de hermeticidad. No se eligió cruzar por el cuarto de baño para evitar la humedad y para evitar el cruce con los aparatos sanitarios, además se requiere de encamisar la tubería, según lo establecido en la NTC 2505. __________________________________________________________________________ 27 Hipermedia: “Instalación de redes para el suministro de gas combustible en edificaciones residenciales y comerciales” Derechos reservados SENA

Para llegar hasta los aparatos de consumo que están en el patio de la tubería, se canaliza por el muro la conexión de los artefactos de consumo; se efectúa con tubería flexible de acero inoxidable o tubería en cobre flexible. Siguiendo las recomendaciones de los fabricantes.

3.8.2 Segundo ejemplo Hacer el trazado para la misma vivienda de la figura 7.15 pero asumiendo que la vivienda se encuentra habitada. En el caso de viviendas ya construidas, la tubería no se puede enterrar, por lo tanto, su recorrido ha de ser a la vista o empotrada, sin embargo se deberá ajustar a las características arquitectónicas de la vivienda. Como en el caso anterior el procedimiento a seguir es: •

Determinar los aparatos de consumo y su localización en los recintos existentes, adecuando el sistema de ventilación, abriendo orificios o respiraderos que garanticen la corriente de aire circulante para la evacuación de los gases de la combustión, de acuerdo a los requerimientos establecidos por la NTC 3631.

•

Determinar la ubicación del centro de medición y de la acometida y describir las razones para su ubicación.

•

Determinar la ruta de la tubería hasta la conexión con los gasodomésticos.

•

Salir del centro de medición que se ha instalado al muro lateral del garaje con la tubería adosada a la fachada hasta 5 cm antes de la fosa de entrepiso; en este punto se coloca el pasamuros como se indica en la NTC 2505.

•

Cruzar el muro de la cocina por encima de la puerta, con pasamuros.

•

Continuar adosado al muro con un distanciamiento a éste y a la losa revisar con el mínimo diámetro de la tubería, esto se logra mediante el uso de la soportería indicada

Las figuras 7.16 y figura 7.17 presentan los posibles isométricos planteados para este ejemplo, vale aclarar que pueden existir numerosas y mejores rutas, por lo tanto la ruta ideal será aquella en que se garantiza la presión de suministro, tiene menos pérdidas por conexión de accesorios y no impacta negativamente a la vista, es decir que se conserva el aspecto arquitectónico y finalmente es económica y segura.


3.9 PRUEBA DE ESTANQUEIDAD EN EL SISTEMA DE TUBERÍAS 3.9.0 Introducción Antes de realizar la prueba de estanqueidad, se deben realizar las siguientes verificaciones: •

Inspeccionar la instalación para determinar la correcta ubicación del sistema de tuberías, punto de salida y válvulas de corte de la instalación.

•

Verificar las distancias entre soportes y distancias con respecto a líneas de otros servicios.

•

Verificar la protección del sistema de tuberías, contra corrosión y daños mecánicos.

•

Verificar el cumplimiento de las especificaciones técnicas y cumplir con las recomendaciones del diseño aprobado para la selección de las tuberías, accesorios, equipos de medición, regulación y válvulas, entre otros.

•

Rectificación de la ubicación del centro de medición.

Una vez realizada estas verificaciones se procede con la prueba de estanqueidad, la cual se efectúa de acuerdo con la presión de servicio a que se va a trabajar, por lo tanto, debe realizarse en forma completa o por tramos y siempre antes de ocultar, enterrar o empotrar las tuberías, según sea el caso. El constructor debe realizar la prueba de estanqueidad al sistema instalado, para que una vez, con el aval de la interventora, sea recibida por la empresa distribuidora o su representante. Esta prueba se hace con aire o gas inerte; está prohibido el uso de otros gases para la realización de la prueba. Para efectuar la prueba de estanqueidad se tendrán los siguientes cuidados: •

Las válvulas ubicadas en los extremos de la instalación deben estar cerradas y aquellas localizadas en tramos intermedios deben estar abiertas.

•

La prueba se efectuará a temperatura ambiente y se realizará antes de la instalación de medidores, reguladores y aparatos de consumo.

•

Se utilizarán los siguientes equipos y/o elementos: compresor o fuente de suministro de aire, agua jabonosa e indicadores de presión (manómetros).


•

La prueba consiste en inyectar aire a presión durante un tiempo determinado, efectuando las mediciones periódicas requeridas de conformidad con los parámetros establecidos en la tabla 7.1 Presiones para ensayo de Hermeticidad

Presión de operación en la tubería P <= 13.8 kPa (P<= 2 psig) 13.8 kPa < P <= 34.5 kPa (2< psig < P <= 5 psig) 34.5 < P <= 135 Kpa (5 psi < P <= 20 psi)

Presión de ensayo

Tiempo mínimo de ensayo

103.5 Kpa (15 psig)

0.5 horas

207 kPa (30 psi)

1 hora

414 kPa (60 psi)

1 hora

•

Los manómetros deben tener un rango de medición de aproximadamente de 1.5 veces la presión de prueba y una carátula graduada con el propósito de efectuar con precisión cualquier fluctuación en la presión por pequeña que esta sea.

•

Una vez comprobada la hermeticidad del sistema de tuberías se procederá a realizar la instalación de medidores, reguladores y artefactos de consumo.

Teniendo en cuenta que los medidores y reguladores son calibrados por el fabricante y el instalador sólo debe verificar la hermeticidad de las uniones desde y hacia los equipos, la estanqueidad de estos elementos y las conexiones de los mismos, se verifican con agua jabonosa a la presión de servicio, cuando la instalación sea habilitada para el suministro de servicio.

Adicionalmente, debe utilizarse detectores de fuga, para complementar la prueba de hermeticidad y facilitar la ubicación de posibles fugas.

3.10 PUESTA EN SERVICIO 3.10.0 Introducción Después de realizar las instalaciones y las pruebas correspondientes se procede a instalar los artefactos o equipos a gas para que la vivienda o local queden en funcionamiento con gas. 3.10.1 Gasodomésticos __________________________________________________________________________ 30 Hipermedia: “Instalación de redes para el suministro de gas combustible en edificaciones residenciales y comerciales” Derechos reservados SENA

Como su nombre lo indica, los gasodomésticos son artefactos que funcionan con gas y su utilización en zona residencial o comercial, su funcionamiento se basa en la combustión del gas para obtención de calor, mediante quemadores que proporcionan la mezcla aire-combustible para la obtención de la llama a condiciones adecuadas de potencia y temperatura. Los gasodomésticos sólo pueden funcionar adecuadamente con un tipo de gas: natural o GLP. En caso de que se requiera modificar el gas a utilizar, es necesario cambiar las boquillas de suministro de gas; esta operación solo podrá ser ejecutada por personal técnico calificado por parte de la empresa fabricante o representante comercial.

En caso de que se desee utilizar estufas mixtas, con fogones de gas en el mismo mueble con fogones eléctricos, los cables eléctricos deben de estar completamente aislados de la zona de gas mediante una barrera física construida en metal. Al instalar cada gasodomésticos se deben comprobar los requisitos mínimos de calidad. Su conexión deberá efectuarse de acuerdo con lo aprobada en el diseño de la instalación, recomendaciones del fabricante y normas técnicas aplicables. Una vez se ha realizado las pruebas y se encuentra que llena todas las conformidades, se procede a suministrar gas a la instalación, para esto se requiere que dentro de la tubería no se generen mezclas inflamables. Para evitar accidentes se deben tener los siguientes cuidados: •

Comprobar que los gasodomésticos se encuentran listos para operar, sin empaques o conexiones sueltas.

•

Verificar que las válvulas de suministro de gas a la red están debidamente instaladas y que los gasodomésticos están correctamente conectados.

•

Comprobar que el ambiente esta suficientemente ventilado y no hay mezclas explosivas en el recinto.

•

Realizadas las anteriores verificaciones, se procede a suministrar el gas y por un quemador se hace la combustión de la mezcla gas – aire; cuando la llama es uniforme se tiene que en la red solo existe gas. Con esta comprobación se verifica el funcionamiento de los demás gasodomésticos.

•

Para cada gasodoméstico se debe comprobar el cumplimiento de los requisitos de seguridad y calidad relacionada con su fabricación e instalación.


Finalmente se debe realizar el “ acta de entrega “ en la cual se dará constancia que la instalación cumple las normas y ha sido sometida a las verificaciones correspondientes. Así mismo, se debe dejar constancia que el usuario ha sido informado sobre los requisitos mínimos de seguridad para la adecuada operación de la instalación.

3.11 CONCLUSIONES El material de las tuberías para la construcción de las redes internas de gas será escogido por el usuario y debe cumplir con las especificaciones técnicas. Las tuberías de acero para la construcción de las redes internas de gas para suministro de gas combustible residencial y comercial deberán ser cédula 40 como mínimo. En la construcción de redes de gas internas se podrá utilizar tuberías de acero galvanizado o acero al carbón (tubería negra). Las tuberías de cobre que están avaladas para las redes de gas son tipo L y tipo K y también se podrá utilizar tubería rígida y flexible. Para realizar el corte de las tuberías metálicas se recomienda realizarlo con cortatubo ya que esta herramienta garantiza el corte a 90°. La relación de la curvatura de tubo con respecto al diámetro de la tubería flexible es 3 veces el diámetro del tubo (3 a 1). Las normas técnicas deben ser de estricto cumplimiento en la construcción de las redes de gas. Las roscas para la construcción de las redes de gas residencial y comercial deben ser cónicas tipo (NPT). El uso de los productos anaeróbicos en sistemas roscados se efectúa de acuerdo a la función que desempeña cada sistema así: la fuerza media para ensambles removibles y fuerza alta para ensambles fijos. Las tuberías de gas pueden ser enterradas, embebidas, por ductos o a la vista.


MÓDULO 4: CENTROS DE MEDICIÓN Y REGULACION 4.0 INTRODUCCIÓN Y OBJETIVOS Los centros de medición y de regulación deben quedar ubicados en áreas comunes y ventiladas de fácil acceso para una emergencia o una reparación. Estos centros de medición y/o regulación deben quedar provistos de una válvula principal para el corte del flujo de gas en las instalaciones residenciales y comerciales. Desde allí se regulan las presiones y se mide el consumo de gas. Objetivos • Brindar una visión sobre los medidores, los tipos de instalación y los sitios de ubicación, así como también sus características, para que el estudiante tenga los conocimientos necesarios para determinar y seleccionar el medidor indicado a fin de satisfacer los requerimientos del diseño. • Dar una visión clara al estudiante sobre las características, tipos y normatividad relacionada con los reguladores y que así adquiera los conocimientos sobre la instalación de los centros de regulación.

4.1 TIPOS DE REGULADORES 4.1.0 Introducción Los reguladores son aparatos que sirven para reducir la presión del gas y adicionalmente mantienen la presión y caudal dentro de los parámetros necesarios para el correcto funcionamiento de los artefactos de gas. Para cumplir su función, los reguladores deben tener ciertas características:

Capacidad para reducir la presión en rangos adecuados de trabajo. A pesar de la existencia de variaciones en la presión de entrada al regulador, la presión de salida siempre debe estar en el rango determinado. Debe tener una capacidad de respuesta a las variaciones de presión y caudal. Debe garantizar la hermeticidad en caso que no se presente consumo gas aguas abajo del regulador o en caso contrario disponer de una válvula de seguridad debidamente calibrada.

4.1.1 Tipos de reguladores Existen los siguientes tipos de reguladores:

Reguladores de acción directa. Reguladores de acción indirecta o pilotada. Reguladores de flujo axial.


Reguladores de flujo radial.

4.1.1 1 Reguladores de acción directa Son aquellos en los cuales el gas que circula por el interior del regulador, actúa directamente sobre las diferentes membranas que accionan el obturador que controla el paso del gas. Se construyen para una presión fija de utilización o para una presión regulable. En esta última, la presión de utilización puede ser modificada a voluntad, entre los limites propios de cada regulador, pero debe ejecutarse por una persona debidamente autorizada. Los reguladores de acción directa se fabrican para alta, media o baja presión. Un parámetro importante de comparación entre los diferentes tipos de reguladores, es la precisión en la presión de entrega para los diferentes caudales. La precisión de estos reguladores, dentro del campo de caudales para los cuales han sido diseñados, es el orden de más o menos cinco por ciento de la presión de trabajo recomendada por el fabricante. Una de las ventajas de este tipo de regulador es la rapidez de respuesta, la sencillez del mecanismo de regulación y su fácil reparación. La figura 10.2 ilustra un regulador de acción directa en corte.

Estos reguladores están formados por dos cámaras, la superior que está en contacto con la presión atmosférica a través de un orificio en el cuerpo del regulador, y la inferior en la que actúa la presión del gas. Ambas cámaras están separadas por una membrana. Se esperaría algo acerca de los otros tipos de reguladores Faltan Reguladores de acción indirecta o pilotada, Reguladores de flujo axial, Reguladores de flujo radial.

4.1.2. Clasificación de los reguladores según la presión de operación Los reguladores se clasifican de acuerdo con la presión de entrega en:

4.1.2.1 Reguladores de baja presión Los reguladores de baja presión son los utilizados para la entrega a la presión de operación de los artefactos, su presión de entrega es de 18 mbar para gas natural y 28 mbar para GLP, por lo general se utilizan reguladores de acción directa.

4.1.2.2 Reguladores de media presión Estos reguladores se utilizarán para reducir la presión de tal manera que pueda ser manejada de acuerdo a la norma vigente oscilando para una instalación domiciliaria entre 1 y 10 psig. En casos especiales, el regulador podrá estar calibrado para una __________________________________________________________________________ 34 Hipermedia: “Instalación de redes para el suministro de gas combustible en edificaciones residenciales y comerciales” Derechos reservados SENA

entrega de presión de 20 psig, pero esto ocasiona que en las tuberías de conducción la reglamentación sea más exigente, por lo general se utilizan reguladores de acción de directa.

4.1.2.3 Reguladores de alta presión Estos reguladores son utilizados en gasoductos, puertas de ciudad (city gate) y estaciones de regulación en donde se manejan presiones de entrega que oscilan entre 285 psi para tuberías de acero al carbóno y 60 psi en tuberías de polietileno, para estas presiones se utilizan reguladores axiales y radiales de acción pilotada.

4.1.3 Selección de los reguladores La selección de un regulador se realiza de acuerdo a los catálogos de los fabricantes. En estos catálogos, los fabricantes suministran la curva de consumo y la pérdida de presión determinada en laboratorio para cada uno de los reguladores. Para iniciar el proceso de selección de un regulador se debe tener en cuenta las siguientes condiciones:

Consumo es BTU/hr, m3/h o PCH Tipo de gas a manejar, GN ó GLP Presión de entrada en psi, bar, mbar Presión máxima o mínima (rango de trabajo)

Presión de salida o de entrega.

4.2 TIPOS DE REGULACIÓN 4.2.0 Introducción Los tipos de instalaciones para el suministro de gas domiciliario están determinados por la distribución espacial de la vivienda y el tipo de ésta. Los sistemas de regulación, están determinados por las necesidades de reducir la presión que se registra en las diferentes instalaciones, por los consumos de gas que tenga cada domicilio y requerimientos técnicos y de seguridad. En general, se relacionan cuatro tipos de instalaciones. • • • •

Regulación de única etapa Regulación de dos etapas Regulación de tres etapas Otros tipos de regulación


4.2.1 Regulación de única etapa Es la forma generalizada para las instalaciones domiciliarias de gas natural, donde se regula la presión de la acometida directamente de la presión de suministro a los gasodomésticos, es decir que se pasa de 4 bar a 18 –28 mbar. El regulador se debe localizar entre la acometida y el exterior de la edificación. Ver Figura 7.4.

4.2.2 Regulación en dos etapas En las edificaciones multifamiliares, cuando se presentan condiciones especiales es posible regular la presión del gas en dos etapas:

4.2.2.1 Primera etapa Se reduce la presión del gas en la acometida hasta un valor intermedio de presión en la línea matriz, generalmente de 4 bar a 0.35 bar. El regulador debe localizarse entre la acometida y el exterior de la edificación. Para el caso de GLP, el regulador se debe localizar a la salida del tanque y en el exterior de la edificación.

4.2.2.2 Segunda etapa Se reduce la presión de la línea matriz hasta la presión de suministro de cada usuario, es decir de 0.35bar a 18 – 28 mbar. El regulador debe localizarse en el exterior de la vivienda o se puede ubicar en áreas comunes de la edificación, previo cumplimiento de ciertos requisitos, ver figuras 7.4, 7.5, 7.6 y 7.7

4.2.3 Regulación en tres etapas: Este sistema de regulación no es muy común, sin embargo, cuando se tienen edificaciones altas o urbanizaciones se puede controlar la presión del gas combustible en tres etapas.

4.2.3.1 Primera etapa Se reduce la presión de la acometida hasta un valor intermedio de presión en la línea matriz, de 4 bar a 1.5 bar. El regulador debe localizarse entre la línea secundaria y el exterior de la edificación. Para el caso de GLP, el regulador debe localizar a la salida del tanque y en el exterior de la edificación.

4.2.3.2 Segunda etapa


Se reduce la presión de la línea matriz hasta un valor de presión igual al permisible en las líneas individuales y a la cual se efectúa la medición, es decir de 1.5 bar a 0.35 bar. El regulador se debe localizar en el exterior o en las áreas comunes en sitios de fácil acceso dentro de la edificación, ubicado en los armarios o nichos, siempre y cuando las condiciones de ventilación del área permitan una buena ventilación para evitar la posible acumulación de gas combustible en el interior de la edificación.

4.2.3.3 Tercera etapa Se reduce a la presión de la línea individual hasta la presión de servicio de los artefactos de consumo, de 0.35 bar a 18 – 28 mbar. El regulador puede estar ubicado dentro de la vivienda, siempre y cuando se satisfagan los requisitos de seguridad establecidos para el alivio de sobrepresión de los reguladores instalados en recintos interiores por la NTC 3293.

4.2.4 Otros tipos de regulación De acuerdo a lo expresado por la NTC 2505, otros sistemas de regulación en más etapas están sujetos al cumplimiento de los niveles de presión establecidos por la NTC 3838. Las limitaciones en cuanto a la máxima presión de operación permisible en sistemas de tuberías instaladas en el interior de las edificaciones están señaladas en la NTC 3838. Para líneas matrices donde la presión máxima es de 0.35 bar (35Kpa, 5 psig), esta se puede incrementar hasta 1.4 bar(140Kpa, 5 psig) siempre y cuando se cumplan los siguientes requisitos: •

El sistema de tuberías debe ser construido con conexiones de tipo soldado. El proceso de soldadura y los soldadores que lo apliquen deben calificarse según los parámetros establecidos en la NTC 2057.

•

El sistema de tuberías debe ser instalado en conductos ventilados y dedicados exclusivamente al alojamiento de éstas, de tal forma que se evite la acumulación de gases combustibles en el evento de un escape y adicionalmente, si se presenta escapes o accidentes de otros fluidos no de be ser afectada la tubería de gas.

•

Los conductos que alojan las tuberías deben ser construidas de materiales incombustibles y deben estar comunicados a la atmósfera exterior y totalmente aislados en el interior de la edificación.


4.3 CENTROS DE MEDICIÓN 4.3.0 Introducción •

Los centros de medición son los lugares donde quedan ubicados los medidores y donde se toman las lecturas del consumo de la vivienda o locales comerciales estos pueden ser individuales o colectivos según el tipo de edificación.

4.3.1 Esquematización de la instalación La figura 2.1 presenta la instalación domiciliaria, comprendida desde la acometida, el centro de regulación y medición y la conexión a los gasodomésticos; en ella se observa la ubicación de los medidores y se hace referencia a las Normas Técnicas Colombianas que se aplican en esta parte.

4.3.2 Definiciones 4.3.2.1 Medidor Como su nombre lo indica, es el instrumento que efectúa la medición del gas combustible consumido por los usuarios de viviendas unifamiliar o multifamiliar. El medidor hace parte del equipo o centro de medición; junto con el regulador, la válvula de corte, la unión universal y el elevador. Del medidor se identifican tres partes esenciales: Dispositivo indicador (totalizador) Elementos de medida Placa de identificación

4.3.2.2 Dispositivo indicador Es el elemento que permite visualizar el valor de medición del volumen del gas, expresados en m3, ese dispositivo puede ser mecánico o electromecánico. La mayoría poseen hodómetros, los cuales inician el total acumulado del consumo.

4.3.2.3 Elementos de medida


Son los encargados de generar la señal de medición, la cual esta relacionada con el caudal del fluido que se esta midiendo. También denominado elemento final de medida.

4.3.2.4 Placa de identificación Esta placa permite conocer la procedencia del medidor. Debe tener como mínimo la siguiente información: −

Número de serie

−

Fecha de fabricación

−

Caudal máximo a medir

−

Caudal mínimo a medir

−

Volumen cíclico

−

Condiciones de patronamiento

−

Tipo de medidor

4.3.3 Calibración de medidores Todo medidor deberá ser calibrado por el fabricante, conforme a los estándares internacionales y ajustados a las especificaciones contempladas en las Normas Técnicas Colombianas – NTC 2728, 2826 y 3950, que hacen referencia al tema. Para la certificación del medidor se debe tener en cuenta las curvas de calibración suministradas por el fabricante del equipo y mediante la selección de algunos equipos del lote se realiza la calibración del medidor en el laboratorio. Las normas internacionales establecen que los medidores deben nominarse con la letra “G” y un número, el cual indica el caudal nominal. Colombia no es la excepción y establece mediante la norma técnica colombiana NTC 2728 los valores establecidos por el caudal máximo a pasar por el medidor y el límite superior del caudal mínimo, estos valores se presentan en la tabla 11.1. Los valores presentados en esta tabla permiten la selección del medidor.

Tabla 11.1 Capacidad de los medidores __________________________________________________________________________ 39 Hipermedia: “Instalación de redes para el suministro de gas combustible en edificaciones residenciales y comerciales” Derechos reservados SENA

Designación medidor, G 0.6 1.0 1.06 2.5 4.0 6.0 10.0 16.0 25.0 40.0 65.0 100.0 160.0 250.0 400.0 650.0

del Caudal máximo, Caudal mínimi, m3/h m3/h (valor máximo 1.0 0.016 1.6 0.016 2.5 0.016 4.0 0.025 6.0 0.040 10.0 0.060 16.0 0.100 25.0 0.160 40.0 0.250 65.0 0.400 100.0 0.650 160.0 1.000 250.0 1.600 400.0 2.500 650.0 4.000 1000.0 6.500 Fuente: NTC 2728

4.3.4 Tipos de medidores Los medidores se clasifican en:

Medidores de desplazamiento positivo

Medidores interfaciales o de caudal másico

4.3.4.1 Medidores de desplazamiento positivo Los medidores de desplazamiento positivo o volumétricos, como también se les conoce, se dividen en: ♦ Medidores de diafragma o de paredes deformables ♦ Medidores lobulares

4.3.5 Instalación de centros de medición en edificaciones domiciliarias


Los medidores se deberán ubicar en lugares exteriores a las viviendas, que permitan el fácil acceso para la lectura, mantenimiento, inspección y reparación. El área donde se ubica el medidor deberá estar aislada, protegida para evitar cualquier tipo de golpe y de cualquier equipo que genere chispas y de sitios para el almacenamiento de combustibles. El sitio para la instalación de los centros de medición se clasifican en recintos abiertos y recintos cerrados, los cuales se detallan a continuación.

4.3.5.1 Recintos abiertos Los recintos abiertos se caracterizan por que poseen como mínimo el 30% de la superficie lateral comunicada directamente con el aire libre. Este tipo de recintos se construyen empotrados en muros de fachada de las viviendas, o adosados a éstas. Este tipo de recintos se caracteriza por la delimitación la cual esta definida por paredes laterales, ya sea de concreto, mampostería o metálicas y una puerta frontal de apertura hacia el exterior.

4.3.5.2 Recintos cerrados Los recintos cerrados se caracterizan por tener no más del 70% de la superficie lateral, sin comunicación con el aire libre. Estos recintos se construyen adosados a la edificación, o aislados de ésta, por medio de casetas, armarios o locales. Para los recintos cerrados, se deberá cumplir con la siguiente relación: S{cm2} _> 10°{m2} donde: S

=

a

=

Superficie de entrada Área del recinto

Cuando el área de entrada y salida de aire es rectangular, el lado de menor tamaño será de mínimo de 10cm. En este caso las aberturas de ventilación inferior y superior deben comunicar directamente con la atmósfera exterior, bien sea hacia la fachada de la edificación o hacia un patio interior de ventilación. En el caso de la ventilación hacia el exterior no pueda realizarse directamente, será necesario conectar un ducto, en cuyo caso las dimensiones del área para la ventilación se obtendrá de multiplicarse la longitud del conducto por un factor en proporción, estos factores se presentan en la tabla 11.2 __________________________________________________________________________ 41 Hipermedia: “Instalación de redes para el suministro de gas combustible en edificaciones residenciales y comerciales” Derechos reservados SENA

Tabla 11.2 Factor de proporción para ductos Longitud, en mt 3 L 10 10 L 26 26 L 50 Fuente: NTC 2505

Factor, (F) 1.5 2.0 2.5

4.3.5.3 Recintos ubicados en semisótanos A pesar de las anteriores recomendaciones, existen zonas en las que por fuerza mayor, es imprescindible la ubicación de los medidores en un semisótano o primer sótano, en estos casos se exigirá las siguientes medidas de seguridad para la correcta prestación del servicio: La puerta de acceso al recinto deberá ser hermética, las puertas de aireación deberán incrementarse en un 10% y se comunicará directamente con la atmósfera exterior. En caso de la utilización de gases más densos en el aire, como el GLP, se prohiben terminantemente la ubicación de los medidores en Semisótanos o sótanos. Las superficies y áreas en general, donde se ubique el medidor deberán ser lisas, libres de obstrucciones; adicionalmente los materiales empleados en la construcción del nicho del medidor, deberán ser de materiales incomburentes.

La lectura, calibración, mantenimiento y demás operaciones que se requiera para la correcta operación del medidor, solo deberá ser realizado por personal experto de la Empresa Suministradora de servicio, se recomienda que la puerta de acceso a los medidores permanezca cerrada. Los armarios, locales o casetas que contiene los medidores, deberán portar el aviso de:

“PRECAUCIÓN GAS COMBUSTIBLE” Si en los recintos donde se ubica el medidor se requiere algún tipo de iluminación, se deberá colocar lámparas a prueba de explosión. __________________________________________________________________________ 42 Hipermedia: “Instalación de redes para el suministro de gas combustible en edificaciones residenciales y comerciales” Derechos reservados SENA

La distancia mínima, para instalar un medidor, es de 50mm desde el nivel del piso hacia arriba.

4.3.6 Ubicación de los medidores Dadas las anteriores especificaciones para la ubicación de los medidores se presentan a continuación, algunos esquemas típicos que ilustran los aspectos más relevantes a tener en cuenta, para lo cual se relacionan a continuación las siguientes figuras: Figura 11.7, esquematiza el nicho para la unidad de medición unifamiliar, tomado de la Guía para el Diseño e Instalación de Redes de Gas de la EEPP de Medellín. Figura 11.8, presenta un nicho prefabricado en concreto para la unidad de medición unifamiliar e incluye las medidas externas, expresadas en centímetros, Guía para el Diseño e Instalación de Redes de Gas de la EEPP de Medellín. Figura 11.9, esboza un modelo de caja metálica para la instalación de los centros de medición, las dimensiones se expresan en mm, Guía para el Diseño e Instalación de Redes de Gas de la EEPP de Medellín. Figura 11.10, representa la unidad de medición típica para instalaciones unifamiliares, las dimensiones se expresan en m, Guía para el Diseño e Instalación de Redes de Gas de la EEPP de Medellín. Figura 11.11, ilustra un centro de medición para la instalación de dos medidores de tipo horizontal, las dimensiones se expresan en m, Guía para el Diseño e Instalación de Redes de Gas de la EEPP de Medellín. Figura 11.12, presenta un centro de medición para dos medidores en sentido vertical, las dimensiones se expresan en m, Guía para el Diseño e Instalación de Redes de Gas de la EEPP de Medellín. Figura 11.13, esquematiza la distribución de un centro de medición para tres medidores en sentido vertical, las dimensiones se expresan en m, Guía para el Diseño e Instalación de Redes de Gas de la EEPP de Medellín. Figura 11.14, representa un cetro de medición para tres medidores en sentido horizontal, las dimensiones se expresan en m, Guía para el Diseño e Instalación de Redes de Gas de la EEPP de Medellín.


Figura 11.20, bosqueja la caseta para centros de medición múltiple en planta baja, Guía para el Diseño e Instalación de Redes de Gas de la EEPP de Medellín. Figura 11.21, representa la caseta para centros de medición múltiple, Guía para el Diseño e Instalación de Redes de Gas de la EEPP de Medellín.

4.4 CONCLUSIONES Los centros de medición y regulación deben quedar ubicados en el exterior de la residencia y el local comercial o zonas comunes que tengan fácil acceso para el corte del flujo en caso de una eventualidad. Los centros de medición de pueden ser individuales o colectivos de acuerdo al tipo de vivienda y pueden que dar ubicados en la fachada, en una caseta de medición de uso exclusivo del gas o en el punto fijo. Las regulaciones se pueden realizar de 3 formas, regulación de regulación en dos etapas y regulación en 3 etapas.

única etapa,


MÓDULO 5: SISTEMA DE VENTILACIÓN Y DE EVACUACIÓN DE LOS PRODUCTOS DE LA COMBUSTIÓN 5.0 INTRODUCCIÓN Y OBJETIVOS La ventilación es la operación de mantener un aire limpio y fresco dentro del recinto cerrado donde quedan ubicados los artefactos a gas brindando confort y además proporcionando el aire que se requiere para una buena combustión en los artefactos a gas. Este aire se puede proporcionar mediante rejillas o ductos. La evacuación es la operación de sacar a la atmósfera exterior los productos de combustión desalojados por los artefactos a gas para evitar acumulación de productos nocivos para la salud de los usuarios. Objetivos Al finalizar este módulo el alumno podrá: • Definir los requisitos y establecer los métodos para la ventilación de los recintos donde quedan ubicados los artefactos a gas para uso residencial y comercial, que requieran disponer de aire circulante internamente para la combustión. • Comprender los requisitos básicos de funcionamiento y las características de construcción e instalación de los conductos que se utilizan para evacuar a la atmósfera los productos de la combustión de los artefactos a gas de uso residencial y comercial. • Identificar si los artefactos a gas que se instalan en recintos interiores deben o no estar conectados a sistemas de evacuación de los productos de combustión • Interpretar las normas NTC 3833, NTC 3631 y dimensionar sistemas de ventilación y evacuación de los productos de evacuación de recintos interiores.

5.1 SISTEMAS DE VENTILACIÓN 5.1.0 Introducción En los lugares donde se instalan gasodomésticos debe existir aire suficiente para la combustión y para las personas que allí permanecen. El suministro de aire para estos lugares puede ser obtenido mediante aberturas permanentes del lugar hacia el exterior o por medio de ambientes contiguos que garanticen el suministro de aire fresco. Las aberturas de ventilación no deben ser fácilmente sellables y deben estar protegidas para evitar el taponamiento por materiales extraños. __________________________________________________________________________ 45 Hipermedia: “Instalación de redes para el suministro de gas combustible en edificaciones residenciales y comerciales” Derechos reservados SENA

La ventilación es la operación de mantener el aire limpio y fresco dentro del recinto donde quedan ubicados loa artefactos a gas evitando acumulaciones de gas o de productos de la combustión, brindando confort y además proporcionando el aire que se requiere para realizar una buena combustión en los artefactos; este aire se puede proporcionar mediante una rejilla o ducto. A continuación se desarrolla los tipos de ventilación en espacios confinados y la clasificación de los artefactos según el tipo de evacuación.

5.1.1 Ventilación de espacios confinados Un espacio confinado es un recinto cuyo volumen es mayor de 4.8 m3 por cada kilovatio de potencia nominal o agregada instalada dentro de ese recinto. El aire necesario para la adecuada operación de los artefactos a gas ubicados en recintos confinados es tomada directamente del exterior o de espacios contiguos de la misma edificación. Se debe tener en cuenta que el tratamiento definido en los siguientes numerales parte del principio que no existen otros artefactos que requieran aire para la combustión, renovación y evacuación de los productos de la combustión para su correcto funcionamiento, tales como aparatos que utilizan otros tipos de combustibles. De la misma manera, que se debe tener en cuenta que cuando las aberturas permanentes sean rectangulares, la dimensión menor de las aberturas no debe ser inferior a 10 cm. Todo recinto debe contar con dos aberturas permanentes una inferior y otra superior.La abertura inferior no podrá comenzar a una distancia mayor de 30 cm a nivel del piso medidos en sentido vertical ascendente y la superior no podrá comenzar a una distancia mayor de 30 cm a nivel del techo medidos en sentido vertical descendente.

5.1.2 Ventilación de espacios confinados desde otros espacios de la misma edificación ubicados en el mismo piso o nivel. Para garantizar el adecuado suministro de aire en un espacio confinado desde otro recinto contiguo de la misma edificación y ubicado en el mismo piso o nivel, que disponga de comunicación permanente con el exterior mediante aberturas de área igual o mayor a 2 m2 , se debe disponer de 2 aberturas entre los dos espacios y cada una de ellas deberá tener un área libre igual o mayor a 22 cm2 por cada kilovatio de potencia nominal agregada o conjunta de todos los artefactos a gas instalados en el recinto confinado; y el área mínima de cada una de las aberturas será de 645 cm2, Ver figura 1. __________________________________________________________________________ 46 Hipermedia: “Instalación de redes para el suministro de gas combustible en edificaciones residenciales y comerciales” Derechos reservados SENA

5.1.3 Ventilación de espacios confinados desde el exterior Cuando el aire necesario para los artefactos a gas instalados en espacios confinados es tomado directamente del exterior de la edificación o vivienda, se podrá utilizar aberturas sobre paredes que separen el recinto con el exterior, o por intermedio de ductos que efectúen dicha acción. Si las aberturas se encuentran sobre paredes que separen el recinto del exterior, el área libre de cada una de ellas deberá ser igual o mayor a 6 cm2 por cada kilovatio d potencia nominal agregada o conjunta de todos los artefactos a gas instalados en el recinto confinado pero el área libre individual mínima de cada abertura será de 100 cm2, como se aprecia en la figura 2.

Si se utilizan ductos verticales para comunicar el recinto confinado con el exterior, las aberturas en los techos y la sección de los ductos deben tener un área libre igual o mayor a 6 cm2 por cada kilovatio de potencia nominal agrada o conjunta de todos los artefactos a gas ubicados en el recinto confinado; pero el área libre individual mínima de los ductos será de 100cm2, como se aprecia en la figura 3. Para realizar la ventilación mediante ductos verticales se deben instalar dos ductos; el primero encargado de descargar aire fresco, es el de mayor longitud y desemboca a una altura de 30 cm. Aproximadamente del piso, el segundo ducto encargado de sacar el aire viciado contaminado, se instala en la parte más alta del recinto.

5.2 SISTEMA DE EVACUACIÓN DE HUMOS 5.2.0 Introducción La combustión produce gases que pueden ser tóxicos para las personas o animales, por lo tanto cuando se utilizan los gasodomésticos los productos de combustión deben ser evacuados. Dependiendo el tipo de gasodoméstico, debe ser el sistema de evacuación de humos, puesto que algunos de los gasodomésticos necesitan ductos que pueden ser de tiro natural o forzado.


5.2.1 Evacuación de humos Es el proceso mediante el cual los gases, producto de la combustión, son dispersados a la atmósfera mediante un conducto.

5.2.2 Definiciones Ducto: Conducto preferiblemente vertical destina a la evacuación por tiro natural de los productos de la combustión del gas. Se distinguen dos tipos de ductos: individual y colectivo. Sombrerete: Elemento instalado al final de un ducto vertical, con el fin de impedir la entrada de aguas lluvias dentro de él y a la vez proteger de un contraflujo a causa de las corrientes de aire. Ducto individual: Conducto que sirve para la evacuación de los productos de combustión de un solo artefacto a gas. Ducto colectivo: Conducto que sirve para la evacuación de los productos de combustión de dos (2) o más artefacto a gas instalados en una o varias plantas de un mismo edificio. Evacuación: Acción de remover hacia el exterior los productos de la combustión generados por los artefactos a gas de uso residencial y comercial instalados en recintos interiores. Sistema de evacuación: Conducto continuo que se extiende desde el collarín o disipador de tiro revertido de un artefacto de gas hasta la atmósfera exterior, con el propósito de desalojar los productos de combustión. Tiro natural: El principio por el cual funciona el venteo natural es la desigualdad de densidades, ocasionada por la diferencia de temperaturas, que se presenta entre dos capas de la atmósfera, que produce una fuerza ascendente para la capa más liviana y descendente para la más densa. Mientras mayor sea la diferencia de temperatura entre los productos de los productos de la combustión y el aire exterior, mayor será la fuerza que ocasiona este movimiento.

5.2.3 Clasificación de los artefactos a gas según la evacuación de los productos de la combustión 5.2.3.1 Tipo A Artefactos que no requieren ser conectados a sistemas de evacuación de los productos de la combustión, teniendo en cuenta las limitaciones de ventilación y potencia. __________________________________________________________________________ 48 Hipermedia: “Instalación de redes para el suministro de gas combustible en edificaciones residenciales y comerciales” Derechos reservados SENA

5.2.3.2 Tipo B Artefactos diseñados para ser conectados a conductos para la evacuación de los productos de la combustión, hacia la atmósfera exterior; el aire necesario para realizar la combustión es tomado directamente del recinto donde están instalados. Se distinguen dos clases de artefactos tipo B: -

Tipo B1: Artefactos de tiro natural Tipo B2: Artefactos de tiro mecánico

5.2.3.3 Tipo C Artefactos con sistemas de combustión sellados o de cámara estanca. Este tipo de artefactos se caracterizan porque el aire necesario para la combustión es tomado directamente de la atmósfera exterior del recinto donde se encuentra ubicado el artefacto. Se distinguen tres clases de artefactos tipo C: -

-

-

Tipo C1: Aparatos con sistemas de combustión sellados o de cámara estanca, conectados directamente con la atmósfera exterior mediante dos conductos concéntricos, uno para la admisión de aire y el otro para la evacuación de los productos de la combustión. Tipo C2: Artefactos con sistemas de combustión sellados o de cámara estanca, conectados directamente con la atmósfera exterior mediante un solo conducto, que sirve simultáneamente para admitir aire y evacuar los productos de la combustión. Tipo C3: Artefactos con sistemas de combustión sellados o de cámara estanca, conectados directamente con la atmósfera exterior mediante dos conductos independientes, uno para la evacuación de los productos de la combustión y el otro para la admisión del aire para la combustión (complementar este tema con el estudio de la norma NTC 3833, última versión).

5.3 CONCLUSIONES En los sitios donde van a quedar ubicados loa artefactos a gas se debe revisar que estén correctamente ventilados con dos aberturas permanentes una superior y una inferior para poder garantizar su buen funcionamiento. De las ventilaciones depende que el artefacto a gas realiza una buena combustión.


Los ductos de evacuación de los productos de la combustión deberán cumplir con lo estipulado en la NTC 3833. La evacuación de los productos de la combustión a la atmósfera exterior se realiza a través de ductos individuales o colectivos como también a través de chimeneas.


Manual Sena Instalaciones_gas

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