NORM A CHILENA OFICIAL
NCh2264.Of2009
Gas Gas natural n atural - Especificaciones
Preámbulo lización, INN, es el or ganis El Instituto Nacional de Normaliza ganismo que tiene a su car go go el mas técnicas a nivel nacional. onal. Es miembro de la estudio y pr epar ación de las nor ma INTERNAT RNATIONAL ORG ANIZATION FOR ST ANDARDIZA NDARDIZAT TION (ISO) y de la COMISION MISION Chile ante esos (COP ANT), repr esen PANAMERICANA DE NORMAS TECNICAS (CO esentando a Chile or ganism ganismos.
gaseosos, para bustibles gase norma se estudió a través del Comité Técnico Combustibl establecer las características que d ebe cumplir el anspor te, lir el gas natural en el tr an di stribución y te, distrib suministro. Esta
ma no se ha tomado en consider ación la Norma la elabor ación de esta nor ma Inter nacional ISO 13686:1998 Natural Gas - Quality designation, debido a que no especifica los límites de las características de calidad del gas natural. Par a
En la elabor ación de esta nor ma ma se ha tomado en consider ación la nor ma ma 1999 y antecedentes técnicos proporcionados por GNL Chile S. A. NCh2264.Of 199 A. y Sociedad GNL Mejillones S. A. hidrógeno A. en relación a los límites máximos de sulfuro de hidrógeno (H2S), azufre total (S) del gas natur al sin odor iz izar y actualiza lización de las nor mas mas de dantes con los valor es establecidos en los mer cados r efer encias, par a ser concor da internacionales. ma NCh2264 ha sido pr epar ada por la División de Normas del Instituto N acional de La nor ma formado por GNL Chile S. A. ciedad GNL Normalización y el Núcleo Asociativo formado A. y Sociedad Mejillones S. A. A. En su estudio el Comité estuvo constituid o por las organizaciones y per sonas onas natur ales siguientes: Comisión Nacional de Energía, CNE CNE Distrinor S. A. A.
Marco Mancilla A. Ale jandr a Her nández S.
I
NCh2264 Gamma Ingenier os S. A.
Gas Atacama S. A. GAZEL S. A. GNL Chile S. A. Instituto Nacional de Normalización, INN Metr ogas S. A. SIC AL Ingenier os S. A. Sindelen S. A. Sociedad GNL Mejillones S. A. Super intendencia de Electr icidad y Combustibles, SEC
Raúl Díaz-Valdés R. Fr ancisco Negroni E.
Cristián Didyk P. Víctor Pizarr o K. Luis Aguilera Scarlett Roncero R. Mar co Irr ibarr a F. María Teresa Abarca V. Cristian Moya H. Angelo Guzmán C. Oscar Santibáñez L. Claudio Acuña C. Jorge Marín G. José Antonio Muñoz S.
En for ma adicional a las or ganizaciones que participar on en Comité, el Instituto r ecibió r espuesta dur ante el per íodo de consulta pública de esta norma, de las entidades siguientes:
Asociación de Distribuidor es de Gas Natur al A.G. Electr ogas S. A. Empr esa de Gas de la V Región Los Anexos A, B y C no forman parte de la norma, se insertan sólo a títu lo inf ormativo. Esta Gas natural nor ma anula y r eemplaza a la nor ma NCh 2264.Of 1999 Especificaciones, declar ada Oficial de la República por Decr eto Nº 361, de fecha 15 de septiembr e de 1999, del M inister io de Economía Fomento y Reconstr ucción, publicado en el Diario Of icial, del 08 de octubr e de 1999. Esta nor ma ha sido apr obada por el Conse jo del Instituto N acional de Normalización, en sesión ef ectuada el 15 de ener o de 2009 . Esta nor ma ha sido declar ada Nor ma Chilena Oficial de la República por Resolución Administr ativa Exenta Nº 193, de fecha 16 de febr er o de 2009, del Minister io de Economía, Fomento y Reconstr ucción, publicada e n e l Diar io Oficial del 20 de febr er o de 2009.
II
NORM A CHILENA OFICIAL
NCh2264.Of2009
Gas natural - Especificaciones
1 Alcance y c ampo de aplicación norma establece las características que debe cumplir el gas natural en el tr anspor te, distr ibución y suministr o. 1.1 Esta
1.2 Esta
nor ma se aplica en cu alquiera de los puntos e n qu e se ejecuten las operaciones definidas en 1.1, de acuerdo con la r eglamentación vigente. 1.3
Esta nor ma no se aplica al denominado gas natur al sustituto .
2 Referencias normativas Los documentos referenciados siguientes son indispensables para la aplicación de esta nor ma. Par a r efer encias con fecha, sólo se aplica la edición citada. Par a r efer encias sin fecha se aplica la última edición del documento referenciado (incluyendo cualquier enmienda). NCh2380 NCh2394 ISO 19739 ASTM D 1142 ASTM D 1945 ASTM D 4468
Gas natur al - Cálculo del poder calor ífico, densidad, densidad r elativa y númer o de Wobbe a par tir de la composición. Gases licuados de petr óleo y gas natur al - Ensayo de olor . Natur al gas - Determination of sulf ur compounds using gas chr omatogr aphy. Standar d test method for water vapor content of gaseous fuels by measur ement of Dew-point temperatur e. Standar d test method for analysis of natur al gas by gas chr omatogr aphy. Standar d test method for total sulfur in gaseous fuels by hydr ogenolysis and rateometric colorimetry.
1
NCh2264 ASTM D 4810 ASTM D 5504
Standar d test method f or hydr ogen sulfide in natur al gas using lengthof-stain detector tubes. Standar d test method for determination of sulfur compounds in natur al gas and gaseous fuels by gas chr omatogr aphy and chemiluminescence.
NOTA - Ver Anexo B con descr ipción infor mativa de alcances de las normas ISO y ASTM.
3 Términos y definic i ones 3.1 densi dad: masa de una muestr a de gas dividida por su volumen, en condiciones especificadas de presión y temperatur a
[NCh2380.Of1997, 2.3] densi dad r elativa: densidad del gas dividida por la densidad del air e seco de composición nor mal en las mismas condiciones especificadas de presión y temperatur a 3.2
El término densidad relativa ideal se aplica cuando ambos, gas y air e se consider an como fluidos que obedecen a la ley de gases ideales. El término densidad r elativa r eal se aplica cuando ambos, gas y aire, se consideran como gases reales
[NCh2380.Of1997, 2.4] 3.3 gas natural: mezcla de gases hidrocar bur os y no hidr ocar bur os, de or igen natur al y que se encuentr an en for maciones geológicas por osas ba jo la super fi cie de la tier ra, a menudo asociada con petr óleo. Su constituyente pr incipal es el metano (CH4)
Para efectos de esta nor ma, es el gas que cumple con las características que se establecen en cláusula 4 de esta nor ma 3.4 gas natural su stitut o: gas con un grado de intercambiabilidad similar al gas natural NOTA El gas natur al sustituto s e usa, comúnmente par a s uministr o en situaciones de emergencia o de alta demanda en la distr ibución.
3.5 índic e de Wobbe: poder calor ífico super ior , sobr e base volumétr ica, en condiciones de r efer encia especificadas, dividida por la r aíz cuadr ada de la densidad r elativa, en las mismas condiciones de r efer encia medidas [NCh2380.Of1997, 2.5] NOTA - Ta mbién se conoce como número de Wobbe. Pa r a efectos pr ácticos, es una medida de la ener gía qu e tiene un flujo dado de un combustible cuando pasa a tr avés de un or ificio determinado bajo condiciones especificadas de entr ada, de modo que dos gases difer entes con el mismo índice de Wobbe entr egan la misma potencia en un quemador dado.
2
NCh2264 3.6 po der cal or ífic o
p oder c alor ífic o super i or : cantidad máxima de calor que puede ser liberada en la combustión completa, en el air e, de una cantidad especificada de gas, de maner a tal que la pr esión p a la cual se efectúa la reacción permanece constante, y to dos los pr oductos 1 3.6.1
de la combustión retornan a la temperatur a especificada
de los elementos que reaccionan, estando todos estos pr oductos de la combustión en fase gaseosa, con excepción del agua f ormada en la combustión que está condensada a la fase líquida a la temperatur a t 1 t 1
p oder calor ífic o i nfer i or : cantidad máxima de calor que puede ser liber ada en la combustión completa, en el air e, de una cantidad especificada de gas, de maner a tal que la pr esión p a la cu al se efectúa la reacción permanece constante, y tod os los pr oductos 1 de la combustión retornan a la temperatur a especificada t de los elementos que 1 reaccionan, estando todos estos pr oductos de la combustión en fase gaseosa 3.6.2
4 Especificac iones 4.1 Condici ones de ref erenc i a Para efectos de compar ación, se establece que las condiciones estándar de referencia son: temper atur a de 15 C, y pr esión absoluta de 101 ,325 kPa. °
4.2 Unidades de medi ción a) Volumen: expr esado en m etr o cúbico (m3) en condiciones estándar de r efer encia; b) Masa: expr esado en kilogr amos (kg) en condiciones estándar de r efer encia. NOTA - En la pr áctica se pueden usar los múltiplo s de estas unidades.
4.3 Requisitos general es gas natural cubierto por esta nor ma debe estar libre de: gomas, aceites (lubr icantes), par tículas líquidas, par tículas sólidas de tamaño mayor que 5 μm y otr as impur ezas indeseables. Además, no debe contener más de 22,5 mg/m3 de par tículas sólidas de tamaño menor o igual que 5 μm. 4.3.1 El
4.3.2
Tempe r at ur a
ectos Par a ef
de esta norma, la temper atur a de entr ega debe ser menor o igual que 50°C.
3
NCh2264 4.3.3
Od orización
De acuerdo con lo que dispone la r eglamentación vigente el gas natur al debe contener , par a su distribución y suministr o, un compuesto tal que su olor sea característico, desagr adable y no per sistente, cuando se ensaya según NCh2394 . NOTA - La reglamentación vigente es el Decr eto N° 254 de 1995, del Minister io de Economía Fomento y Reconstrucción, publicado en el Diar io Ofici al N° 35.304, de 1995 .10.30 o la disposición que la r eemplace. Infor mación sobre car acter ísticas y tipos de odor antes se incluyen en Anexo A de esta norma.
4.4 Caract eríst i cas de calid ad gas natural cubierto por esta norma debe cumplir con las características que se indican en Tabla 1. 4.4.1 El
El contr ol del cumplimiento de estas car acterísticas se debe efectuar mediante los métodos de ensayo que se indican en Tabla 1. 4.4.2
Tabla 1 - Car acter ísticas de c alidad del gas natural Car acter ístic a
1
Poder calorífico super ior
Unidad de medida
Límite
kJ/m3
42 635 máx.
(kcal/m3)
(10 200 máx.)
kJ/m
2
Indice de Wobbe
3
(kcal/m3)
(8 850 mín.)
kJ/m3
52 125 máx.
3
(kcal/m )
kJ/m 3
Densidad relativa
4
Gases inertes, total
5
Punto de r ocío de hidr ocar bur os
36 995 mín.
3
(12 470 m áx. 47 235 mín.
Método de ensay o5)
NCh2380
NCh2380
(kcal/m3)
(11 300 mí n.)
-
Informar
NCh2380
% (v/v)
4 máx.
ASTM D 1945
ºC
-4 máx. a
ASTM D 1142
5 500 kPa abs. 6
Dióxido de carbono, (CO2)
% (v/v)
2,0 má x.
ASTM D 1945
7
Oxígeno (O2)
% (v/v)
0,2 má x.
ASTM D 1945
3
5,7 máx.
mg/m
ISO 197393)8
mg/m3
35 máx.1)
ASTM D 55044)
mg/m3
65 máx.2)
ASTM D 55044)
mg/m3
65 máx.
ASTM D 1142
2
9
S)
Azufr e total
10 Agua
Sulfur o de hidr ógeno (H
1) Antes de la adición de odor ante. 2)
Después de la adición de odor ante.
3) Alter nativamente, se puede usar el método ASTM D 4810 ; en caso de ar bitr aje se debe usar el método ISO 19739. 4) Alter nativamente, se puede usar e l método A STM D 4468 ; en caso de arb itr aje se debe usar el método ASTM D 5504. 5)
4
En Anexo B de esta nor ma se incluyen, en carácter inf or mativo, lo s t ítulos y alcance de l as normas ISO y ASTM que se incluyen en esta tabla.
NCh2264
Anexo A (Infor mativo)
Información general sobre odoran tes
A.1 Caracterís ticas i deales A.1.1 Un gas odor ante ideal debería tener las características siguientes: a) ser estable químicamente, es decir que no se altere dur ante el almacenamiento o que no reaccione con otr os constituyentes del gas; b) no ser tóxico en la concentración pr obable en que se encuentre;
c) poseer un olor penetrante y característico, desagradable y no persistente; d) tener un intervalo de temperatur a de ebullición estrecho y bajo; e) no ser absorbido por el suelo, de modo que se puedan detectar las f ugas en tubos enterrados;
f) no condensar se ba jo las condiciones de ser vicio; g) no aumentar, en f orma apreciable, el contenido de azuf re del gas; h) ser económico.
A.1.2 En la práctica, ningún odorante tiene todas estas características, y es usual utilizar mezclas de dos o más par a logr ar un buen inter valo de pr opiedades.
A.2 Tipo s de odoran tes La mayor par te de los mater iales disponibles par a odor ización del gas son compuestos de azufr e y éstos se agr upan en tr es tipos: mer captanos, sulfur os a lifáticos y compuestos de azuf re cíclicos.
A.2.1 Mer captanos Estos compuestos tienen una alta intensidad de olor y un gr an impacto en el olfato, per o tienen tendencia a reaccionar con el óxido de hierro y son fácilmente oxidados. El butilmercaptano terciario es un odorante común del gas natural, con buena volatilidad y olor impactante.
5
NCh2264 El etilmer captano es usado, comúnmente, como un odor ante de GLP; su uso se limita a aquellos gases, de modo que todos los gases licuados de petr óleo tienen un olor distinto del gas natur al.
A.2.2 Sulfu ros Los sulf ur os tienen menor intensidad de olor que los mer captanos, per o son más estables. Sin embar go, ellos son absor bidos más fácilmente por las tuber ías de hierr o, pr incipales y de ser vicio, de modo que hay tendencia a no ser uti lizados en el gas natur al que se distribuye por sistemas más antiguos.
A.2.3 Com pu estos de azu f re cícli cos odor ante cíclico más usual es el tetrahidrotiof eno, muy estable, pero que no tiene el impacto de olor de los mer captanos. El
Sin embargo, parece que el olor de los mercaptanos tiende a causar fatig a, rápidamente, en el sentido del olfato , en tanto que el tiofeno, que no tie ne el mismo impacto inicial, pr esenta una mayor per sistencia del olor detectado. Por estas r azones, las mezclas de butilmer captano ter ciar io (MBT) con tetr ahidr otiofeno (THT) son muy popular es.
6
NCh2264
Anexo B (Infor mativo)
Descripción de título y alcance de normas ISO y ASTM c i tad as en cláusula 2 Referencias normativas
A STM Designation: D 1142 -95 (Reapproved 2006 )
Standar d test method for water vapor content of gaseous fuels by measur ement of dew point temper atur e.
1 Scope This test method cover s the determination of the water vapor content of gaseous fuels by measur ement of the dew-point temperatur e and the calculation there from of the water vapor content. 1.1
A STM Designation: D 1945 -03 Standar d te st method f or analysis of natur al gas by gas chromatog r aphy.
1 Scope This test method cover s the determination of the chemical composition of natur al gases and similar gaseous mixtur es within th e r ange of composition shown in table 1. This test method may be abbr eviated for the analysis of lean natur al gases containing negligible amounts of hexanes and higher hydr ocarbons, or for the de termination of one or more components, as required. 1.1
ASTM Designation: D 4468-85 (Reapproved 2006)
Standar d test method f or tota l sulf ur in gaseous fuels by hydr ogenolysis and r ateometr ic color imetr y.
1 Scope This test method cover s the determination of sulfur gaseous f uels in the r ange fr om 0.001 to 20 par t per million by volume (ppm/v). 1.1
1.2
This test method may be extended to higher concentr ation by dilution.
7
NCh2264 ASTM Designation: D 4810 -06 Standar d test meth od for hydrogen sulfide in natur al gas using length-of -stain detector tubes.
1 Scope This test method cover s a pr ocedur e for a r apid and simple field determination of hydr ogen sulfide in natur al gas pipelines. Available detector tubes pr ovide a total measur ing r ange of 0.5 ppm by volume up to 40% by volume, although the major ity of applications will be on the lower end of this range (that is, under 120 ppm). 1.1
Typically, sulf ur dioxide and mercaptans may cause positive interf erences. In some, cases, nitrogen dioxide can cause a negative interference. Most detector tubes will have a pr ecleanse layer designed to remove cer tain interferences up to some maximum inter fe r ent level. Consult manufactur er s instr uctions f or specific interference information. 1.2
ASTM Designation: D 5504-08
Standar d test method for determination of sulfur compounds in natur al gas and gaseous fuels by gas chromatogr aphy and chemiluminescence.
1 Scope This test method is pr imar ily for the determination of speciated volatile sulfur-containing compounds in high methane content gaseous fuels such as natur al gas. It has been successfully applied to other types of gaseous samples including air, digester, landfill, and r efiner y fuel gas. The detection r ange for sulf ur compounds, r epor ted as picogr ams sulfur , is ten (10) to one million (1 000 000). This is equivalent to 0.01 to 1 000 mg/m3, based upon the analysis of a 1 cc sample. 1.1
The r ange of this te st method may be extended to higher c oncentr ation by dilution or by selection of a smaller sample loop. 1.2
NOTE 1) Dilution will r educe method precision.
This test method does not pur por t to identify all sulfur species in a sample. Only compounds that ar e eluted thr ough the selected column under the chr omatogr aphic conditions chosen ar e deter mined. The detector r esponse to sulfur is equimolar for all sulfur compounds within the scope (1.1) of this te st method. Thus, unidentifie d compounds are determined with equal pr ecision to that of identified substances. Total sulfur content is determined fr om the total of individually quantified components. 1.3
8
NCh2264 ISO 1973 9:2004
Natur al gas - Deter mination of sulf ur compounds using gas chromatog r aphy.
Abstract Specifies the determination of hydr ogen sulf ide, carbonyl sulfid e, C1 to C4 thiols,
sulfides and te tr ahydr othiophene (THT) using gas c hr omatogr aphy (GC). Depending on the method chosen fr om those given in its a nnexes, the application r anges for the determination of sulf ur compounds can var y, but whichever of the meth ods is used, its r equir ements apply.
9
NCh2264
Anexo C (Infor mativo)
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NORMA CHIL ENA OFICIA L
INSTITUTO
N A C I O N A L
DE
NCh
N O R M A L I Z A C I O N
z
2264.Of2009
INN-CHILE
Gas natural - Especifi cac iones Natur al gas - Specifi catio ns
Primer a edición
: 2009
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