Instalaciones de gas

Instalaciones de gas

El uso de las tuberías de cobre en las instalaciones de gas doméstico y comercial, se ha generalizado por las ventajas que proporciona, tanto en la realización de la instalación como de su funcionamiento, además de que permite alternativas en el diseño al poder elegir entre tuberías de temple rígido y flexible.

Los tipos de tubería utilizados y que el reglamento indica son tuberías de cobre rígido y flexible tipo “L” y tuberías de cobre flexible tipo “Usos Generales”. La razón de utilizar tipos de tuberías que soportan presiones de trabajo mucho muy elevadas en instalaciones en donde la presión no rebasa los 27.94 gr/cm2 es debido a la seguridad que se debe guardar con respecto a los posibles impactos a que están expuestas las líneas al diseñarse (también por reglamento) en forma visible.

Las instalaciones de gas se pueden componer de varios tipos de redes :

• Líneas de servicio

• Líneas de llenado de tanques estacionario

• Líneas de retorno de vapor de las líneas de llenado

Líneas de servicio

Las líneas de servicio se pueden clasificar de varias maneras por el tipo de recipientes fijos o portátiles, por la presión a la que conducen el gas, de baja presión o de alta presión (27.94 gr/cm2 o 1.5 kg/cm2), por la capacidad de alimentación, ya sea unifamiliar o multifamiliar.

También se pueden clasificar por conducir gas L. P. o natural. Sin embargo, en cualquiera de estos casos las tuberías de cobre cumplen su cometido con eficiencia y seguridad. Los diámetros que normalmente se utilizan son de 3/8” a 3/4” tanto en temple rígido como flexible.

Líneas de llenado

Las líneas de llenado cumplen una función específica cuando los tanques estacionarios quedan retirados de los autotanques que los reabastecen, la presión a la que se trabaja en estas líneas es de 17.58 kg/cm2 ; por sus características especiales se describirán detalladamente en otro punto de este capítulo.

Líneas de retorno de vapores

La línea de retorno de vapores tiene una función especial, desalojar los vapores o gases acumulados en la parte superior del tanque estacionario al momento de que se carga éste la densidad de éstos los hace prácticamente incomprimisibles por lo que su desalojo es recomendable en tanques estacionarios de gran capacidad con el objeto de aumentar su eficiencia. Se describe junto con las líneas de llenado en un punto posterior.

Tubería de llenado y retorno de vapores

Las tuberías de llenado y de retorno de vapores para recipientes fijos, deberán ser de cobre rígido de Norma para las presiones de trabajo correspondientes, cuando no estén expuestas a daños mecánicos.

1. Tendido y localización

a) Deberán instalarse por el exterior de las construcciones y ser visibles en todo su recorrido. No se considera oculto el tramo que solo atraviese un muro macizo. Si es hueco deberá ahogarse con concreto la parte de la tubería que se aloje en el muro.

b) Salvo que se les aísle apropiadamente, quedarán separadas 20 centímetros como mínimo de conductores eléctricos y de tuberías para usos industriales que conduzcan fluidos corrosivos o de alta tempe-ratura y no cruzaran ambientes corrosivos.

c) Las bocas de toma se situarán al exterior de las construcciones a una altura de 2.50 m o a una altura menor si se les aloja en una caja adecuada para evitar su manejo por personas ex-trañas al servicio. Se prohibe localizarlas al nivel de la banqueta o a uno de inferior. La distancia mínima de la boca de toma a flama deberá ser de 3 m.

d) Siempre se preferirá, para el tendido de la tubería de llenado, que su bajada sea desde las fachadas de la construcción o las paredes laterales que no sean colindantes con otra propiedad. En los casos especiales donde esto no sea posible, el técnico responsable proyectará la solución y pedirá la aprobación de la Secretaria de Comercio. Si la solución implica el tender la bajada por cubos de luz o el recorrido por pasillos, se cumplirán los siguientes requisitos

i) Se utilizará tubo de cobre rígido de norma para las presiones de trabajo correspondientes.

ii) La boca de toma se situará al exterior de las construcciones en las condiciones del punto c). También podrá localizarse en cubos de luz si éste tiene comunicación permanente a la calle y siguiendo el criterio expresado en el inciso b) de la regla 2 de este capítulo.

iii) Se prohibe el recorrido por pasillos destinados exclusivamente al tránsito de personas, si no están suficientemente ventilados en forma permanente en ambos extremos.

e) La instalación de la tubería de retorno de vapor será optativa a juicio del técnico responsable.

2. Se omitirán las tuberías de llenado, siempre que la manguera, en toda su extensión quede a la vista de las dos personas que lleven a cabo la maniobra, en los siguientes casos :

a) Cuando el recipiente a llenar esté localizado en un sitio de acceso directo para el vehículo suministrador.

b) Cuando el recipiente no esté en un sitio de acceso directo para el vehículo suministrador, pero se puede llegar a él con la manguera sin añadirle tramos adicionales, siempre que todo el tendido de la manguera se haga a la intemperie o cruzando en longitud no mayor de 12 m, lugares tales como cocheras no subterráneas o abajo de cobertizos, o por pasillos o lugares similares y que en cualquiera de estos casos se encuentre a la intemperie en ambos extremos. No se permitirá recorrer con manguera pasillos cubiertos que estén destinados exclusivamente al tránsito de personas.

c) Que estando el recipiente localizado en azotea se cumplan las siguientes condiciones:

i) Que la azotea tenga una altura no mayor a 7 m sobre el nivel del piso.

ii) Que el sitio de ubicación del tanque sea accesible y alejado del paño frontal de la construcción no más de 10 m.

iii) Que el lugar de paso de la manguera esté libre de obstáculos y que de existir cables de alta tensión, anuncios eléctricos o flamas de cualquier naturaleza, la distancia a que se encuentren elimine la posibilidad de riesgo anormal.

iv) Que el tendido de la manguera desde el autotanque hasta el paño de la construcción se haga sobre el piso.

3. Las tuberías de llenado de líquido deberán contar con los siguientes accesorios :

a) Válvula de control manual para una presión de trabajo de 28 kg/cm2, inme-diatamente después del acoplador con cuerda ACME al recipiente.

b) En la boca de toma, una válvula de acción manual para una presión de trabajo de 28 kg/cm2 y una válvula automática de no retroceso, sencilla o doble, con cuerda ACME para recibir acoplador.

c) Válvula de seguridad localizada entre las dos válvulas de cierre manual, en la zona más alta de esta tubería, cuyo ajuste de apertura deberá ser de 17.58 kg/cm2.

d) Tubería de purga, controlada con válvula de control manual, que terminará hasta sobresalir en un lugar bien ventilado y orientada en forma tal que sean mínimos los riesgos por el gas purgado.

4. Las tuberías de llenado deberán ostentar el color rojo cuando estén destinadas a conducir gas L. P. en estado líquido y amarillo las que se utilicen para el retorno de vapores, La Dirección General de Gas podrá autorizar el uso de otros colores, si lo justifican razones de estética y no hay posibilidad de confusiones.

5. Las tuberías de retorno de vapor deberán estar dotadas de los siguientes accesorios :

a) Inmediatamente después del acoplador, dotado de opresor con cuerda ACME al recipiente, una válvula de cierre a mano de presión de trabajo de 28 kg/cm2.

b) En la boca de la toma una válvula de cierre a mano para una presión de trabajo de 28 kg/cm2 y una válvula automática combinada de excesos de flujo y de no retroceso.

Valvulas

Además de las válvulas de control que se instalen para comodidad de los usuarios, serán obligatorias las siguientes :

a) Una llave de corte con maneral de cierre a mano, antes de cada aparato de consumo, instalada en la tubería rígida. Cuando la totalidad de la instalación sea de cobre flexible, se podrá instalar la llave de paso en la tubería flexible, debiendo quedar firmemente sujeta al muro con abrazaderas o grapas a ambos lados de la llave. Tratándose de aparatos de consumo permanentemente fijos tales como hornos empotrados, calentadores de agua, cocinas integrales, etc., también se podrá instalar la llave de corte en la tubería flexible sin engrapar si el tramo de ésta tiene una longitud no mayor a 50 centímetros. Cuando las condiciones de instalación y aparatos no permitan la colocación de una llave de corte accesible para cada aparato, se instalarán una o más llaves de corte mediante la cual o las cuales se cuente con el medio para controlar la totalidad de los aparatos.

b) En locales comerciales o industriales, una válvula de cierre general, de acción manual, localizada bien visible, en el interior, en sitio libre y de fácil acceso. Cuando no sea posible cumplir estos requisitos de localización en el interior, se colocará al exterior en las condiciones señaladas. Pero en este caso se proveerá el medio adecuado para evitar que manejen la válvula personas ajenas al servicio del usuario.

c) Cuando los aparatos de consumo sean de uso colectivo (escuelas, labora-torios, sanatorios, etc.) se instalará una válvula general de cierre a mano en un lugar adecuado, bien visible y de fácil acceso, para que sea operada exclusivamente por personal docente o administrativo.

d) En las instalaciones domésticas múltiples abastecidas por tanque fijo en que no se usen medidores deberá instalarse una válvula de cierre manual en lugar accesible en un punto antes de la entrada individual de la tubería a cada departamento o casa.

5. Todo aparato de consumo se localizará en forma tal que fácil acceso al mismo y a sus llaves de control.

6. Cuando los aparatos sean instalados en el interior de las construcciones, el sitio elegido para localizarlos deberá permitir una ventilación satisfactoria, que impida que el ambiente se vicie con los gases de combustión y sin corrientes de aire excesivas que puedan apagar los pilotos quemadores.

7. Cuando los aparatos de consumo de instalen en recintos cerrados (closets, nichos, cuarto de máquinas, etc.), será obligatorio instalar chimenea o tiro directo hasta el exterior para desalojar los gases de la combustión, así como proveer el medio adecuado para permitir la entrada permanente de aire del exterior en cantidad suficiente para que el funciona-miento del quemador sea eficiente.

8. Se prohibe instalar calentadores de agua en cuartos de baño, recámaras dormitorios ; la localización de estos aparatos deberá llenar los siguientes requisitos :

a) Preferiblemente se instalarán a la in-temperie o en sitios al aire libre, permanentemente ventilados, con soportes adecuados que impidan es-fuerzos a las tuberías de agua y de gas, Debiendo observarse para su instalación, las recomendaciones del fabricante que no se opongan a este instructivo.

b) Si se instalan en lugares cerrados (cocinas, closets, nichos interiores, cuartos de lavado o planchado, etc.), será obligatorio instalar tiro o chime-nea que desaloje libremente los gases de combustión. Estos tiros deberán tener un diámetro no menor al de la salida del difusor (el cual no deberá ser removido del propio aparato), y deberán tener pendiente ascendente en toda su trayectoria hacia la salida. En caso de que varios calentadores desalojen a una chimenea, ésta deberá tener el diámetro adecuado para su funcionamiento satisfactorio.

c) Cuando la instalación de agua esté alimentada por tinacos elevados, los calentadores de almacenamiento deberán estar provistos de jarro de aire cuyo extremo final rebase el borde superior del tinaco ; o bien de válvulas de relevo de presión si se trata de un sistema cerrado de tubería de agua. En este último caso, si el calentador queda localizado a la intemperie, debe vigilarse que el escape de la válvula quede orientado hacia donde no represente peligro ; si el calentador queda instalado en el interior de la construcción, debe vigilarse que la válvula de presión esté dotada de tubería que desaloje agua y vapor a la intemperie.

9. La localización de los calefactores deberá reunir los siguientes requisitos :

a) Los que se instalen en recámaras y dormitorios deberán ser de “tipo venti-lado”, cuyo diseño permita desalojar al exterior los gases de combustión.

b) Los movibles se conectarán a la tubería fija con rizo de cobre flexible de 1.20 a 1.50 m de longitud. Podrán conectarse con la manguera adecuada para conducir gas L. P. en estado de vapor, cuya longitud no sea mayor de 1.5 m.

10. Tratándose de estufas domésticas no fijas, será obligatoria la instalación de un rizo de tubo de cobre flexible cuya longitud mínima será de 1.5 m.

11. Si las condiciones de la habitación de tipo popular hacen indispensable que la estufa tipo doméstico se instale en recámara, será obligatorio proveer ventilas permanentes abiertas hacia el exterior a nivel del piso y a nivel superior al de la cubierta de la estufa.

12. En las instalaciones de aparatos de consumo se atenderán las instrucciones del fabricante que no se opongan a este instructivo y en defecto de ellas, se adoptarán las medidas de seguridad que aconseje la técnica aceptada como buena para estos trabajos, a juicio del técnico responsable.

CALCULO DE INSTALACIONES

INSTALACIÓN DE GAS

1.- GENERALIDADES

Tenemos un edificio al que abastecer de instalación de gas a 40 viviendas, situado en la Comunidad de Madrid. Para realizar los cálculos nos centraremos en la vivienda tipo B de la 6ª planta.

Las viviendas están dotadas, cada una, de los siguientes receptores de gas:

Un calentador-acumulador de calefacción y A.C.S.

Una cocina mixta

Una lavadora

*Un lavavajillas.

Datos para la instalación:

La acometida del gas se encuentra situada a la cota -1,80 m y situada a 20 m de distancia del muro separador de la propiedad.

Habrá dos cuartos de contadores, localizados en los cuartos denominados de centralización de gas, situados en la planta baja.

Las potencias de los equipos consumidores de gas son:

Un calentador-acumulador de calefacción y A.C.S. de 5875 Kcal/h (potencia calculada en la práctica de calefacción)

Una cocina mixta con quemadores de gas de 1,5 Kw (=1290 Kcal/h)

Una lavadora de 2 Kw (=1720 Kcal/h)

Un lavavajillas de 2,5 Kw (=2150 Kcal/h)

La tubería desde la acometida hasta el cuarto de contadores será de acero al carbono.

Las tuberías de distribución a vivienda serán de acero.

Las tuberías en el interior de la vivienda serán de cobre.

La instalación estará alimentada de Gas Natural cuyo poder calorífico superior es de PCS = 10000 Kcal/m³ N.

2.- MEMORIA DE CÁLCULO

El dimensionado de la red de gas lo dividiremos en tres partes: cálculo de caudales y cálculo de secciones de tuberías.

2.1.- CÁLCULO DE CAUDALES

El cálculo de caudales de una instalación de gas se obtiene como resultado de dividir la potencia nominal de los aparatos entre el poder calorífico del gas que se trate, en nuestro caso el gas natural.

Este cálculo lo dividiremos en dos secciones: el cálculo de la instalación individual doméstica y el de las instalaciones colectivas.

2.1.1.- INSTALACIONES INDIVIDUALES

La determinación de los caudales máximos probables o de simultaneidad se efectuará aplicando las siguientes expresiones:

Psi = Pa+Pb+(Pc+Pd+...+Pn) / 2 Psi: Potencia simultánea individual.

Pa,Pb: potencias de los dos aparatos de mayor consumo.

Pc,Pd,...Pn: Potencia de los demás aparatos

Qsi = Psi / PCS Qsi: caudal simultáneo colectivo.

Psi: Potencia simultánea individual

PCS: poder calorífico superior

Para el cálculo de la potencia tomaremos el calentador y el lavavajillas sin reducir (son los dos aparatos de mayor consumo) y la cocina y la lavadora reducidos a la mitad.

Psi = 5875 + 2150 + (1290 + 1720) /2 = 9530 Kcal/h

Al ser menor el valor resultante que el previsto para el grado de gasificación mínimo (GGV1) según la Instrucción sobre Documentación y Puesta en Servicio de las Instalaciones Receptoras de gas. Por lo tanto tomaremos como valor de potencia:

Psi = 25800 Kcal/h

Con este valor de potencia pasaremos a calcular el caudal:

Qsi = 25800/10000 = 2,58 m³ N/h

2.1.2.- INSTALACIONES COLECTIVAS

A partir del número de viviendas a abastecer de gas, de la potencia simultánea colectiva y de un coeficiente de simultaneidad calcularemos la potencia simultánea colectiva.

Psc = N x Psi x S

Psc: Potencia simultánea colectiva.

N: número de viviendas

Psi: Potencia simultánea individual

S: coeficiente de simultaneidad.

Psc = 40 x 25800 x 0,40 = 412800 Kcal/h

El caudal simultáneo colectivo será en función de la potencia colectiva simultánea y del poder calorífico superior.

Qsc = Psc / PCS Qsc: Caudal simultáneo colectivo.

Psc: Potencia simultánea colectiva.

PCS : Poder calorífico superior.

Qsc = 412800 / 10000 = 41,28 m³N/h

2.2.- CÁLCULO DE SECCIONES DE TUBERÍAS

Para el cálculo de secciones se deben tener en cuenta las pérdidas de la canalización y de los aparatos, accesorios y elementos auxiliares existentes; considerando que la pérdida de carga máxima admisible entre el punto de acometida y el punto más alejado de la instalación de gas es de 20 mm.c.a. y que solamente el contador lo suponemos con una carga de 5 mm.c.a. repartiremos los 15 mm.c.a. restantes de la siguiente manera:

*

5 mm.c.a. desde la acometida hasta los contadores.

*

10 mm.c.a. desde contadores hasta el punto más alejado de la instalación.

Para realizar el cálculo dividiremos la red en tramos y a partir del caudal que pase a través de ellos, de la longitud equivalente (long. real + 20%), las pérdidas realizadas y el material utilizado dimensionaremos las tuberías.

3.- CONSIDERACIONES A TENER EN CUENTA

*

Cuarto de contadores o local técnico:

*

Estarán situados en la planta baja y con alguna pared contigua al exterior.

Serán accesibles con facilidad, desde zonas comunitarias.

*

La puerta del local será metálica, tendrá unas dimensiones mínimas de 2x0,80 m., deberá abrir hacia fuera e irá provista de cerradura, y se podrá abrir desde el interior.

*

La altura mínima de los locales será de 2,5 m.

*

Está prohibido almacenar cualquier tipo de material que no esté destinado al mantenimiento de la instalación de gas.

La iluminación del local se ajustará a lo dispuesto en el Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión en su instrucción MI - BT - 026. Será estanca y la instalación eléctrica deberá ir envainada en un tubo o empotrada. El interruptor se colocará en el exterior.

La ventilación del local se realizará mediante dos aberturas (una en la parte superior y otra en la parte inferior) de 200 cm² de superficie útil cada una, comunicadas al exterior, protegidas con tela metálica robusta y situadas en lados opuestos del local.

En lo que respecta a señalización, en el interior del local se colocarán carteles con las siguientes especificaciones:

 “Asegurarse de que la llave que se maniobra es la correspondiente”.

 “No abrir una llave sin la seguridad de que todas las llaves de la instalación correspondiente están cerradas”.

 “En caso de cerrar una llave equivocadamente no volverla a abrir sin comprobar que todas las llaves de la correspondiente instalación están cerradas”.

En la parte externa de la puerta se colocarán los letreros siguientes:

 “GAS”

 “Prohibido fumar en el local o entrar con una llama”.

Las paredes del cuarto de contadores deberán tener una resistencia al fuego RF-180; para ello pueden disponerse una pared de ladrillo cerámico hueco, guarnecido de 1,5 cm de yeso por ambas caras, con un espesor total de 11,5 cm.

Con respecto a la disposición de las tuberías de la instalación:

Cuando la tubería discurre por el garaje deberá ir envainada en tubo de acero continuo, así como en el falso techo del porche del edificio y en las zonas comunes por las que discurra. La tubería no deberá tener aberturas, sólo irá abierta por los extremos, y sobresaldrá al exterior.

Las tuberías ascendentes irán vistas, por el hueco destinado a tendedero.

*

La distancia mínima entre conducciones de gas debe ser de 3 cm en curso paralelos o de un centímetro cuando se crucen.

Las uniones de tubos entre sí y de tubos con elementos auxiliares (válvulas, filtros, etc.) se deben realizar de tal manera que se asegure la estanqueidad.

Para la sujeción de tuberías usaremos pinzas de plástico o metalizadas, atornilladas a la pared con taco de plástico expansivo.

*Dispondremos pasamuros para el acceso de la tubería a la cocina desde el exterior, debiendo llevar una vaina de protección alrededor.

Habrá que tener cuidado con las posibles deformaciones por incremento de temperatura, debiendo poner en los tramos que sea necesario apoyos que permitan el deslizamiento.

4.- LISTADO DE MATERIALES

Los materiales empleados para la resolución de esta práctica serán los siguientes:

La conducción del gas natural se realizará con las siguientes tuberías:

Tuberías de acero al carbono de diámetro 42 x 1,1 , desde la acometida hasta los cuartos de contadores.

Tuberías de acero de diámetro 22 x 0,7, desde los cuartos de contadores hasta las viviendas

Tuberías de cobre en la instalación interior de las viviendas de 10x12 y 13x15 de diámetro.

Se utilizarán para esta instalación las piezas especiales necesarias, tales como codos, tés, etc., así como llaves para la acometida, para derivaciones individuales, para los ramales a los aparatos receptores de gas.

Válvulas de seguridad por máxima presión, por mínima presión y de alivio.

Llaves de obturador cónico, de obturador esférico, de mariposa y de asiento

*Abrazaderas, pasamuros, vainas de protección en aquellos lugares que la norma nos indique.

Contadores en batería modelo G 1.6.