- 1 -

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA

CONSTRUCCIÓN Y DISTRIBUCIÓN DE GAS NATURAL EN EL DISTRITO FEDERAL.

DELEGACIÓN BENITO JUÁREZ

T E S I S

Q U E P A R A O B T E N E R E L T I T U L O D E

I N G E N I E R O C I V I L

P R E S E N T A N : A I D A H E R N Á N D E Z G O N Z A L E Z J I M M Y J E S Ú S N A V A R R O S A N T I A G O

ASESOR: ING. FROILAN MATIAS SALVADOR MÉXICO, D. F. NOVIEMBRE DE 2003

- 2 -

INDICE GENERAL. Pág.

INTRODUCCIÓN. CAPITULO I HISTORIA DEL GAS CAPITULO II CARACTERISTICAS FISICO-QUIMICAS DEL GAS NATURAL CAPITULO III EXTRACCION, TRANSPORTE Y DISTRIBUCIÓN DEL GAS NATURAL

YACIMIENTOS EXTRACCIÓN Y TRANSPORTE GASODUCTOS REDES DE TRANSPORTE

CAPITULO IV MATERIAL DE CONSTRUCCIÓN, CONEXIÓN Y PROTECCIÓN DE LAS REDES DE DISTRIBUCIÓN

CANALIZACIONES SOLDADURA DE POLIETILENO TERMOFUSIÓN Y ELECTROFUSION PROTECCIÓN CONTRA CORROSIÓN

CAPITULO V EQUIPO DE LOCALIZACIÓN Y DETECCIÓN DE FUGAS

CAPITULO VI SISTEMA CONSTRUCTIVO DE UN PROYECCTO DE RED DE DISTRIBUCIÓN DE GAS NATURAL EN VIA PUBLICA

DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO ESPECIFICACIONES DE MATERIALES ESPECIFICACIONES DE CONSTRUCCIÓN PLANOS DEL PROYECTO

CAPITULO VII CONCLUSIÓN

GLOSARIO ANEXOS (NORMAS NOM-SECRE-003-2002)

BIBLIOGRAFÍA

2 3 8 22 32 46 49 81

- 3 -

INTRODUCCION. La siguiente investigación surgió como una inquietud de conocer mas sobre el gas

natural, como se extrae, por donde se trasporta y de cómo se distribuye en las

grandes ciudades y como los ingenieros civiles participan en este proceso.

Los temas que se trataran en este trabajo, serán tan solo introductorias, que nos

permitan tener conocimiento de todas las áreas que se desarrollan para ser

explotado este recurso natural, ya que algunos necesitan de mayor profundización.

Bien se ha sabido que la energía es la clave esencial de la humanidad, por sus

intentos de alcanzar mejores satisfactores .

El gas natural es conocido por la humanidad desde hace miles de años, el hombre

primitivo conoció el fuego cuando por casualidad una rayo prendió el gas que fluía

por un yacimiento en los pantanos. El hombre moderno trata de crear medios

complejos y eficaces para un mejor aprovechamiento de los recursos naturales.

Hoy en día, la búsqueda del bienestar material se liga a la energía en sus diferentes

formas, entre las que se destacan; el carbón mineral, el petróleo y los distintos tipos

de gases. Debido a que nuestro país, la explotación y utilización del gas natural no

se aprovecha de tal forma como el petróleo, por falta de capital en el sector

petrolero.

La preocupación creciente por el medio ambiente, hace del gas natural una

energía con futuro ya que es la menos contaminante de las energías de

procedencia fósil, no precisa de transformaciones y no deteriora la naturaleza, ni

estropea el paisaje de los lugares por los que circula, al ser las conducciones

subterráneas.

El gas natural es un energético que aporta seguridad y el máximo

confort domestico. Proporciona a la industr ia la eficiencia y

versati l idad necesaria para hacerla mas competit iva.

- 4 -

HISTORIA DEL GAS NATURAL La teoría que tiene mas fundamentos, es la que atribuye a la descomposición lenta

de las grasas y proteínas de los organismos vivos, que quedaron atrapados en los

fondos marinos por la acción de los estratos de arena, que combinado con los

sedimentos salinos que se formaron al evaporarse el agua del mar, crearon las

condiciones para la formación y retención del gas natural y el petróleo.

Algunas fallas en los depósitos naturales, permitían salir el gas al exterior, y su

facilidad de inflamación, permitieron que se conociera su existencia desde tiempos

antiguos.

De acuerdo a la historia, podemos mencionar que la utilización del gas en otras

partes del mundo como en Japón, que se conoce la existencia de manantiales de

gas desde el siglo VII de nuestra era. En China en el siglo X se explotaba el gas

natural con fines prácticos. Al perforarse a grandes profundidades en busca de

minas de sal, se localizaron bolsas de gas, que eran conducidos mediante cañas de

bambú hasta los puntos de consumo. En el occidente, Griegos y Romanos

conocieron el gas natural.

La recopilación de información nos permite mencionar que debemos a los trabajos

del medico Juan Bautista Van Helmont, nació en Bruselas en 1577, el nombre de

GAS. Fue a principio del siglo XVII, que calentando diversos materiales en un crisol,

comprobó que desprendía el “espíritu o aliento salvaje” del que ya hablaba

Paracelso un siglo antes, le dio el nombre flamenco de “geist” (espíritu), del cual

deriva la palabra gas que se emplea en la mayoría de los idiomas.

El trabajo de muchos investigadores: Abogador, Boyle, Charles, Gay-Lussac, Van Der

Waals, etc. Estudiando el comportamiento de los gases ha permitido que hoy

dispongamos de datos suficientes, como para que su primitivo nombre tenga solo un

carácter romántico.

La experiencia se sucede, así hacia 1664 el reverendo Dr. John Clayton,

después de examinar la fuente inf lamable de Lancasshire, trata de

- 5 -

reproducir lo, consiguiendo al descomponer la hul la mediante calor el

“esprit del carbón” que resulta inflamable, recoge el gas obtenido y

guardando en vasi jas, lo uti l iza como distracción en sus reuniones con

amigos. La dest i lación de la hul la, pasa de la curiosidad a la ut i l idad

practica, al descubrir que produce además del gas inf lamable, residuos

como el alquitrán de apl icaciones industr iales. Cavendish, descubre la

forma de producir hidrógeno, mediante z inc y ácido sulfúr ico y pone el

“aire inflamable” al orden del día.

Unos años mas tarde, Lovaina edita su obra llamada “Memoria sobre el aire

inflamable” en donde describe las propiedades inflamables del aire de hulla, relata

su modo de fabricación e insiste sobre la necesidad de su depuración.

F ig. Medal lón con el bustode J . P . Minckelers , Puede darse él titulo de precursor.

En Francia, los trabajos de Philippe Le Bon (1767-1804) le llevaron a encontrar la

forma practica de utilizar el gas que producía la combustión de leña para aplicarlo

al alumbrado y la calefacción, en 1799 obtiene en Paris la patente de su invento al

que llamo “TERMOLAMPE”, pero no consiguió despertar el interés de sus

contemporáneos.

La “Termo lampe” de P. Le Bon consiste en una especie de horno de

ladri l los. El gas producido sale por un tubo, colocado a media altura y

después de lavado, se dir ige a los mecheros, para ser quemado por el

aire l ibre o en un globo de cr istal, provisto de un tubo de entrada de

aire dispone también de un tubo de evacuación de los gaseas

quemados.

- 6 -

Fig. de croquis del aparato de la

termo lámpara.

Reproducimos por su interés unas notas

autógrafas de P. Le Bon de septiembre

de 1799 de apoyo a su petición de

patente de la termo lámpara, en la

siguiente figura se muestra un croquis

del aparato junto con su firma

autógrafa.

Samuel Clegg (1781-1861), alumno de

Murdock ensayo nuevos métodos de

purificación del gas y a el se debe el

invento del contador de gas que data

de 1815. Así pues las primeras

aplicaciones de la incipiente industria

del gas se dirigieron a sacar de las

tinieblas a nuestros bisabuelos,

mediante la iluminación.

Durante dos mil años los avances en este campo fueron casi nulos. Homero nos

describe la sala del festín en la casa de Ulises, iluminada con braceros y antorchas

que sujetan los esclavos, la mejora inducida desde el tiempo prehistórico, consistió

en embadurnar con materias grasas o resinosas el soporte de madera, de tal suerte

que las llamas arden sin atacar el soporte.

De la misma época es la lámpara de aceite, consiste en un recipiente que los

contiene y de los cuales prende una mecha. Los Romanos introducen una tercera

forma de iluminación al crear la candela, descrita por Plinio el Viejo, especie de

lámpara de aceite sólido, en el cual el cuerpo graso consiste en cera, que se funde

en contacto con la llama y produce el aceite combustible. Como mecha utilizaron

la medula de junco, tallo de papiro y la estopa. Este procedimiento de fácil

- 7 -

transporte y que permite dosificar a voluntad la iluminación, variando él numero de

candelas, parece tan perfecto y cómodo que el ingenio humano no introdujo

ninguna mejora al sistema en casi dieciocho siglos.

Pues no es hasta los años 1783 que un físico de Geneve Argand, vino a revolucionar

la iluminación con su “lámpara de aceite racional” que asegura la combustión del

aceite, sin humo, aumentando de forma considerable la iluminación de la llama,

Argand ideo el dar a la mecha una forma plana y delgada al objeto de obtener un

mayor contacto de la llama con aire, da a la llama una forma circular, para

combatir el enfriamiento de la llama de forma simultanea, buscando darle mayor

aportación de aire al centro y a la periferia de la llama de forma simultanea,

buscando darle mayor aportación de aire, le superpone una chimenea de cristal, de

forma de que el aire envuelve completamente a la llama y gracias a la

transparencia del cristal la protege sin interceptar la luz. Argand no recogió el fruto

de su genio y murió pocos años después pobre y medio loco. Fue un farmacéutico

de nombre Quinquet, quien acaparo su invento y le dio su nombre, la lámpara de

quinqué.

Los ingenieros durante el año de 1852 se aplicaron a encontrar soluciones a los

problemas técnicos planteados, mejorando los mecheros de gas. Pero no es hasta

1899 que fue descubrimiento del Dr. Auer va a revolucionar la iluminación a gas.

Fue el Dr. Auer Von Welsbasch de Viena quien en 1885 mejora el sistema de

iluminación por mecheros de incandescencia, al confeccionar las “camisetas” de

algodón que baño en una solución de oxido metálico (de zirconio y lantano) y que

formaban después de la calcinación un esqueleto incandescente. La mejora resulta

definitiva cuando en 1892 encontró la denominada “mezcla Auer” redujo en 5/6 el

gasto de gas por unidad de luminosidad.

La invención del Dr. Auer permitió durante unos años parar desde el aspecto

económico la incipiente competencia de la electricidad en el campo de la

- 8 -

iluminación, pues a la bombilla de Edison, de filamento de carbón incandescente,

siguieron los filamentos metálicos que obligaron a la industria del gas a buscar

nuevos mercados, aunque su primitiva denominación nos ha llegado hasta nosotros,

así el producto que los pioneros fabricaron y distribuyeron recibía el nombre de GAS

DEL ALUMBRADO, o GAS CIUDAD, fue cambiando con el de gas manufacturado,

nombre que iras quedando en el recuerdo y en los manuales al irse cerrando

progresivamente las ultimas fabricas que lo manufacturaban e imponerse el

“moderno” gas natural.

- 9 -

CARACTERÍSTICAS FISICO-QUIMICAS

DEL GAS NATURAL

- 10 -

- 11 -

De acuerdo a la tabla anterior del proceso del gas natural , podemos

mencionar parte del procedimiento que se emplea para poder obtener

el gas natural desde su extracción de los yacimientos, el t rasporte, las

plantas de endulzamiento, las estaciones de regulación y medición

hasta la distr ibución.

Uno de los puntos importante es la de la conducción del gas por medio de los

gasoductos y para esto se requiere un procedimiento en el cual consiste en reducir

el contenido de agua e hidrocarburos pesados, para evitar la formación de hidratos

y condensaciones en las tuberías.

Cuando se obtiene el gas en los campos ya sea del tipo asociado o del no asociado

se clasifican en:

Gas húmedo amargo

Gas húmedo dulce

Gas seco.

GAS HUMEDO AMARGO.

Contiene un porcentaje importante de ácidos sulfhídricos, por lo que es altamente

corrosivo; motivo por el cual se le conduce a los complejos petroquímicos donde en

planta de endulzamiento, se le separan las impurezas con el objetivo de obtener gas

endulzado y como subproducto el azufre, del que se producen los fertilizantes.

GAS HUMEDO DULCE.

Provenientes del campo, junto con el endulzado pasan a las plantas de

extracción l icuables denominadas cr iogénicas, en las cuales a través

de un proceso de separación a baja temperatura se divide de la

corr iente de gas dulce en las s iguientes fracciones: metano, etano,

propano, butano (GL), e hidrocarburos mas pesados (gasol ina ).

GAS SECO

- 12 -

Es la combinación de los gases húmedos amargo y dulce, ya tratados, pueden

utilizarse en forma de materia prima para la industria petroquímica.

Como combustibles, en las diferentes instalaciones con que cuenta la industria

petrolera nacional ( refinería, gasoductos, complejos petroquímicos, etc. ), para la

generación de la electricidad en una gran variedad de industrias productivas del

país, dentro de las que destacan la vidriera, la cervecera, la papelera, la

cementera, la azucarera y el sector domestico.

El empleo de gas como combustible suministra mejores productos en comparación

con los combustibles sólidos y líquidos.

GAS NATURAL

Es la combinación de diversos hidrocarburos gaseosos e impurezas que se extraen de

los yacimientos petrolíferos, en donde el metano ( CH4) es el principal componente,

ya que se encuentra hasta un 99 % en algunos gases y 80 % en otros.

Otros componentes pueden presentarse en cantidades más o menos importantes,

como el anhídrido carbónico, el nitrógeno, el helio y el ácido sulfhídrico; varia

dependiendo de los distintos yacimientos de donde se extrae.

Su principal aplicación es como combustible, pero se emplea también en la

fabricación de gasolina, gas licuado del petróleo (GLP) y una gran variedad de

productos químicos.

- 13 -

PROPIEDADES DEL GAS NATURAL

La principal propiedad física de interés practica, es él poder ser licuado

produciéndose el cambio de fase a temperaturas muy bajas, en torno a los -160° C

y presión atmosférica.

A destacar su compatibilidad con

distintos metales, el metano principal

componente del gas natural, no es

corrosivo, puede usarse en presencia

de cualquier metal cuando se

encuentra en estado gaseoso,

mientras que al encontrarse a

temperaturas criogénicas (-160° C

GNL) debido a la fragilidad térmica de

los metales, se ha de determinar la

metalurgia adecuada, recurriéndose al

empleo de:

Aleaciones de hierro con contenidos en níquel del 5 al 9%

Aceros auténticos con 37% en níquel o bien 9% en níquel con 9% en cromo

(aceros inoxidables).

Aleaciones de aluminio con 11% de cromo y 3,9% de magnesio.

Mientras que es incompresible con la Etilcelulosa, Caucho natural (elastómero) y

caucho butilo (elastómero), lo que provoca la necesidad en los cambios de gas

ciudad a gas natural a proteger juntas que son en algunos casos son de elastómeros.

El gas natural tiene mayor poder calorífico que el gas manufacturado. A igual

volumen genera aproximadamente dos veces y media más calor. Es una energía

- 14 -

primaria, que proviene directamente de la naturaleza, por lo cual se puede consumir

tal y como se presenta en nuestra naturaleza.

Podemos mencionar que este recurso, no es energía secundaria de acuerdo que no

necesita la transformación de otras energías para crearlas. Es una energía primaria

ya antes mencionado, el carbón y el crudo de petróleo; sin embargo, el gas

manufacturado (También llamado gas ciudad), es fabricado con el carbón o

petróleo, y este si era una energía secundaria.

Uno de los aspectos importante del gas natural es que es inodoro aunque antes de

ser distribuido se le odoriza añadiendo un producto químico, llamado

“MERCAPTANO” o bien Tetrahidrotiofeno (THT), el cual en cantidades pequeñas

partes por millón, da al gas un olor peculiar el cual lo mencionamos “olor a gas”, esto

es con la finalidad de alertarnos y detectar por el olfato si existe posibles fugas de

gas.

La Recomendación SEDIGAS RS-T01 odorizacion de gases combustibles recomienda

un contenido de THT de 18 mg/m3 (n) en el gas natural.

Otra importante propiedad destacable del gas natural es su limpieza en la

combustión, ya que en una proporción adecuada con el aire, produce una llama

de color azul y quema sin desprendimiento de cenizas, oxido de carbono u otros

productos.

El resultado de su combustión es anhídrido carbónico y vapor de agua. Y dado que

como hemos dicho, no contiene oxido de carbono, no es toxico. Sin embargo, una

mala o defectuosa combustión, mezclada con el aire puede provocar humo y

monóxido de carbono. De acuerdo con las características que presenta el gas

natural, es una energía ideal para combatir la contaminación atmosférica

(especialmente por no contener azufre).

- 15 -

CARACTERÍSTICAS DE LOS GASES.

COMBUSTIÓN. Los gases combustibles se utilizan para aprovechar la energía que se libera en el

proceso de la combustión. Para que la combustión pueda iniciarse y propagarse, es

necesario que se cumplan dos condiciones de forma simultánea:

El combustible y el comburente deben ser mezclados en una determinada

proporción.

La temperatura de la mezcla, ha de estar, localmente por encima de la

temperatura de ignición.

El comburente, es el que hace entrar en combustión al combustible, generalmente

se suele utilizar él oxigeno del aire.

EL PODER CALORÍFICO Es la cantidad de calor que se desprende en la combustión completa de la unidad

de volumen. Para medir la cantidad de calor se definió la caloría (cal) como la

cantidad de calor que se precisa para aumentar un grado centígrado la

temperatura de un gramo de agua. En la práctica, se utilizan los múltiplos de la

caloría, así la kilocaloría (Kcal.) = 1000 cal y la termia (Te) = 1000 Kcal. = 1,000 000 cal.

Hay que distinguir entre el poder calorífico superior (PCS) y el poder calorífico inferior

(PCI), en el PCS se tiene en cuenta el gastado en condensar el vapor del agua

resultante de la combustión y en el PCI no se tienen contemplado la equivalencia

aproximada para todo tipo de gases que viene a ser PCI =0.9 PCS.

El PCS del gas natural oscila, según la procedencia, alrededor de 10 T e / Nm3.

El poder comburivoro o “aire Teórico” es la cantidad de aire necesaria y suficiente

para asegurar la combustión completa de un metro cúbico de gas. (Es útil para los

- 16 -

estudios de ventilación y evacuación de los gases quemados). Se expresa por la

relación de metros cúbicos de aire por metro cúbico de gas.

Aproximadamente se precisa 1 m3 de aire por cada termia. Así para un gas natural

de PCS = 10.5 Te /Nm3 se necesitaran10.5 Te /Nm3 de aire.

La temperatura de ignición es la temperatura mínima a la que debe ser llevado un

punto de la mezcla inflamable aire y gas, para que la combustión pueda iniciarse y

propagarse. Para el gas natural es una mezcla fría a temperatura de ignición

(Ti) = 650° C.

LIMITES DE INFLAMABILIDAD. Son aquellos limites entre los cuales la composición de la mezcla aire-gas es tal, que

la combustión puede iniciarse y propagarse. Se expresa en porcentaje de gas

combustible en la mezcla. Por debajo del límite inferior, la mezcla es pobre en

combustible y por encima del límite superior la mezcla es pobre en comburente. En

ambos casos la combustión no se propaga.

Los l imites dependen de la naturaleza del gas en la tabla s iguiente se

dan los gases más usuales.

TIPO DE GAS LIMITE INFERIOR LIMITE SUPERIOR Gas manufacturado

5.8

45.6 Gas natural 4.7 13.7 Gas propano 2.4 9.6 Gas butano 1.9 8.6

Tabla de gases expresadas en unidades de Porcentajes

DEFLAGRACIÓN. Cuando la mezcla aire-gas, se encuentra dentro de los limites de inflamabilidad, la

llama, es decir, la combustión, se propaga con una cierta velocidad. El mecanismo

fundamental de la propagación es la conducción entre tramo en curso de

- 17 -

combustión y tramo vecino, el primero lleva al segundo a la temperatura de ignición.

Este fenómeno se conoce con el nombre de DEFLAGRACIÓN.

La combustión se realiza mediante una llama que avanza de forma acelerada pero

siempre a una velocidad subsónica.

En los gases combustibles más usuales, la velocidad de propagación se mantiene

por debajo del metro por segundo. Así, para el gas ciudad es de 0.7, para el gas

natural es 0.35, y es igual a 0.4 para el butano y propano.

La estabilidad de la llama de un quemador de gas, es función de la proporción del

gas mezclado con el aire, de la velocidad de propagación de la llama y de la

velocidad de salida del gas. Si la velocidad de salida es inferior a la de propagación,

se produce un retroceso de la llama hacia el interior del quemador y si es superior

tenemos un desprendimiento de la misma que generalmente trae consigo su

extinción.

INTERCAMBIABILIDAD DE LOS GASES La ínter cambiabilidad es el estudio de las posibilidades de sustitución de un gas por

otro en un mismo aparato o más generalmente, es el conjunto de un parque de

aparatos, conservando las condiciones correctas del funcionamiento.

Se dice de dos gases que son intercambiables cuando, en los aparatos

de un parque considerado, permite mantener a la vez:

La misma potencia calorífica.

- 18 -

La estabi l idad de la l lama: esto es ausencia de

desprendimiento de l lama en todos los quemadores y en los

quemadores de mezcla previa, ausencia de retroceso de l lama.

La calidad de la combustión (relación CO/CO2) inferior al umbral máximo

admitido, ausencia de formación de hollín y de puntos amarillo.

La ínter cambiabilidad se clasif ica de acuerdo a los gases combustibles; en

tres grupos, perfectamente diferenciados, denominados “famil ias”

1a familia, 2da familia, 3a familia.

1a familia. La componen los gases manufacturados, gas de coqueria, mezcla de aire

e hidrocarburos de bajo poder calorífico, entre 4 y 4.7 Te/ Nm3.

2a familia. Pertenece a ella los gases naturales, gas natural sintético, y las mezclas de

aire con hidrocarburos de alto poder calorífico, de 8 a 12 Te/ Nm3.

3a familia. Compuesta por los gases licuados del petróleo (GLP), propano, butano.

DENSIDAD. Se define a la densidad, como la relación existente entre la masa y el volumen de un

cuerpo d = P / V, es el sistema internacional de medida (SI) para los gases se

expresa en Kg / Nm3, de común se utiliza la llamada densidad relativa, o cociente

entre la densidad del gas considerado y la del aire que toma como referencia. Se

expresa con un numero sin dimensiones y los valores > 1, se llaman más densos o

pesados que el aire (propano, butano: 1.62 a 2.00) y los valores < 1, se llaman menos

densos o pesados que el aire (gas natural, gas manufacturado: 0.6 a 0.66)

PRESIÓN. La definición física de presión corresponde a una fuerza ejercida por una superficie.

Puesto que la presión puede medirse por comparación con la presión Standard

atmosférico (al nivel del mar) o respecto al vació, es necesario precisar en cada

- 19 -

caso, si se trata de presión relativa o absoluta. La diferencia entre ellas será una

atmósfera. Las unidades preferentes para la medición de la presión son:

En el sistema métrico e internacional es el kilogramo por centímetro

cuadrado Kg /cm2.

En el sistema anglosajón tenemos la libra por pulgada Psi.

En la siguiente tabla 1.1 se mencionan otras unidades en las que están basadas en la

medición de milímetros o pulgadas de columna de mercurio o agua, como el tor.,

equivalente a la presión de un milímetro de columna de mercurio, o como el bar, presión

ejercida por un millón de dinas en la superficie de un centímetro cuadrado o el milibar o

milésima parte del bar.

- 20 -

Unidades / simbolo b Atm. kg/cm2 psi tor In Hg mm cda

Bar 1 0.98692 1.01972 14.50 750.06 29.53 1.02*104

Atmósfera

Standard

1.03 1 1.033 14.70 760 29.92 1.03*104

Kilogramo por cm2 0.981 0.9678 1 14.22 735.56 28.96 104

Libra por pulgada

cuadrada.

0.0689 0.06805 0.070307 1 51.72 2.036 703.07

mm columna de

mercurio

0.0013 1.3158

*10-3

1.3595

*10- 3

0.0194 1 0.0394 13.595

Pulgada columna de

mercurio

0.0339 0.03342 0.34532 0.4912 25.4 1 345.55

mm columna de agua a

15° C

0.9806

*10- 4

0.9678

*10- 4

10 - 4 1.422

*10 - 3

0.07355 0.0029 1

Tabla. 1.1 Mediciones de Presión.

- 21 -

CARACTERÍSTICAS DE LOS TIPOS DE GASES

GAS NATURAL. GAS LP

Se ventila muy bien por su densidad de 0.6

MÁS LIVIANO QUE EL AIRE.

Se queda en el piso por su densidad de 2.00

MAS PESADO QUE EL AIRE.

Se precisa un 5% en el aire para tener la mezcla

explosiva.

Solo un 2% de gas en el aire alcanza el punto explosivo.

El transporte se hace por tuberías subterráneas de

acero o polietileno.

El transporte del producto se hace en camiones (es un

peligro permanente con él trafico)

No contiene residuos ni cenizas. La descarga del producto se hace con flexibles y

empalmes mecánicos en los cuales siempre hay fugas

Se mezcla fácilmente con él oxigeno. Hay que vigilar el consumo para prevenir las fallas

Responde rápidamente a las variaciones de la

demanda, reduciendo las perdidas por combustión

incompleta.

En caso de incendio en una casa, el tanque será un

tremendo peligro (en la azotea.)

La energía esta permanentemente disponible.

La válvula de corte permite cortar rápidamente el

suministro de GN

- 22 -

CARACTERÍSTICA DEL GAS GLP. , CON EL GAS NATURAL

PROPIEDAD GAS NATURAL GAS L.P.

Poder calorífico 8460 kcal/m3 11068 kcal/kg

Composición 90 % CH4 (metano) 30 % C3H8 (propano)

70 % C4H10 (butano)

Presión de suministro al cliente

domestico

18 mbar 28 mbar

Densidad relativa 0.6 1.93

clasificación 2a familia 3a familia

Humedad Seco Seco

Estado Gaseoso: sin limite de compresión.

Liquido: a partir de 160 ° C bajo cero

a la presión absoluta de 1 atm.

A 20° C se pone liquido a partir de

2.5 bar.

(presión manométrica)

toxicidad No toxico, en concentraciones altas

desplaza al oxigeno y ocasiona

asfixia

No toxico, en concentraciones altas

desplaza al oxigeno y ocasiona

asfixia

- 23 -

EXTRACCIÓN, TRANSPORTACIÓN Y DISTRIBUCIÓN DEL GAS NATURAL YACIMIENTOS El gas natural es encontrado en la naturaleza en dos clases de yacimientos:

Los que solo producen gas ( no asociados),

Los que producen gas acompañado de petróleo (asociado),

o también conocidos como los de:

Degradación bioquímica de la materia orgánica en rocas sedimentarias

poco profundas y de edades geológicas relativamente recientes.

Degradación química de residuos orgánicos en rocas profundas y antiguas.

A principios de 1992 las reservas mundiales probadas de gas natural se estimaban en

mas de 142 billones de metros cúbicos, que se distribuían como se muestra en la

tabla y en la figura

1970 1980 1990 1995

América del Norte 9.428 8.015 7.464 6.932

Latinoamérica 1.874 4.353 7.159 7.448

Europa Occidental 3.583 3.950 5.598 6.292 Europa Oriental 12.547 31.533 52.466 58.559

África. 3.834 5.683 5.808 9.982

Oriente Medio 6.627 18.541 37.862 45.038

Asia-Oceanía 1.550 4.796 11.129 14.224

Total mundial 39.443 76.871 130.258 148.223

Tabla de las Reservas mundiales expresando sus unidades en billones de metros cúbicos (m3)

- 24 -

RESERVAS MUNDIALES DE CRUDO Y GAS NATURAL 45.56 7.8

5.0 2.2 6.9 4.4 7.8

6.0

6.2

16.3 34.3 8.1 90.0

8.2 RESERVAS MUNDIALES DE GAS NATURAL 113.8

RESERVAS MUNDIALES DE CRUDO 134.8 .

FUENTE: OIL AND GAS JOURNAL, DECEMBER 30, 1991

También existen dos formas de extracción, que son:

Terrestres.

Marít imas.

Normalmente para su extracción, se emplean estructuras en forma de

torres, que permiten la instalación de sondas que perforan las dist intas

capas que envuelven las bolsas, permiten conocer y examinar la

composición química y presión del petróleo y/ o gas natural, s i se

est ima rentable, para poster iormente poner el pozo en explotación.

EXTRACCIÓN Y TRANSPORTE.

- 25 -

De acuerdo a la información obtenida se menciona que en 1830 se inicia en Estados

Unidos la explotación de petróleo, y con él, aparece el gas natural, sin utilidad

aparente, era quemado en gigantescas antorchas y más tarde sé reinyectaba en

los pozos para mantener la presión de extracción del petróleo.

Pero en 1960 los grandes descubrimientos y la explotación de importantes

yacimientos, estimulan el estudio y aplicación de costosas instalaciones que

permitían aprovechar el gas natural en los centros industriales.

Aparte de detectar los yacimientos o campos de gas natural, para su posterior

explotación será preciso conocer, otros datos, tales como su profundidad, volumen

aproximado, características de los estratos situados encima, etc.

Si todo los elementos de juicio reunidos en la fase de prospección son satisfactorios,

se pasa a la fase de perforación para la extracción del producto de los yacimientos.

El transporte del gas natural desde los yacimientos de producción a los centros de

consumo puede realizarse a través de gasoductos, o bien mediante los llamados

buques metaneros.

GASODUCTOS. Los gasoductos requieren de gran inversión sobre todo si son de gran longitud de distancia,

circulando el gas a presiones elevadas (36 a 70 bar) para ello precisa disponer de Estaciones

- 26 -

de compresión en los puntos intermedios del trazado. Las tuberías empleadas en la

construcción de gasoductos son de acero de diámetros que oscilan entre 20 y 100

centímetros, en ocasiones alcanzan hasta los 2.5 metros siendo su espesor, función del

diámetro y de la presión del gas.

Fig. Muestra la construcción de los gasoductos por medio de maquinaria pesada

Para la construcción de un gasoducto se toman en cuenta varios factores como

son; el clima por donde pasara el gasoducto, la topografía, el rendimiento del pozo.

La técnica nos ha permitido desarrollar vías marítimas de transporte, como son los

Gasoductos submarinos que nos permiten conducir a tierra el gas de los yacimientos

descubiertos en el mar, la solución fue construir gasoductos submarinos.

- 27 -

Fig. Muestra la red de gasoductos en el país.

Los buques metaneros, son utilizados para transportar el gas a lugares donde no

existe este energético (ejemplo de país a país). Para poder almacenarlo dentro del

buque y posteriormente transportarlo, es necesario utilizar técnicas de licuefacción,

que consiste en comprimir el gas, se refrigera a temperatura ambiente y

seguidamente se expande bruscamente, con lo que su temperatura desciende,

repitiendo varias veces el proceso se llega a la temperatura de –160° C, a esa

temperatura el gas natural pasa a estado liquido a presión atmosférica. En estas

condiciones el volumen se ha reducido 600 veces, lo que permite su transportación

en los buques metaneros que son especialmente diseñados para ello.

Fig. Barco metanero con capacidad de 125,000 m3

- 28 -

Para recibir el gas por medio de los barcos metaneros se necesita de una planta

satélite que se compone básicamente, de tanques criogénicos de gas natural

licuado, edificios auxiliares de control, red de interconexión de la planta con las

redes de media presión y una instalación de regulación y medida.

Una cadena completa de transporte de gas natural l icuado (GNL)

puede comprender:

Un gasoducto desde el yacimiento de gas hasta el mar.

Una planta o instalación de licuación (donde el gas, enfriado a 160° C. se

convierte en liquido y de esta forma se reduce 600 veces su volumen) y

unos depósitos para el gas licuado.

Un puerto de embarque y uno de varios buques metaneros, con sus

depósitos especialmente equipados, en los cuales el gas se mantiene

liquido a la temperatura de -160° C. bajo cero.

Un puerto o estación marítima terminal receptora, donde se descarga el

gas en los tanques de almacenamiento.

La instalación de regasificacion, situada cerca de las anteriores, donde el

gas licuado vuelve a su forma gaseosa mediante un proceso de

recalentamiento.

Un gasoducto que une la planta regasificacion con las zonas de consumo.

Camiones cisterna y plantas satélite.

Fig. Muestra el proceso de carga y descarga del ga

DEPÓSITOS DE GAS NATURAL LICUADO (GNL).

- 29 -

En las zonas en que se recibe el gas natural licuado el procedimiento más

económico es el ALMACENAMIENTO antes de su regasificacion, por su menor

volumen (recordemos que este se reduce 600 veces). Para ello se emplean

depósitos convenientemente calorifugados, con el objeto de mantener el gas en

estado liquido a la temperatura de –160° C.

El sistema de almacenamiento subterráneo permite, con una ocupación de terreno

relativamente reducida, almacenar enormes cantidades de gas (ciento de millones

de metros cúbicos.) Tiene la ventaja, frente a los gasómetros, de su absoluta

discreción, por ser invisibles desde su entorno.

Solamente se sitúan en la superficie algunas instalaciones de explotación

indispensable, que no alteran el paisaje.

El almacenamiento subterráneo de gas se realiza en formaciones geológicas

similares a los yacimientos naturales de gas, es decir, inyectándolo de capas de

terreno acuífero (arena impregnada de agua), en donde el gas queda aprisionado,

ocupando el lugar del agua; en capas de sal (se excava una cavidad en el

yacimiento de sal para ser ocupada por el gas); o, asimismo en antiguos yacimientos

de gas natural.

Este procedimiento permite ir utilizando en invierno el gas almacenado durante el

verano, época en el que el consumo es menor.

REDES DE TRANSPORTE Y DISTRIBUCIÓN.

- 30 -

Recibe el nombre genérico de redes, el conjunto de tuberías que conducen el gas

desde los puntos de producción, almacenamiento o regasificacion hasta los puntos

de consumo.

La red de transporte esta diseñada para conducir grandes caudales de gas a

grandes distancias. De diferentes puntos de la red parten arterias que conducen el

gas a las Estaciones Reguladoras de Presión (ERP) que abastecen Zonas industriales y

comerciales.

Las redes de distribución son las que distribuyen el gas a cada usuario dentro de la

ciudad y son alimentadas por las redes de transporte a través de las cámaras de

regulación.

Las redes se proyectan con el objeto de atender al consumo de gas previsto a

medio y largo plazo, basados en el análisis de las emisiones anuales, diarias y

horarias.

La cantidad de gas que puede circular por una tubería, es función entre otras

magnitudes del diámetro de la perdida de carga entre dos puntos de la red para

atender a la creciente demanda de gas, se podía conseguir bien manteniendo la

presión e incrementando el diámetro de las tuberías, o bien incrementando la

presión; desde el punto de vista económico urbanístico la mejor solución ha sido

incrementar la presión de las redes de transporte y de distribución, manteniendo las

primitivas redes de baja presión.

Atendiendo a la presión de las redes se clasifican en:

- 31 -

Alta presión Tipo B Para presiones superiores a 16 bar

Alta presión Tipo A Para presiones comprendidas entre 4 y 16 bar

Media presión Tipo B

Para presiones comprendidas entre 0.4 y 4 bar

Media presión Tipo A

Para presiones comprendidas entre 50 mbar y 400 mbar

Baja presión Para presiones 50 mbar.

ELEMENTOS CONSTITUYENTES DE LAS REDES.

Las redes de transporte y distribución de gas están formadas por los siguientes

elementos:

Canalización.

Acometidas.

Elementos auxiliares.

CANALIZACIÓN.

Recibe el nombre de canalizaciones al conjunto de tuberías y accesorios unidos

entre sí, que formando una red que ofrece la posibilidad de disponer de gas en

todos aquellos lugares por los que discurre.

La red puede ser de acero o polietileno y se protege por distintos métodos,

dependiendo del material a utilizar. Las profundidades varían para alta presión que

son arriba de un metro y para baja presión es de 60 centímetros. Ambas son

altamente seguras, en caso de fuga provocada por algún agente externo como

maquinaria o colisión, el gas por su composición (que lo hace más ligero que el aire),

se disipa en la atmósfera.

- 32 -

El reglamento de redes y acometidas de combustible gaseosos, aprobado por

Orden del Ministerio de Industria el 18 de noviembre de 1974, establece y acota los

distintos materiales que pueden emplearse en las condiciones de gas en función de

la presión, estos son los recogidos en la siguiente tabla.

MATERIAL

Tipo de red

ACERO

Ac

FUNDICIÓN

DÚCTIL FD

POLIETILENO

PE SDR 11

POLIETILENO

PE SDR 17

AP X

MPB X X

MPA X X X

BP X X X

- 33 -

MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN, CONEXIÓN Y PROTECCIÓN DE LAS REDES DE DISTRIBUCIÓN Los materiales que se pueden emplear en las canalizaciones pueden ser:

Según lo establecido en las Normas Oficiales Mexicana NOM-003-SECRE-2002 se

pueden usar los siguientes materiales para la distribución de gas natural.

Acero.

Polietileno.

Cobre.

En la verificación en los sistemas de gas natural para asegurar que no presenten

fugas ni escapes. La prueba de hermeticidad considera lo siguiente:

Toda tubería que conduzca gas debe ser objeto de una prueba de

hermeticidad antes de ser puesta en servicio.

Las tuberías ocultas o subterráneas deben probarse herméticamente antes

de cubrirlas.

Para efectuar las pruebas de hermeticidad se debe utilizar exclusivamente

aire o gas inerte.

Debe efectuarse una prueba de hermeticidad a las instalaciones cada

cinco años.

La prueba de hermeticidad para los sistemas cuya presión máxima de

operación sea inferior a 4.22 kg/cm2 (60 psi), puede efectuarse con aire,

gas natural, gas inerte o agua a una presión de 6.33 kg/cm2 (90 psi) por un

periodo de 24 horas.

La prueba de hermeticidad para los sistemas cuya presión máxima de

operación sea superior a 4.22 kg/cm2 (60 psi) puede efectuarse con aire,

gas natural o gas inerte o agua a presión de 1.5 veces la presión de diseño

del sistema, durante 24 horas continuas.

La prueba de hermeticidad para acometidas de servicio, debe efectuarse

a una presión de 1.5 veces la presión de diseño, con una duración mínima

de 30 minutos. Para esta prueba no se requerirá registro grafico.

- 34 -

Cuando se prueben ramales con diámetros de 150 mm (6”) o menor y con

menos de 100 metros de longitud, la duración mínima de la prueba debe

ser de 8 horas continuas..

En caso de prueba hidrostática, el contratista debe desalojar toda el agua

contenida en el interior de la tubería y la disposición de la misma debe ser

en forma segura sin afectar a instalaciones adyacentes.

CANALIZACIONES DE ACERO.

Los tubos de acero por su tenacidad, elasticidad y la posibilidad de unión del metal

mediante soldadura, los hacen junto a la resistencia a la estanqueidad, su ligereza

relativa y la posibilidad de fabricación dentro de una gama de dimensiones para

cubrir todas las necesidades idóneas para la distribución en alta presión.

La durabilidad se consigue mediante su protección a la corrosión, mediante

revestimientos externos e internos, así como mediante los procesos de protección

caótica.

CANALIZACIONES EN POLIETILENO (PE).

El PE es una materia plástica que abarca varios productos similares en composición,

se obtiene por polimerización del Etileno. Su utilidad en redes de distribución de gas,

radica en sus propiedades físicas y físico-químicas, como la flexibilidad y soldabilidad

muy diferentes de otros materiales.

Él modulo de elasticidad, es mucho menor que en otros materiales, permite disponer

de tubos en rollos o bobinas, instalación en tramos no rectilíneos y posibilita las

técnicas de entubamiento y de interrupción del flujo por pinzamiento, además de

todo esto, si llegase a ocurrir un sismo o terremoto, la posibilidad de rompimiento de

la tubería es muy remota, ya que por sus características (hasta 350% de elongación-

estiramiento) lo hace muy seguro.

- 35 -

Presenta una gran resistencia química a agentes habituales. Es inerte al agua,

bases, ácidos inorgánicos no oxidantes, soluciones salinas y frente a la corrosión

externa por suelos agresivos.

El PE es sensible a los rayos ultravioletas de la luz y el calor. La utilización de aditivos

en el proceso de fabricación minimiza el inconveniente. Su coeficiente de dilatación

(10 veces superior al material como el Acero y la FD), hace que deba tenerse en

cuenta en el momento del tendido de la tubería en la zanja.

El PE es un buen aislante eléctrico, lo que permite eliminar la protección catódica,

ya que no existe corrosión por este concepto. La amplia gama de diámetros

disponibles (entre 20 y 400 mm), unidos a las características reseñadas, hace del PE

el material idóneo para canalizaciones en media y baja presión.

CANALIZACIONES EN FUNDICION DUCTIL FD.

Las canalizaciones de fundición han sido utilizadas desde el inicio de la industria del

gas. Están constituidas por “tubos cilíndricos” y piezas de enlace, ensamblados con

juntas de estanqueidad.

La función dúctil actualmente utilizada, se obtiene por adición en el momento de la

“colada” de una pequeña cantidad de magnesio y su presencia en el seno de la

fundición provoca la solidificación del grafito, bajo una forma esferoidal. Estas

fundiciones se presentan a la fabricación de tuberías por centrifugación, lo que les

confiere una calidad de elasticidad y resistencia mecánica superior a la fundición

gris, permitiendo con ello reducir el espesor de la pieza y con la reducción del peso

una mayor operatividad.

ACOMETIDAS

Recibe el nombre de acometidas, los elementos que conectan las canalizaciones

con la instalación receptora de los clientes, estos elementos son:

- 36 -

Toma de acometida.

Tubo de acometida o ramal.

Llave o válvula de acometida.

La toma de acometida, es el punto de conexión de la acometida con la red de

distribución, su forma depende del tipo de material de la canalización.

El tubo de acometida es el que permite conducir el gas, desde la canalización hasta

la instalación receptora de los clientes.

La l lave o válvula de acometida, es el disposit ivo de corte s ituado en el

l ímite de la propiedad, accesible desde el exter ior, permite interrumpir

el paso del gas a la instalación receptora.

MEDIDOR REGULADOR LLAVE DE CORTE ACOMETIDA TRANSICIÓN PLASTICO-METAL

ELEMENTOS AUXILIARES DE LA RED.

Los elementos auxiliares que comúnmente forman parte de las redes de distribución

son:

- 37 -

Estaciones reguladoras de presión.

Mecanismos de medición del caudal de gas.

Elementos de tele medida para transmitir permanentemente información

de presiones, temperaturas, caudales, etc., al centro de control.

Válvulas.

Toma de presión.

Sifones.

Alimentaciones eléctricas (activas o pasivas) y elementos de medición

correspondientes a la protección electroquímica de las tuberías

(protección catódica).

Registradores de presión.

ESTACIONES REGULADORAS DE PRESIÓN.

Tiene la misión de reducir y estabilizar la presión de la red a la que suministran, a

pesar de las oscilaciones de la presión de entrada y de las variaciones de caudal de

gas demandado.

En las estaciones reguladoras se dispone además de sistemas de filtrado de las

impurezas que el gas pueda arrastrar en su recorrido (óxidos, tierra, escorias de

soldaduras, etc.), se colocan antes del regulador para impedir que estas impurezas

lo dañen, también pueden ir dotadas de sistemas de contaje del caudal de gas.

En función de los elementos que las componen, y por lo tanto de las funciones que

realizan, se pueden distinguir los siguientes tipos de estaciones:

ESTACIONES DE MEDIDA EM

- 38 -

ESTACIONES DE REGULACION Y MEDIDA.

ERM

ESTACIONES REGULADORAS DE PRESION

ERP

LAS ESTACIONES DE REGULACION Y MEDIDA normalizadas de alta presión,

constituyen el interfase entre los gasoductos de transporte de la Red Nacional de

Gasoductos que operan en general entre 35 a 72 bar de presión y las redes de

distribución regionales y locales donde la presión máxima no excede de 16 bar.

Las estaciones reguladoras pueden ser subterráneas, por lo que reciben el nombre

de “cámaras reguladoras”, o bien aéreas.

Tomas de presión sifones, presiografos, son derivaciones de la tubería principal, que

son conducidas, hasta una arquetas a nivel del suelo, donde se instalan aparatos

registradores de la presión “ presiografos”, espitas para tomas puntuales de presión,

o empalmes para vaciar el agua acumulada en los sifones, o dispositivos de

recogida de las aguas de condensación que se formaban, cuando el gas era poco

manufacturado, o en las entrada eventuales de agua procedente de escapes de la

red del servicio de agua.

- 39 -

Fig. Presiografo MPA-1000

En la figura, se muestra un presiografo MPA-1000, en el que observamos que la base

es cilíndrica y en su interior se encuentra alojado el dispositivo de desplazamiento

vertical del vástago de la plumilla. En la parte superior de la base, se encuentra el

reloj mecánico de hacinamiento y acoplado a este, el tambor porta registros.

También sobre la base se dispone paralelamente al eje del tambor, una guía que

tiene por objeto proteger el vástago de desplazamiento vertical de la plumilla.

SOLDADURA DE POLIETILENO. (SDR) Para llevar acabo la unión de las tuberías de Polietileno es conveniente destacar

algunas generalidades, existen dos formas de llevarlas a cabo:

1. Termofusión.

2. Electrocución.

Deberán de tomarse en cuenta algunos puntos a saber:

No se permite unir tubos entre sí mediante enlaces mecánicos o con bridas.

- 40 -

Deberá ser el mismo SDR.

Se deberá evitar realizar esta unión, cuando la temperatura ambiente sea

superior a 40° C o inferior o –5° C, o en condiciones que sean adversas

(viento fuerte, lluvia, nieve, etc.)

Se deben limpiar con esmero las piezas por trabajar, así como las

herramientas.

No se deberán tocar las superficies por unión con la mano.

TERMOFUSIÓN También llamada soldadura a (tope), este procedimiento consiste en unir dos tubos

de igual diámetro mediante el incremento de temperatura en los extremos, también

es conveniente señalar que este procedimiento básicamente se lleva acabo a nivel

de piso fuera de la zanja, existen requerimientos que se deben de cumplir, además

de los mencionados con anterioridad:

Los tubos deberán cortarse a escuadra.

No se permite contaminación de ninguna especie.

Se utilizara maquinaria de tipo automática.

Deberán inmovilizarse las piezas para una efectiva soldadura.

La temperatura de fusión debe de ser de acuerdo al SDR.

En la inspección visual los bordos deberán ser continuos, no se permiten

bordos de diferente tamaños, no se permiten bordos pequeños o en forma

de “V”, no se permiten bordos despejados o disminución de un solo bordo,

no se permiten bordos desalineados, tampoco con deformaciones locales,

Al finalizar el bordo se medirá, para checar que se encuentra dentro de la

normalidad.

La termofusión se lleva acabó a 240° C.

- 41 -

ELECTROFUSION. La electrofusion es también mediante el incremento de temperatura y sirve para unir

tubos y piezas especiales como codos, tees, mecanismos para tomas, etc., este

procedimiento esta indicado en los siguientes casos:

1. Unión en cierre en zanjas.

2. Tubos o accesorios de SDR.

3. Prolongación de red de igual diámetro con cople electro soldado (manguito.)

Las generalidades son las mismas que en la termofusión, además de los siguientes

puntos:

Se extremaran medidas de limpieza de la superficies a unir, utilizando papel

celulósico e Isopropanol.

Una vez limpia las piezas se evitara tocarlas con las manos.

Los accesorios a colocar deberán permanecer dentro de su envoltura

plástica hasta el momento de su utilización.

El control visual deberá contemplar que no aparezca derrame de material

por los bordes, piezas descentradas, desalineadas, falta de fusión,

contaminación, mucho menos piezas estrelladas, o incompletas,

deformaciones, remanentes, poros etc.

PROTECCIÓN CONTRA CORROSION. La corrosión se define como la degradación de un metal a través de sus

combinaciones químicas con elementos no mecánicos, tales como él oxigeno o el

azufre; Para iniciar la protección contra la corrosión es necesario tener la tubería

metálica completamente limpia observando que la superficie metálica este libre de

escamas de laminación, pintura, aceite, humedad, oxido suelto, lodo, escorias de

soldadura o cualquiera otro material. ; verificando lo anterior se procederá a la

aplicación del esmalte primario, el cual se aplicara con brochas o cepillos de buena

calidad con cerdas de 10 cm. , de largo como mínimo, no permitiéndose el uso de

- 42 -

cepillos de fibra, estopa o trapos (en diámetros mayores a 6” se utilizara una

maquina limpiadora e imprimadora).

Las brochas o cepillos se remplazaran cuando muestren desgastes a tal grado que la

aplicación del primario no sea uniforme, ya que dicha uniformidad nos asegura una

buena adhesión del esmalte sobre la superficie.

El esmalte se aplicara únicamente sobre primaria con “vida” (que no haya

aplicación debido a que su secado completo para observar sí el primario tiene vida,

consiste en pasar una herramienta con filo sobre la superficie; si la película esta

demasiado seca, se resquebraja o se hace polvo, este ya no tiene vida), seco y

limpio de tal manera que quede una capa uniforme y libre de defectos, esto debe

mostrar una buena adhesión a la superficie metálica. Simultáneamente con la

aplicación del esmalte se procederá a la aplicación de las envolturas.

Las teorías modernas de la corrosión y la protección están todas

basadas en la estructura atómica de la materia. En el átomo, se da el

equi l ibr io de carga posit iva (protones) y de cargas negativas

(electrones). Los metales, debido a su repartición de los electrones en

capas alrededor del núcleo, t ienen tendencias a perder los electrones

de la últ ima capa; quedando con exceso de cargas posit ivas, el átomo

se transforma en un Ion posit ivo.

La corrosión es una reacción química de oxidación, producida por las

característ icas que t iene los metales de reaccionar con el oxigeno al

que ceden los electrones de su ult ima orbita, para forma óxidos,

híbr idos o sales que es el estado natural de los metales.

ELECTROLITO

Un electrol ito es un l iquido o un sól ido capaz de conducir la corr iente

eléctr ica de forma iónica, mientras que el metal lo hace de forma

- 43 -

electrónica. El terreno, por su contenido variable de humedad, sales y

materia orgánica en descomposición es el electrol ito más complejo de

todos los que podemos encontrar en la practica.

MORFOLOGÍA DE LA CORROSIÓN.

Siendo la corrosión en las tuberías un proceso electroquímico, se

precisa para que se produzca la existencia de: Ánodo, Cátodo y

Electrol itos.

En la corrosión electroquímica no se producirá en ausencia de uno de

los tres agentes, de ahí surgen los procedimientos de protección de las

tuberías metál icas enterradas. Si hacemos toda la superf icie anódica,

el iminando todos los posibles cátodos, queda el ánodo y el electrol ito y

por lo tanto no hay corrosión.

Este procedimiento se conoce como protección anódica. Hacer toda

la superficie catódica, queda el cátodo y el electrol ito y por lo tanto

tampoco habrá corrosión. Este s istema se conoce con el nombre de

protección catódica.

Si interponemos una barra que separe el ánodo y el cátodo del

electrol i to, también detendremos la corrosión. Se obtiene mediante

revestimiento de la tubería.

La combinación de todos los s istemas de protección permite asegurar

larga vida a las redes de acero enterrado.

- 44 -

- 45 -

- 46 -

EQUIPOS DE LOCALIZACION Y DETECCION DE FUGAS. Para poder llevar a cabo el resegimiento de las redes, así como localización de las

fugas en los casos de aviso de olor a gas, los equipos humanos destinados a estas

tareas precisan además de esquemas generales de situación y planos de detalle,

aparatos que permitan la localización y cuantificación de fuga.

Uno de los equipos que permiten detectar dichas fugas de gas natural es el SDG SA.

que esta compuesta por una sonda tipo alfombrilla y un portafid M2 ver figura.

- 47 -

Fig. Portafid M2 y sonda tipo alfombra

Otro tipo de aparato que se presenta es el denominado FID, el cual nos permite

detectar las fugas por ionización de llama, esta compuesto de una bomba de

aspiración la que recoge las impurezas del aire que después se filtran y son

conducidas a la cámara de iotización, las cuales nos indicara las mediciones y

localizaciones necesarias para detectar la fuga.

En la figura se muestra el equipo que nos permite la detección de varios márgenes y

reseguimientos sistemáticos de redes de gas.

Fig. Detector de varios márgenes

El equipo detector de fugas por medio de ultrasonidos, se basa en el hecho de que

la velocidad de propagación del sonido en un gas depende de su naturaleza.

- 48 -

Los Gasophon ST2 y ST3 son aparatos que constan de dos cámaras o canales

sónicos; una de medición y otra de comparación, en los extremos de cada uno de

ellos, existe un generador y un receptor de sonido. Las velocidades de propagación

que se captan por las cámaras, se miden electrónicamente, enviándose la señal al

instrumento indicador. Este tipo de equipo o aparato permite la detección de todo

tipo de gases cuyo peso específico difiera del peso específico del aire.

Fig. Gasophon ST2 y ST

El aparato denominado Explosímetro detecta fugas por combustión catalítica,

consta de una cámara de combustión en la que se aloja una pequeña resistencia

de platino que se calienta por el paso de una corriente eléctrica. El aparato registra

la presencia de elementos combustibles en la atmósfera y nos da el límite inferior de

explosividad. Por sus características, los explosímetros son aparatos idóneos para

detectar la presencia de gas en recintos cerrados (cámaras pozos, tubulares etc.)

- 49 -

EXPLOSIMETRO

- 50 -

SISTEMA CONSTRUCTIVO PARA UN PROYECTO DE RED DE

DISTRIBUCIÓN DE GAS NATURAL EN VIA PUBLICA.

NOMBRE: VIALIDAD “ SANTA CRUZ ATOYAC ”.

DELEGACIÓN BENITO JUAREZ

DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO. 1. - DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO.

- 51 -

Esta zona se encuentra situada en la delegación Benito Juárez delimitada al norte

por la Av. Eje 6 sur Independencia; al sur por el Circuito interior Av. Rió Churubusco;

al oeste por la Av. Universidad y el eje 2 PTE. Gabriel Mancera; al este por la Av.

División del Norte, dentro de las cuales queda comprendida por la Vialidad Santa

Cruz Atoyac.

Para este proyecto se propone tomar la línea de gas existente de 6” (160 mm) de

diámetro de la Avenida Coyoacan, de la cual continuara en esa misma avenida

con el mismo diámetro (6”), de este mismo se ampliara al diámetro de 8” (200 mm)

hacia la avenida Río Churubusco y se extiende por el Eje 1 PTE. Av. México-

coyoacan, para posteriormente de este mismo se reducirá a 6” (160 mm), dejando

un disparo del mismo diámetro, así mismo por la calle de mayorazgo, hasta la

avenida División del Norte, a partir de estas líneas Se extenderán ramales de

polietileno de 2 “ de diámetro (63 mm ), que compone la colonia, que ha su vez se

conectaran las acometidas de polietileno – acero de diferentes diámetros.

El ducto de polietileno de 8” de diámetro (200mm) será alojado en una cepa de

0.25 m de ancho y 0.90 m de profundidad como lo indica la norma, con una

longitud de 1,981.00 m.

El ducto de polietileno de 6” de diámetro ( 160mm) será alojado en una cepa de

0.20 m de ancho y 0.860 m de profundidad como lo indica la norma, con una

longitud de 3,616.00 m.

El ducto de polietileno de 4” de diámetro ( 110mm) será alojado en una cepa de

0.20 m de ancho y 0.810 m de profundidad como lo indica la norma, con una

longitud de 3,251.00 m.

- 52 -

La tubería de polietileno de 2” de diámetro ( 63 mm ) que se extenderá por las calles

de la colonia tendrán un ancho de cepa de 0.15 m y una profundidad de 0.763 m

con una longitud de 10,006.00 m.

La tubería de polietileno de diferentes diámetros, para las acometidas tendrán un

ancho de cepa de 0.15 m y una profundidad de 0.60 m con una longitud

de 6,510 ml para el diseño y dimencionamiento de las tuberías además de observar

las normas oficiales mexicanas NOM-003-SECRE-2002, se han tomado las

consideraciones necesarias para determinar el acuerdo diámetro de las tuberías,

tanto como para el servicio actual como el proyectado futuro el procedimiento

para alojar las tuberías en la vía publica será a través de excavación en zanjas a

cielo abierto.

Ubicación de ductos de gas natural a lo largo de la vía publica.

CALLES LONGITUD DIÁMETRO (mm)

ANCHO DE CEPA

METROS CUADRADOS

PROFUNDIDAD METROS CUBICOS

AV. COYOACAN

196.41 160 0.20 39.282 0.860 33.783

CTO. INTERIOR AV RIO

CHURUBUSCO

1142.89 200 0.25 285.722 0.900 284.823

EJE 1 PTE AV. MÉXICO-COYOACAN

429.00 200 0.25 107.25 0.900 96.525

85.83 160 0.20 17.166 0.860 14.762

93.00 110 0.20 18.600 0.810 15.066

BRUNO TRAVEN 745.39 160 0.20 149.078 0.860 128.207 REAL

MAYORAZGO 309.88 110 0.20 61.976 0.810 50.201

GOLONDRINAS 279.67 63 0.15 41.951 0.763 32.008 PRIV. AGUSTÍN

GUTIERREZ 350.13 63 0.15 52.520 0.763 40.073

1A CDA PARQUE 39.90 63 0.15 5.985 0.763 4.566 GRAL. MANUEL

RINCON 354.28 63 0.15 53.142 0.763 40.547

PROL. UXMAL 1560.07 160 0.15 234.011 0.860 201.249 2A CDA AGUSTÍN

GUTIERREZ 111.74 110 0.20 22.348 0.810 18.101

370.09 63 0.15 55.513 0.763 42.357

- 53 -

CDA PAZ MONTES

69.09 63 0.15 10.364 0.763 7.907

PAZ MONTES DE OCA

392.72 63 0.15 58.908 0.763 44.946

168.15 110 0.20 33.630 0.810 27.240

CDA GRAL MANUAL RICON

189.71 63 0.15 28.456 0.763 21.712

CARRILLO PTO. 321.09 63 0.15 48.163 0.763 36.748 PIRINEOS 376.98 63 0.15 56.547 0.763 43.145

RIFF

237.41 160 0.20 47.482 0.860 40.834

330.92 63 0.15 49.638 0.763 37.873

VISTA HERMOSA 77.24 63 0.15 11.586 0.763 8.840 NEVADO 76.11 63 0.15 11.417 0.763 8.710 TRIPOLI 149.99 160 0.20 29.998 0.860 25.800

142.01 63 0.15 21.302 0.763 16.253

MARIPOSA 422.52 63 0.15 63.378 0.763 48.357 JACA 164.97 63 0.15 24.745 0.763 18.880

EJE 8 SUR AV POPOCATEPEC

103.12 160 0.20 20.624 0.860 17.736

338.00 110 0.20 67.600 0.810 54.756

90.72 63 0.15 13.608 0.763 10.383

TENAYUCA 271.24 63 0.15 40.686 0.763 31.043 PALOMAR 246.83 63 0.15 37.025 0.763 28.250

PARROQUIA 167.00 110 0.20 33.400 0.810 27.054

290.00 63 0.15 43.500 0.763 33.019

AV MÉXICO COYOACAN

218.00 160 0.20 43.600 0.860 37.500

253.00 63 0.15 37.95 0.763 28.955

EJE 1 PTE AV CUAHUTEMOC

302 110 0.20 60.400 0.810 48.924

AV JUÁREZ 174.00 110 0.20 34.8 0.810 28.188 AZORES 148.72 160 0.20 29.744 0.860 25.580

PROL REPUBLICAS

445.20 50.00

160 63

0.20 0.15

89.040 7.500

0.860 0.763

76.574 5.723

PROL PETER 176.01 63 0.15 26.401 0.763 20.144 CDA STA CRUZ 42.73 63 0.15 6.410 0.763 4.890 AV. DIVISIÓN DEL NORTE

29.05 160 0.20 5.81 0.860 4.997

EJE 7-A SUR GRAL EMILIANO

ZAPATA

311.12 160 0.20 62.224 0.860 53.512

114.66 63 0.15 17.199 0.763 13.122

- 54 -

PROL PETEN 224.88 63 0.15 33.732 0.763 25.737 PROL TAJA 385.11 63 0.15 57.767 0.763 44.075

PROL EMPERADORES

278.01 63 0.15 41.701 0.763 31.818

CDA TAJIN 176.92 63 0.15 26.538 0.763 20.248 DE LAS FLORES 80.03 63 0.15 12.005 0.763 9.159

CDA. ZARAGOZA

89.09 63 0.15 13.364 0.763 10.200

IXCATEOPAN 257.36 63 0.15 38.604 0.763 29.454 PROL.

TENAYUCA 142.20 63 0.15 21.330 0.763 16.274

XOCHICALCO 237.38 63 0.15 35.607 0.763 27.168 EJE 7

MUNICIPIO LIBRE 142.47 63 0.15 21.371 0.763 16.305

SAN LORENZO 280.38 63 0.15 42.057 0.763 32.089 ANAXAGORAS 257.59 110 0.20 51.518 0.810 41.730

238.73 63 0.15 35.810 0.763 27.322

PITÁGORAS 98.05 63 0.15 14.708 0.763 11.221 EJE 1 PTE AV.

CUAHUTEMOC 1347.11 63 0.15 202.066 0.763 154.1769

MIGUEL LAURENT 430.70 110 0.20 86.14 0.810 69.773 CDA TENAYUCA 120.10 63 0.15 18.015 0.763 13.745

TENAYUCA 285.43 63 0.15 42.815 0.763 32.667 ACOMETIDAS 930.00 0.15 139.500 0.600 83.700

Totales de tubería mas disparos (acometidas)

Tubería 63 mm 10,006.00 ml

Tubería de 110 mm 3,251.00 ml

Tubería de 160 mm 3,616.00 ml

Tubería de 200 mm 1,981.00 ml

Acometidas dif . Diam. 930.00 ml

Total 19,784.00 ml

- 55 -

MEMORIA DE CALCULO DATOS DEL SISTEMA DE GAS NATURAL PARA:

NOMBRE DEL PROYECTO: VIALIDAD SANTA CRUZ ATOYAC. PROYECTO NUMERO : NBj-002-P01 DELEGACIÓN BENITO JUÁREZ CRITERIOS DE DISEÑOS ORIGINALES PARA EL ACALCULO DE LOS CAUDALES:

Red Media Presión B (MPB – 2.5 Kg/cm2) PRESIONES.

Presiones de operación de salida ERM 2.5 Kg/cm2 [=] 2.5 bar

Presión de diseño de salida ERM 2.0 bar

Presión de garantía 1.0 bar

MATERIAL: POLIETILENO

Ramal principal y de reparto PE 250 mm, PE 200 mm, PE 160 mm y

PE 110 mm

Redes capilares PE 63 mm, PE40 mm, PE 32 mm, PE 20 mm

COEFICIENTES:

Consumo unitario domestico (zona templada) (NT-200 GNM)

Zona baja Qu = 108 m3 (N)/hr.

Factor de simultaneidad (NT-200 GNM)

Ncl > 3000 Fs = 0.43

Factor de penetración 80 %

CARACTERÍSTICAS DEL GAS:

PCS (poder calorífico superior 9.2 Te/m3 (N)

- 56 -

S.I .C.A.R. 13-03-2003

Gas Natural México SDG PROCESO: inventario MAT/DÍA FECHA : 13/03/03 ZONA : (002) 002 VEI-02 AMBITO : total MODELO : 02 STS/U : CT/U

----------LONGITUDES TOTALES / Nro Elementos (% Longitudes)----------

R Mt Dmt DIÁMETRO MATERIALES TOTAL RED 1 PE 20 mm 0.00 32 mm 0.00 63 mm 10006 110 mm 3251 160 mm 3616 200 mm 1981 18854.00 18854.00

total REDES ....... 18854.00 DATOS GLOBALES ----------------------------------------------------- Nro de REDES.............................. 1 Nro de ERMs............................... 1 Nro de TRAMOS......................... 65 LONGITUD total......................... 18854.00 mts CONSUMO total........................ 2084.27 m3/h APORTES total........................ 2084.27 m3/h

PRESIÓN mínima........................ 1.93 Bar PRESIÓN máxima....................... 2.00 Bar CAUDAL máxima............... 2084.27 m3/

VELOCIDAD máxima............... 7.00 mt/s PCt máxima............... 0.06 Bar Pcu máxima............... 0.86 Bar ----------------------------------------------------------------------

DATOS DEL CALCULO ----------------------------------------- REGIMEN DE PRESIÓN .............. Media / Alta Presión TOLERANCIA CAUDAL............. 000.25 m3/h TOLERANCIA PRESIÓN.............. 000.25 m Bar DENSIDAD RELATIVA.................. 0.6000 TEMP. SUELO .............................. 10.00 Grd. C ALTITUD BASE .............................. 000.000 mts BISCOSIDAD DINAMICA ......... ... 0.00001038 Pa S FACTORES C1/C2/C3 ............. 000064.2/4.82/1.82 Ubicación del gasoducto de gas natural a lo largo de la vía publ ica.

- 57 -

CALLES LONGITUD DIÁMETRO

(mm) ANCHO DE

CEPA MÉTODO DE ALOJAMIENTO DEL

TUBO AV. COYOACAN 196.41 160 0.20 Zanja a cielo Abierto CTO. INTERIOR AV RIO CHURUBUSCO

1142.89 200 0.25 Zanja a cielo Abierto

EJE 1 PTE AV. MÉXICO-COYOACAN

429.00 200 0.25 Zanja a cielo Abierto

85.83 160 0.20 Zanja a cielo Abierto

93.00 110 0.20 Zanja a cielo Abierto

BRUNO TRAVEN 745.39 160 0.20 Zanja a cielo Abierto REAL MAYORAZGO 309.88 110 0.20 Zanja a cielo Abierto

GOLONDRINAS 279.67 63 0.15 Zanja a cielo Abierto PRIV. AGUSTÍN

GUTIERREZ 350.13 63 0.15 Zanja a cielo Abierto

1A CDA PARQUE 39.90 63 0.15 Zanja a cielo Abierto GRAL. MANUEL

RINCON 354.28 63 0.15 Zanja a cielo Abierto

PROL. UXMAL 1560.07 160 0.15 Zanja a cielo Abierto 2A CDA AGUSTÍN

GUTIERREZ 111.74 110 0.20 Zanja a cielo Abierto

370.09 63 0.15 Zanja a cielo Abierto

CDA PAZ MONTES 69.09 63 0.15 Zanja a cielo Abierto PAZ MONTES DE

OCA 392.72 63 0.15 Zanja a cielo Abierto

168.15 110 0.20 Zanja a cielo Abierto

CDA GRAL MANUAL RICON

189.71 63 0.15 Zanja a cielo Abierto

CARRILLO PTO. 321.09 63 0.15 Zanja a cielo Abierto PIRINEOS 376.98 63 0.15 Zanja a cielo Abierto

RIFF

237.41 160 0.20 Zanja a cielo Abierto

330.92 63 0.15 Zanja a cielo Abierto

VISTA HERMOSA 77.24 63 0.15 Zanja a cielo Abierto NEVADO 76.11 63 0.15 Zanja a cielo Abierto TRIPOLI 149.99 160 0.20 Zanja a cielo Abierto

142.01 63 0.15 Zanja a cielo Abierto

MARIPOSA 422.52 63 0.15 Zanja a cielo Abierto JACA 164.97 63 0.15 Zanja a cielo Abierto

EJE 8 SUR AV POPOCATEPEC

103.12 160 0.20 Zanja a cielo Abierto

338.00 110 0.20 Zanja a cielo Abierto

- 58 -

90.72 63 0.15 Zanja a cielo Abierto

TENAYUCA 271.24 63 0.15 Zanja a cielo Abierto PALOMAR 246.83 63 0.15 Zanja a cielo Abierto

PARROQUIA 167.00 110 0.20 Zanja a cielo Abierto

290.00 63 0.15 Zanja a cielo Abierto

AV MÉXICO COYOACAN

218.00 160 0.20 Zanja a cielo Abierto

253.00 63 0.15 Zanja a cielo Abierto

EJE 1 PTE AV CUAHUTEMOC

302 110 0.20 Zanja a cielo Abierto

AV JUÁREZ 174.00 110 0.20 Zanja a cielo Abierto AZORES 148.72 160 0.20 Zanja a cielo Abierto

PROL REPUBLICAS 445.20 50.00

160 63

0.20 0.15

Zanja a cielo Abierto Zanja a cielo Abierto

PROL PETER 176.01 63 0.15 Zanja a cielo Abierto CDA STA CRUZ 42.73 63 0.15 Zanja a cielo Abierto

AV. DIVISIÓN DEL NORTE

29.05 160 0.20 Zanja a cielo Abierto

EJE 7-A SUR GRAL EMILIANO ZAPATA

311.12 160 0.20 Zanja a cielo Abierto

114.66 63 0.15 Zanja a cielo Abierto

PROL PETEN 224.88 63 0.15 Zanja a cielo Abierto PROL TAJA 385.11 63 0.15 Zanja a cielo Abierto

PROL EMPERADORES 278.01 63 0.15 Zanja a cielo Abierto CDA TAJIN 176.92 63 0.15 Zanja a cielo Abierto

DE LAS FLORES 80.03 63 0.15 Zanja a cielo Abierto CDA. ZARAGOZA 89.09 63 0.15 Zanja a cielo Abierto

IXCATEOPAN 257.36 63 0.15 Zanja a cielo Abierto PROL. TENAYUCA 142.20 63 0.15 Zanja a cielo Abierto

XOCHICALCO 237.38 63 0.15 Zanja a cielo Abierto EJE 7 MUNICIPIO

LIBRE 142.47 63 0.15 Zanja a cielo Abierto

SAN LORENZO 280.38 63 0.15 Zanja a cielo Abierto ANAXAGORAS 257.59 110 0.20 Zanja a cielo Abierto

238.73 63 0.15 Zanja a cielo Abierto

PITÁGORAS 98.05 63 0.15 Zanja a cielo Abierto EJE 1 PTE AV.

CUAHUTEMOC 1347.11 63 0.15 Zanja a cielo Abierto

MIGUEL LAURENT 430.70 110 0.20 Zanja a cielo Abierto CDA TENAYUCA 120.10 63 0.15 Zanja a cielo Abierto

- 59 -

TENAYUCA 285.43 63 0.15 Zanja a cielo Abierto TOTAL 18,854.00

ESPECIFICACIONES DE LOS MATERIALES 2. - ESPECIFICACIÓN DE LOS MATERIALES.

Los siguientes materiales serán utilizados de acuerdo a la normatividad indicada y

sujetándose a los criterios de calidad y al funcionamiento requerido por el

procedimiento constructivo.

TUBOS DE POLIETILENO: SDR 11.0 polietileno de densidad de 2406, de acuerdo a la

norma ASTM-D 2513.

CONEXIONES DE POLIETILENO: deben cumplir en general con la norma ASTM-D 2513.

Para fusión a tope: en diámetros de 50.8 mm ( 2” ) y mas grandes, de

acuerdo a las normas ASTM-D 3261.

Para fusión por embutido ( enchufe ) : en diámetros de 25.4 mm

( 1” ) y menores de acuerdo a la norma ASTM-D 2683.

ACCESORIOS Y TUBOS DE COBRE: tipo “ L “, ASTM B 88.

Tipo “ L “ SECOFI-DGN-NOM W 18.

TUBO DE ACERO: API 5L grado b con costura.

ASTM A-53 grado b con costuras cedula 40.

VÁLVULAS DE ACERO: API 6D.

VÁLVULAS DOMESTICO: tipo urrea macho, con oreja candado, modelo 13 Fs para

media pulgada.(1/2” Ø)

Tipo urrea esfera, sin oreja candado modelo 550 para ¾ “ hasta 2” Ø.

- 60 -

UNIONES SOLDABLES DE ACERO: conexiones : ( codos, tee, reducciones, silletas,

tapones, weldolets, etc. ).

ASTM A-105 grado I ( mínimo ).

ASTM A –234 grado WPB.

BRIDAS : ASTM A-105 grado I y ANSI B 16.5 ( dimensiones ).

ACCESORIOS DE ACERO: roscados : mil libras W.O.G.

ESPÁRRAGOS : ASTM A –193 grado B7.

TUERCAS : ASTM A-194 grado 2H.

EMPAQUES DE NEOPRENO: ANSI B 16.5 1/16 “ de espesor.

EMPAQUE AISLANTE: 150 o 300 ANSI.

• Tipo maloney E o F, fenolico con manguito de polietileno y arandelas

sencillas de fenolico.

• Tipo E- cara completa.

• Tipo F- cara de realzada.

RECUBRIMIENTO DE TUBERÍA Y ACCESORIO DE ACERO:

En planta ( línea regular + de 1000 metros):

fusión bonded epoxiy, 12-14miles.

JUNTAS : manga termocontractil polyken 600. En campo ( menos de 500 mts ) .

Primario 127.

Cinta poliken, tipo 955-20 ( mecánico ) .

Cinta poliken, tipo 980-20, ( anticorrosivo ) .

En juntas : mas termocontracti poliken 600.

En transición- superficie : PRC RAM 100, epoxico 100 %.

ESPECIFICACIONES DE CONSTRUCCIÓN.

- 61 -

CONTENIDO

1. Requisitos de ejecución.

2. Trazo y nivelación.

3. Protección del área de trabajo.

4. Excavación.

5. Protección mecánica (revestimiento) en tuberías de acero.

6. Tendido, soldadura y bajado en tuberías de acero.

7. Tendido, fusión y bajado en tuberías de polietileno.

8. Pruebas de hermeticidad.

9. Relleno de cepas.

10. Reposición de pavimentos.

11. Reposición de banquetas, guarniciones y andadores.

12. obras complementarias

Registro de válvulas.

Estaciones de regulación

13. Limpieza de la obra.

14. Instalaciones de aprovechamiento.

1. REQUISITOS DE EJECUCIÓN.

- 62 -

Cuando se inicia una obra deben tomarse todas las precauciones necesarias para la

máxima seguridad a peatones y trabajadores en las zonas donde se llevaran acabo

las obras motivo de este contrato, para lo cual deben colocarse señales de tipo

adecuado en los lugares que lo ameriten y en la proximidad de ellos de acuerdo al

manual de dispositivos para el control del transito, así como las instalaciones

necesarias para resguardar la integridad física y de salud.

El contratista al que se le asigne la obra deberá cumplir con estas especificaciones y

con lo que indican las normas NOM-002-SECRE-2002 y NOM-003-SECRE-2002 y las

reglamentaciones gubernamentales existentes en la zona geográfica del Distrito

Federal.

Previamente al inicio de los trabajos, el contratista debe verificar que se cuente con

los permisos necesarios como lo demanden los ordenamientos del Gobierno del

Distrito Federal.

En todos los casos, antes de iniciar una obra o instalación, debe limpiarse la zona

para que el área de trabajo quede libre de desperdicios, tierras, vegetales o

cualquier otro tipo de basura y en disposición de efectuar los trabajos requeridos.

Al ejecutarse las excavaciones, deben conservarse y protegerse los árboles, postes,

estructuras superficiales y las propiedades adyacentes

2. TRAZO Y NIVELACION.

- 63 -

Los trazos y nivelaciones, podrán ejecutarse por cualquier método que sean

necesario para obtener la precisión indicada en el proyecto según el caso, y la

correcta ejecución de los trabajos.

Los trazos de los ejes de las instalaciones superficiales, deben estar sobre el terreno

de cuerdo con los planos del proyecto. Su ubicación estará referida a los linderos de

terreno, construcciones ya existentes o mojoneras reconocidas.

3. PROTECCIÓN DEL AREA DEL TRABAJO.

Antes de iniciar la excavación, el área de trabajo debe ser protegida

adecuadamente para minimizar la posibilidad de accidentes y lesiones al publico y

trabajadores. El uso apropiado y oportuno de señalamientos de precaución, luces,

barricadas y conos para el trafico tal como se describe a continuación.

Señalamiento tipo Para la obtención de una protección adecuada deben tomarse en cuenta las

siguientes consideraciones:

- 64 -

a) Disponerse el equipo de tal manera que cause la mínima obstrucción al flujo

de trafico y provee a la máxima seguridad al empleado y al publico.

b) Colocar el equipo de protección antes de iniciar el trabajo y quitarlo

inmediatamente después de que se haya terminado el trabajo.

c) Utilizar los bandereros necesarios, equipados con chalecos anaranjados

usando también banderas naranjas de alta visibilidad.

d) La rutina del trabajo se debe programar para evitar las horas del trafico

intenso en áreas de congestionamiento.

e) Colocar pantallas alrededor de los martillos neumáticos o de las operaciones

de soldadura para proteger al publico de las partículas voladoras o

quemaduras por radiación.

3.1 SEÑALAMIENTOS.

Los señalamientos usados en la protección del área de trabajo son de dos tipos:

señalamientos de advertencia (preventivo) y señalamientos de guía (informativo).

Señalamiento en excavación de zanja

Los señalamientos de advertencia deben utilizar cinta de plástico reflejantes de color

naranja con un ancho mínimo de 15 cm y con una leyenda “ precaución zanja

abierta “. Deben instalarse al menos dos cintas de advertencia a una altura de 50 y

100 cm del piso, debidamente fijados por postes provisionales, de tal manera que

- 65 -

rodeen y limiten toda el área de trabajo. Los señalamientos de guía deben ser

colocados a tal distancia que el vehículo pueda ajustar su velocidad o cambiar de

carril.

3.2 LUCES. Cuando la claridad y distancia para la visión son reducidas se debe colocar

iluminación adecuada que llame la atención e indique la localización real de las

obstrucciones y peligros. Las luces serán intermitentes y de color amarillo.

3.3 BARRICADAS

Las barricadas móviles son tipo burro, las cuales son rígidas de tijera o desamables. El

riel superior de la barricada tipo burro debe tener franjas visibles de color

anaranjado y negro.

3.4 CONOS

Cuando el volumen de trafico, la velocidad y visibilidad son tales que las barricadas

no son requeridas, se pueden utilizar de manera efectiva los conos para delimitar el

área de trabajo e inducir el trafico.

Los conos deben ser 65 a 80 cm. de altura con base ensanchada ya sea de hule u

otro material que resista el impacto sin dañarse, el color utilizado es el naranja.

4. EXCAVACIÓN.

- 66 -

El eje de las excavaciones debe quedar alineado siguiendo el trazo señalado en los

planos respectivos, para proceder a los cortes, al ancho de las zanjas debe

marcarse en el terreno.

Los cortes de pavimento en asfalto o concreto deben efectuarse con equipo

mecánico y retire el producto del área antes de proceder a la excavación.

Para la ejecución de la zanja se debe tomar en cuenta las condiciones de la zona

en cuanto a instalaciones subterráneas existentes y construcciones cercanas, con el

objeto de no causar daños a estas.

Cuando el tipo de suelo y/o la profundidad sea de tal que no permita paredes

verticales en excavación, se pueden formar taludes o ademar según se requiera.

Cuando la excavación en cepas se ejecute en terreno rocoso en arcilla

compactada o piedras angulares que impidan el apoyo uniforme de la tubería en el

fondo de la cepa se debe colocar una plantilla de arena con un espesor suficiente

que cubra estas imperfecciones.

Cuando el material se encuentre saturado se deben formar en el fondo de la cepa,

drenes y carcamos para bombear el agua a la superficie del terreno. El producto de

la excavación se debe depositar a un costado de la cepa con una separación

mínima de 60 cm de la misma, dejando libre el lado contrario para las maniobras de

tendido de la tubería.

Para las excavaciones de cepa en material rocoso no se autoriza el uso de

explosivos y en caso de requerirse rompedoras neumáticas solo se permitirá de

compresores silenciosos.

La cepa debe conservarse libre de azolves y otros materiales producto de la

excavación y el fondo debe quedar perfectamente limpio y afinado previo al

bajado de la tubería.

- 67 -

Las cepas excavadas para tubería de polietileno con diámetro menor a 152 mm (6”)

en una vía publica no deben abrirse en una longitud mayor de 200m; si así lo permite

el tipo de terreno o la distancia comprendida entre dos calles transversales, adelante

del extremo del frente instalado de la tubería. En campo abierto esta longitud

puede incrementarse hasta 500 m si así lo permite el tipo de terreno.

Para tubería de polietileno con diámetro a 152 mm(6”), así como para cualquier

diámetro de tubería el tramo máximo será de 100m.

En el caso de excavaciones en vía publica para alojar tuberías, no se permitirá abrir

nueva zanje en tanto no se haya bajado las tuberías y relleno completamente este

trabajo se debe realizarse en el transcurso de la jornada de trabajo

En las cepas abiertas en donde sea necesario el transito vehicular y peatonal el

contratista debe proporcionar planchas de acero que garantice las condiciones de

seguridad.

Señalamiento tipo

El contratista debe proteger el material producto de la excavación depositada a un

costado de la zanja cuando se presente días con viento o lluvia, que puedan

provocar daños a terceros o instalaciones adyacentes.

El contratista no debe dejar zanjas abiertas en la noche.

- 68 -

5. PROTECCIÓN MECANICA (REVESTIMIENTO) EN TUBERÍA DE ACERO. El contratista bebe tener cuidado en el manejo y almacenamiento de los tubos,

recubrimientos, válvulas, conexiones y demás componentes para evitar daños.

Los materiales usados en la aplicación del recubrimiento deben almacenarse y/o

transportarse de acuerdo a las recomendaciones del fabricante, para asegurar que

se mantendrán en optimas condiciones.

Los tubos y elementos prefabricados deben inspeccionarse antes de su instalación.

El pandeo, la abolladuras, aplastamientos, ranuras y todos los defectos de este tipo

deben de ser reparados o eliminados de acuerdo a lo que indica el SAPI Spec. 5L

cuando no sea posible satisfacer las condiciones descritas en el párrafo anterior

debe eliminarse la parte dañada en forma de carrete con una dimensión mínima

de 4D. No se permite la intersección de parches.

Antes de aplicar cualquier recubrimiento deben limpiarse perfectamente todas las

superficies metálicas, dejándolas libre de suciedad, aceites, oxido y materiales

extraños así como también libres de humedad.

El recubrimiento debe aplicarse de acuerdo a lo especificado por el fabricante.

El contratista debe verificar el espesor del recubrimiento mediante un medidor de

profundidad de hoyos y la continuidad del mismo mediante un detector eléctrico de

fallas. El detector eléctrico debe producir un arco que salte un espacio cuando

menos igual al espesor de revestimiento.

Se debe disponer de un potencial de 2400 volts para cada 32/12 de pulgada de

espesor (0.032”).

6. TENDIDO, SOLDADURA Y BAJADO EN TUBERÍAS DE ACERO.

- 69 -

La carga y descarga de la tubería con recubrimiento se debe realizar sin dañar

dicho recubrimiento. Se deben usar bandas o ganchos acojinados para prevenir

daños a las tuberías.

Cada tramo de tubería recubierta debe ser colocada y apoyada en soportes

acojinados a un costado de la zanja para facilitar las maniobras de alineación,

soldadura y parcheo correspondiente.

Todas las soldaduras deben ser efectuadas conforme a lo indicado por la norma API

Std 1104 “welding of pipelines and related facilites”.

El personal que ejecute estos trabajos deben ser soldadores calificados y deben

presentar su certificado con una semana de anticipo al inicio de los trabajos.

En los casos de soldadura con alambre tubular y gas argon deben utilizarse los

diámetros del electrodo especificados por el fabricante para cada tamaño de tubo.

La inspección de la soldadura se lleva por radiografía, el 100 % de las juntas y al

100 % de la soldadura y se califican y reparan en su caso con la norma API standard

1104 y lo que indique el DOT title 49 parte 192.

Todo el recubrimiento mecánico de la tubería debe inspeccionarse totalmente antes

de colocar la tubería en la zanja, mediante la inspección dieléctrica que aseguren

su continuidad eléctrica.

En la maniobra de bajada se deben usar bandas acojinadas y procurar evitar

golpes, desplazamientos y maniobras que puedan dañar la tubería y pongan en

riesgo a los trabajadores y al publico general.

7. TENDIDO, FUSION Y BAJADA EN TUBERÍAS DE POLIETILENO.

Las uniones en la tubería de polietileno deben efectuarse por termofusión y

electrofusion.

- 70 -

Para la ejecución de las uniones deben utilizarse herramientas y equipos adecuados

y que sean los que el fabricante de las tuberías especifique.

Los procedimientos de fusión que emplee el contratista deben ser también los

indicados por el fabricante de la tubería y conexiones empleadas siempre y cuando

se cumplan con las normas NOM-003-SECRE-2002 y ANSI-ASME-B 31.8 en su ultima

edición.

El personal que ejecute estos trabajos debe ser calificado y certificado.

En caso contrario el personal propuesto para estas actividades, debe pasar las

pruebas de uniones de muestreo en secciones de tubos y conexiones.

Cuando se realicen trabajos de termofusión en condiciones climatologías adversas

tales como la lluvia, tolvanera, tormentas de arena, deben utilizarse cubiertas o

medios de protección adecuados.

En línea de servicio la profundidad debe hacerse con una pendiente del 1% del

lugar del medidor hacia la tubería principal, con el objeto de proveer la recolección

de condensados cuando se tiendan tuberías de polietileno hasta 2 “ de Ø, estas

deben de desenrollarse en el fondo de la zanja de tal manera que en expansión o

contracción no cause esfuerzos la tubería por lo que es conveniente serpentearla

dentro de la zanja y deben ser totalmente soportadas por la plantilla a lo largo de su

longitud.

La tubería de 4 “ de Ø o mayor, se debe colocar a un lado de la zanja con el objeto

de ser fusionada por tramos antes de ser bajada al fondo de la misma para que

quede en las mismas condiciones mencionadas en el párrafo anterior.

Todo cambio de dirección de la tubería de polietileno debe tener un radio de

curvatura mayor a 25 veces el diámetro exterior de la tubería. En caso de existir

- 71 -

fusión en este tramo el radio debe ser mayor a 125 veces el diámetro exterior de la

tubería, en caso de poderse cumplir estas condiciones deben instalarse cono de

fabrica.

La distancia mínima entre la tubería de distribución con otras estructuras

subterráneas debe ser de 30 cm.

9. RELLENO DE CEPAS.

Previamente a la ejecución de un relleno, la excavación y el material de relleno

deben estar libres de materias orgánicas, fragmentos de roca, piedras u otros, para

su ejecución de relleno y su compactación.

Cuando el fondo de la excavación no ofrezca las condiciones necesarias para

colocar al ducto totalmente asentado y mantenerlo en posición estable, se debe

construir una cama o plantilla del material y espesor que señale el proyecto.

Una vez que el ducto este alojado en su posición en la zanja, se debe proceder a

rellenar con un colchón de material granulado No. 5 alrededor y hasta 15 cm

contados a partir del lomo superior del ducto, compactando este material hasta que

resulte practico; posteriormente se debe apisonar con los espesores del material y

grado de compactación que indique el proyecto para cada caso particular.

Alambre para localizar tubería de polietileno.

Se deberá instalar un cable eléctricamente conductor calibre 12 a lo largo de toda

la tubería. En las derivaciones del ramal principal a los ramales de servicio las uniones

del alambre derivador deben ser base de conectores roscables.

El alambre debe llevarse al nivel del suelo en cada elevador o válvula adjunta y

debe estar especialmente localizado en cajas de válvulas, con objeto de poder ser

energizado para la localización magnética del mismo.

- 72 -

Cinta para prevención de daños a la tubería. A una profundidad de 30 cm del nivel de piso terminado (NPT) y durante la etapa

del relleno de la cepa, debe colocarse una cinta de protección a todo lo largo del

ducto.

Dicha cinta debe ser de plástico color naranja con un ancho mínimo de 10 cm y con

una indicación de “precaución tubería de gas natural, no excavar, llamar a

Metrogas Tel. (5) 3524088”.

En caso de que la cepa este excavada en zona pavimentada, se debe reponer el

pavimento como se indica:

1. a partir del nivel de subrasante, el espesor correspondiente a sub-base se

debe rellenar con tepetate de banco apisonándolo en cepas no mayores de

10 cm de espesor compactado al 95 % Proctor o mortero de baja densidad,

pero tal relleno no será menor de

50 cm.

2. el espacio entre la subrasante y el nivel superior del relleno apisonado

(cruzamiento de calles y avenidas), puede ser llenado con material producto

de la excavación, apisonándola en cepas no mayores de 10 cm de espesor

con una compactación del 90 % Proctor.

3. la superficie de rodamiento o superficie terminada debe tener el mismo nivel,

espesor y acabado de la superficie contigua.

10. REPOSICIÓN DE PAVIMENTOS. Las operaciones de reposición de pavimento deben ejecutarse en forma manual,

con maquinaria o una combinación de ambos . el equipo de construcción debe ser

el adecuado.

La reposición de un pavimento asfaltico o concreto hidráulico debe hacerse de

acuerdo a las condiciones de pavimentación existente.

- 73 -

Cuando el requerimiento sea de colocación de mezcla asfáltica debe observarse lo

siguiente:

a) Una vez terminado el relleno y compactado de la cepa de acuerdo a lo

indicado en el capitulo anterior se debe proceder a efectuar un riego de

impregnación con asfalto FR 3 y/o emulsión ( o el similar existente en el

mercado) a razón de un litro por metro cuadrado (1lt/m2).

b) Las paredes verticales que delimitan la superficie de la zanja deben recibir un

riego ligero de liga con el mismo asfalto FR-3 y/o emulsión ( o el similar

existente en el mercado).

c) Después de esta operación debe esperarse aproximadamente 2 horas para

que se eliminen parte de los solventes, dependiendo ese lapso y de las

condiciones climatologícas.

d) Las temperaturas de la mezcla asfáltica durante su tendido y compactación

deben ser recomendadas según el material asfáltico indicado en las normas

de construcción del Gobierno del Distrito Federal.

e) La mezcla asfáltica debe ser elaborada con cemento asfáltico No 6 con

objeto de acelerar su estabilidad para realizar la apertura de la calle a la

brevedad posible.

f) Cuando los espesores de repavimentación sean superiores a los 5 cm, debe

aplicarse la mezcla en 2 capas, procurando que una vez compactada la

primera y antes de tender la segunda se pique la superficie (sin riego de liga),

para facilitar la homogeneidad de la mezcla colocada y el amarre de la

misma.

- 74 -

g) La compactación debe efectuarse de las orillas hacia el centro. Una vez

compactada la mezcla debe quedar al nivel del pavimento adyacente.

11. REPOSICIÓN DE BANQUETAS, GUARNICIONES Y ANDADORES. La reposición de banquetas, pasos para peatones y guarniciones pueden construirse

a mono o a maquina. En este ultimo caso, el equipo de construcción debe ser el

adecuado y necesario.

La reposición de banquetas para peatones deben tener el nivel y el ancho original

de las mismas y su superficie presentara un acabado uniforme, sin protuberancias ni

oquedades.

La reposición de concreto hidráulico utilizado en la construcción de banquetas,

guarniciones y andadores, debe ser de las características indicadas en el proyecto,

pero no inferiores a las siguientes:

a) Banquetas y andadores de concreto simple: f’c = 150 kg/cm2, con

revenimiento de seis (6) a ocho (8) centímetros y un espesor de ocho (8)

centímetros.

b) Para guarniciones coladas en sitio: f’c = 200 kg/cm2, revenimiento de cuatro

(4) centímetros y tamaño máximo del agregado de cuarenta (40) milímetros.

c) Banquetas de concreto reforzado: el f’c mínimo será de 250 kg/cm2, y el

mismo refuerzo de acero, con revenimiento entre cuatro (4) y seis (6)

centímetros y el espesor original de la banqueta.

- 75 -

12. OBRAS COMPLEMENTARIAS.

12. 1 REGISTRO PARA VÁLVULAS.

Los registros para válvulas subterráneas de las características y ubicación indicadas

en los planos deben construirse de concreto reforzado de f’c = 200 kg/cm2 y refuerzo

de malla de acero de 3/8” de diámetro separada en retícula de 20 cm de

separación.

La profundidad de los registros debe estar siempre a 40 cm abajo del eje central de

la tubería a la que se conecta la válvula.

El fondo del registro debe estar constituido por una plantilla de concreto simple

f’c = 150 kg/cm2 de 5 cm de espesor.

La losa superior debe construirse con concreto reforzado de la mismas características

de las paredes y debe llevar en una de sus esquinas una tapa de acero anclada a la

losa de acuerdo al planos.

Bajo la tapa de acero debe construirse una escalera marina con escalones de varilla

de 5/8 “ a cada 30 cm empotrada a la pared.

ESTACIONES DE REGULACIÓN. La localización de las estaciones de regulación debe hacerse de acuerdo a lo

indicado en los planos de proyecto.

En la superficie del terreno donde se vaya a instalar las estaciones de regulación

debe efectuarse un despalme de la capa vegetal (si se requiere) de 20 cm de

espesor, colocando en su lugar material de revestimiento a base de grava

seleccionada de 1 a 2cm de diámetro al nivel del terreno natural.

- 76 -

El contratista debe efectuar las maniobras para la instalación de la estación de

regulación, conectando únicamente la brida de entrada proveniente de la

conexión al ramal principal (Hot Tap). La brida de salida del otro extremo debe

quedar con una brida ciega y firmemente calzada y nivelada, en tanto se efectúa

la instalación de la red al consumidor.

La estación de regulación debe protegerse con la construcción de una cerca de

malla ciclón que defina el área de 2 * 3 metros, la cual debe levantarse empotrada

a un rodapié de concreto armado de f’c = 200 kg/cm2 de sección rectangular de

15 * 35 cm, desplantada en el terreno en una zanja de 20 cm de profundidad por 15

cm de ancho.

La malla ciclónica debe ser de alambre galvanizado No. 4 de 2.50 metros de altura

recubierta de plástico y sostenida por postes tubulares de fierro galvanizado de 5 cm

de diámetro con tapa en la parte superior. Sobre esta malla debe instalarse una

protección de alambre de púas de 3 hilos debidamente tensada.

- 77 -

La puerta de entrada debe abrir hacia fuera y tener un ancho de 90 cm por 250 cm

de altura, fabricada de tubo galvanizado de las mismas características que la cerca.

Todos los componentes de la estación de regulación deben protegerse contra la

corrosión con la aplicación de recubrimientos anticorrosivos en la forma siguiente:

a) Limpieza. La tubería, conexiones, válvulas y accesorios deben limpiarse

totalmente de aceite, grasa y las marcas de pintura de fabrica, con trapos

limpios empapados en gasolina blanca libre de plomo, adelgazador o

cualquier otro solvente. Posteriormente se debe limpiar con cepillo y rasqueta

para eliminar el oxido existente, residuos de soldadura, etc, con el objeto de

dejar la superficie de los componentes tersa y limpia.

b) Recubrimiento. Antes de aplicar el recubrimiento primario, debe asegurarse de

que la superficie a pintar este libre de humedad. Aplique un recubrimiento

suave de primario anticorrosivo con una brocha del grosor recomendado por

el fabricante. Antes de colocar el recubrimiento siguiente, permita que el

primario se seque al grado de tacto especificado o recomendado por el

fabricante. Aplique posteriormente dos capas de esmalte alquidalico

anticorrosivo para lograr el espesor recomendado. Entre una capa y otra deje

el tiempo de secado especificado por el fabricante.

13. LIMPIEZA DE LA OBRA. En toda obra el contratista se compromete a mantener ordenada la zona de

influencia de construcción de la obra y efectuar una limpieza general cuando

menos cada fin de semana. El contratista no tendrá derecho a pago adicional por

este trabajo ni por el retiro del material producto de la limpieza.

En toda obra cuando se termine una fase de construcción (por ejemplo:

excavación, tendido de tubería, cruce de calles, rellenos de cepas, etc.) debe

efectuarse una limpieza y retirar el material que no se vaya a ocupar posteriormente.

- 78 -

Para el tipo de limpieza que debe ejecutarse, se debe emplear el equipo y

herramienta adecuada.

Cuando sea necesario debe colocarse señalamientos exteriores para la protección

de los ejecutores de la limpieza, atendiendo para ello en lo indicado en el capitulo

de “ protección del Área de trabajo”.

Cuando la limpieza consiste en la remoción de escombros y materiales sobrantes se

debe observar en términos generales, lo siguiente:

a) Al remover los escombros y materiales sobrantes debe procurarse

no dañar, ni manchar la zona de la obra o elemento que sean

circunvecinos.

b) La carga de los vehículos de transporte, se debe efectuar lo mas

próximo a la zona donde se encuentran almacenados

provis ionalmente los escombros y materiales sobrantes, teniendo

cuidado en no dañar la obra terminada.

c) Cuando los escombros y materiales sobrantes se encuentran

depositados provis ionalmente sobre un piso ya terminado, para no

dañarlo se debe tener especial cuidado al ret irar los;

inmediatamente después, el piso debe ser cuidadosamente

barr ido.

d) Cuando los materiales sobrantes sean aprovechables, deben ser

clasif icados de acuerdo a su t ipo y característ icas para su

posterior ut i l ización.

- 79 -

PROGRAMA DE OBRA

No . CONCEPTO UNIDAD CANT IDAD DURAC IÓN D IA S 1 L IMP IEZA , TRAZO Y N I VELAC ION ML 8 ,701 .03 624 2 PROTECC IÓN V IAL ML 8 ,701 .03 720 3 CORTE Y EXCAVAC IÓN ML 1 ,048 .43 624 4 INSTALAC IÓN DE TUBER ÍA PE M3 8 ,701 .03 624 5 RELLENO COMPACTADO ML 1 ,048 .43 624 6 REPOS IC IÓN DE BANQUETA M2 1 ,399 .03 624 Y CARPETA 7 PRUEBAS DE HERMET I C IDAD ML 8 ,701 .03 200 8 L IMP IE ZA DURANTE Y AL F INAL DE

LA OBRA ML 8 ,701 .03 624

- 80 -

PLANOS DEL PROYECTO

- 81 -

CONCLUSIÓN En la actual idad el desarrol lo tecnológico, consecuencia de los

avances científ icos y la producción de conocimientos esta

transformando radicalmente la manera de viv ir entre otros.

La ingenier ía es una de las activ idades humanas que ha propiciado la

construcción de la infraestructura en la cual se sustenta buena parte

del bienestar de la población. S i se habla de satisfactores básicos

como: viv ienda, comunicaciones, energía, por citar algunos.

Pero la parte fundamental de este tema de tesis , es dar a conocer al

lector y a los compañeros estudiantes de la carrera de Ingeniería Civi l ,

la importancia y responsabil idad con la que se debe tomar la

Normativ idad Mexicana, para todo t ipo de proyectos, ya que esto nos

permit i rá destacar en el campo laboral .

La construcción de este t ipo de obras nos permite apl icar métodos de

construcción que están bajo las normas de cal idad y seguridad, pero

muchas veces no son tomadas encuenta, debido a la experiencia del

personal que lo esta ejecutando.

No debemos de olvidar que toda las obras, debe ser real izadas con

toda la responsabi l idad posible, cal idad y seguridad, para no causar

daños a terceros.

- 82 -

G L O S A R I O ÁREA UNITARIA : Porción de ter reno

que teniendo como eje longitudinal la

tuber ía de gas, mide 1600 metros de

largo por 400 metros de ancho.

CAÍDA DE PRESIÓN: Pérdida de pres ión

ocas ionada por f r icción u obst rucción

al pasar el gas a t ravés de tuber ías ,

válvulas , accesor ios , reguladores y

medidores.

CAMISA: Ducto en el que se alo ja una

tuber ía conductora de gas para

proteger la de esfuerzos externos.

Clase de local i zación: Área uni tar ia

clas i f icada de acuerdo a la dens idad

de población para el di seño de las

tuber ías local i zadas en esa área.

COMBUSTIÓN: Proceso químico de

oxidación ent re un combust ib le y un

comburente que produce la

generación de energía térmica y

luminosa acompañada por la emis ión

de gases de combust ión y part ículas

sól idas.

COMISIÓN : Comis ión Reguladora de

Energía.

CORROSIÓN: Dest rucción del metal por

acción elect roquímica de ciertas

sustancias.

DISPOSIT IVO DE SEGURIDAD : E lemento

protector cont ra sobrepres ión o baja

pres ión en un s i s tema de di st r ibución,

por e jemplo válvulas de segur idad,

reguladores en moni tor , ent re ot ros .

DISTRIBUIDOR : E l t i tu lar de un permiso

de di st r ibución en los términos del

Reglamento de Gas Natural o del

Reglamento de Gas L icuado de

Pet ró leo.

DUCTO DE VENTILACIÓN : Ducto o

tuber ía que permite desalojar hacia la

atmósfera el gas acumulado dent ro

de un regis t ro o camisa subter ránea.

ELECTROFUSIÓN: Método para uni r

tuber ía de pol iet i leno mediante el

calor generado por el paso de

corr iente eléct r ica a t ravés de una

res i s tencia integrada en un accesor io

de unión.

ENERGÉTICO O COMBUSTIBLE : Mater ial

que genera energía térmica durante

el proceso de combust ión.

ESTACIÓN DE REGULACIÓN: Instalación

dest inada a reduci r y cont rolar la

pres ión del gas a la sal ida de la

instalación dentro de l ími tes

prev iamente def in idos.

ESTACIÓN DE REGULACIÓN Y

MEDICIÓN : Insta lación dest inada a

cuant i f icar el f lu jo de gas y cont ro lar

la pres ión de éste dentro de l ími tes

prev iamente def in idos.

- 83 -

EXPLOSIÓN: Reacción f í s ica y química

de una mezcla combust ible de gases

in ic iada por un proceso de

combust ión, seguida de la generación

v iolenta y propagación rápida de la

f lama y de una onda de pres ión

conf inada, misma que al ser l iberada

produce daños al recipiente,

est ructura o elemento en el que se

encontraba contenida dicha mezcla.

Franja de desarrol lo del s i stema (antes

derecho de v ía): Franja de terreno

donde se alojan las tuber ías del

s i s tema de di st r ibución.

GAS INERTE : Gas no combust ible n i

tóxico n i cor ros ivo.

GAS LICUADO DE PETRÓLEO (gas LP) :

Mezcla de h idrocarburos compuesta

pr imordia lmente por butano y

propano.

GAS NATURAL : Mezcla de

hidrocarburos compuesta

pr imordia lmente por metano.

GRAVEDAD ESPECÍF ICA: Relación de la

dens idad de un gas con la dens idad

del ai re seco a las mismas condiciones

de pres ión y temperatura.

INSTALACIÓN PARA EL

APROVECHAMIENTO: El conjunto de

tuber ías , válvulas y accesor ios

apropiados para conduci r gas desde

la sal ida del medidor hasta los

equipos de consumo.

LFMN : Ley Federal sobre Metro logía y

Normal i zación.

L ÍMITES DE EXPLOSIVIDAD : Valores ,

super ior e infer ior , de la

concentración de gas combust ible

di sperso en el ai re, entre los cuales se

presenta una mezcla explos iva.

L ÍNEA DE DESVÍO O PUENTEO: Tuber ía

que rodea a un inst rumento o aparato

para desv iar e l f lu jo de gas, con el

objeto de reparar lo o reemplazar lo.

MÁXIMA PRESIÓN DE OPERACIÓN

PERMISIBLE (MPOP): Es la máxima

pres ión a la cual se puede permit i r la

operación de una tuber ía o segmento

del s i s tema de di st r ibución.

MEDIDOR: Inst rumento ut i l i zado para

cuant i f icar el volumen de gas natural

que f luye a t ravés de

una tuber ía.

MEZCLA EXPLOSIVA: Combinación

homogénea de ai re con un

combust ible en estado gaseoso en

concentraciones que producen la

explos ión de la mezcla al contacto

con una fuente de ignición.

POLIET ILENO: Plást ico basado en

pol ímeros hechos con et i leno como

monómero esencial .

PRESIÓN ABSOLUTA: Suma de la pres ión

manométr ica más la pres ión

atmosfér ica del lugar .

- 84 -

PRESIÓN ATMOSFÉRICA: Pres ión que

ejerce una columna de ai re sobre la

superf ic ie de la t ier ra en cualquier

punto del p laneta. Al n ivel medio del

mar esta pres ión es de

aproximadamente 101,33 kPa.

PRESIÓN DE DISEÑO : Es el valor de la

pres ión que se ut i l i za para determinar

el espesor de pared de las tuber ías .

Esta pres ión debe ser igual o mayor

que la MPOP de dichas tuber ías .

PRESIÓN DE OPERACIÓN . P res ión a la

que operan normalmente los

segmentos de la red

de di st r ibución.

PRESIÓN DE PRUEBA : P res ión a la cual

es somet ido el s i s tema antes de ent rar

en operación con el f in de garant izar

su hermet icidad.

PRESIÓN MANOMÉTRICA : P res ión que

ejerce un gas sobre las paredes del

recipiente que lo cont iene.

PRESIÓN: Fuerza de un f lu ido ejercida

perpendicularmente sobre una

superf ic ie.

PRUEBA DE HERMETICIDAD :

Procedimiento ut i l i zado para asegurar

que un s i s tema de dist r ibución o una

parte de él , cumple con los

requer imientos de no fuga y

res i s tencia def in idos en esta Norma.

RAMAL : Tuber ía secundar ia

conductora de gas que se der iva de

la tuber ía pr incipal , formando las

redes o ci rcui tos que sumini st ran gas a

las tomas de serv icio de los usuar ios .

RECUBRIMIENTO : Mater ia l que se

apl ica y adhiere a las superf ic ies

externas de una tuber ía metál ica para

proteger la contra los efectos

corros ivos producidos por e l medio

ambiente.

REGISTRO: Espacio subterráneo en

forma de caja dest inado a alo jar

válvulas, accesor ios o inst rumentos ,

para su protección.

Regulador de pres ión: Inst rumento

para di sminui r , cont rolar y mantener a

una pres ión de

sal ida deseada.

REGULADOR DE SERVICIO: Regulador

de pres ión instalado en la toma de

serv icio del usuar io para el sumini st ro

de gas a la pres ión cont ratada con el

Di st r ibuidor .

REGULADOR EN MONITOR: D i sposi t ivo

de segur idad que consi ste en un

regulador instalado en ser ie al

regulador pr incipal y cal ibrado a una

pres ión l igeramente super ior a la de

sal ida de éste para proteger a la

instalación de una sobrepres ión

debida a una fa l la del regulador

pr incipal .

- 85 -

RESISTENCIA MÍNIMA DE CEDENCIA

(RMC): Valor mín imo de res i stencia a

la cedencia o f luencia especi f icado

por el fabr icante de la tuber ía .

SDR: En tubos de pol iet i leno, es la

re lación del diámetro exter ior

promedio especi f icado ent re el

espesor de pared mín imo

especi f icado.

SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN : E l conjunto

de ductos , compresores, reguladores,

medidores y ot ros equipos para

recibi r , conduci r , ent regar gas por

medio de ductos .

TOMA O ACOMETIDA DE SERVICIO :

T ramo de tuber ía a t ravés del cual e l

di st r ibuidor sumini st ra gas a los

usuar ios , de acuerdo con el esquema

s iguiente:

TRAZO: La t rayector ia de la tuber ía

dest inada a la conducción de gas

natural

TUBERÍA PRINCIPAL DE DISTRIBUCIÓN :

Tuber ía a t ravés de la cual se

abastecen los ramales del s i s tema de

di st r ibución de gas.

UNIDAD DE VERIF ICACIÓN (UV): La

persona acredi tada y aprobada en los

términos de la Ley Federal sobre

Metrología y Normal i zación (LFMN)

que real i za actos de ver i f icación.

VÁLVULA DE BLOQUEO : Di spos i t ivo de

cierre rápido para suspender el f lu jo

de gas .

VÁLVULA DE SECCIONAMIENTO :

Di spos i t ivo instalado en la tuber ía

para cont rolar o bloquear el f lu jo de

gas hacia cualquier sección del

s i s tema.

Válvula de segur idad: Válvula de

cierre por sobre o baja pres ión

- 86 -

De las normas hacer clic ANEXO 1.2

SECRETARIA DE ENERGIA

NORMA Oficial Mexicana NOM-003-SECRE-2002, Distribución de gas natural y gas licuado de petróleo

por ductos (cancela y sustituye a la NOM-003-SECRE-1997, Distribución de gas natural).

Al margen un sello con el Escudo Nacional, que dice: Estados Unidos Mexicanos.- Comisión Reguladora de Energía. NORMA OFICIAL MEXICANA NOM-003-SECRE-2002, DISTRIBUCION DE GAS NATURAL Y GAS LICUADO DE PETROLEO POR DUCTOS (CANCELA Y SUSTITUYE A LA NOM-003-SECRE-1997, DISTRIBUCION DE GAS NATURAL). La Comisión Reguladora de Energía, con fundamento en los artículos 38 fracción II, 40 fracciones I, III, XIII y XVIII, 41 y 47 fracción IV y 51 de la Ley Federal sobre Metrología y Normalización; 16 y 33 fracciones I, IX y XII de la Ley Orgánica de la Administración Pública Federal; 1, 2 fracciones VI y VII, 3 fracciones XV y XXII y 4 de la Ley de la Comisión Reguladora de Energía; 4o., 9o., 14 fracción IV y 16 de la Ley Reglamentaria del Artículo 27 Constitucional en el Ramo del Petróleo; 28 y 34 del Reglamento de la Ley Federal sobre Metrología y Normalización; 1, 7 y 70 fracción VII del Reglamento de Gas Natural; 1, 3, 6, 87 y 88 del Reglamento de Gas Licuado de Petróleo, y 3 fracción VI inciso a), 34 y 35 del Reglamento Interior de la Secretaría de Energía, y CONSIDERANDO Primero. Que con fecha 19 de octubre de 2001, el Comité Consultivo Nacional de Normalización de Gas Natural y de Gas Licuado de Petróleo por Medio de Ductos, publicó en el Diario Oficial de la Federación el Proyecto de Norma Oficial Mexicana PROY-NOM-003-SECRE-2000, Distribución de gas natural, a efecto de recibir comentarios de los interesados. Segundo. Que transcurrido el plazo de 60 días a que se refiere el artículo 47 fracción I de la Ley Federal sobre Metrología y Normalización para recibir los comentarios que se mencionan en el considerando anterior, el Comité Consultivo Nacional de Normalización de Gas Natural y de Gas Licuado de Petróleo por Medio de Ductos estudió los comentarios recibidos y, en los casos que estimó procedentes, modificó el Proyecto de Norma en cita. Tercero. Que con fecha 13 de enero de 2003, se publicaron en el Diario Oficial de la Federación las respuestas a los comentarios recibidos al Proyecto de Norma Oficial Mexicana PROY-NOM-003-SECRE-2000, Distribución de gas natural. Cuarto. Que como resultado de lo expuesto en los considerandos anteriores, se concluye que se ha dado cumplimiento al procedimiento que señalan los artículos 38, 44, 45, 47 y demás relativos a la Ley Federal sobre Metrología y Normalización, por lo que se expide la siguiente: Norma Oficial Mexicana NOM-003-SECRE-2002, Distribución de gas natural y gas LP por ductos. México, D.F., a 6 de febrero de 2003.- El Presidente de la Comisión Reguladora de Energía, Dionisio Pérez-Jácome.- Rúbrica.- Los Comisionados: Rubén Flores, Raúl Nocedal, Adrián Rojí y Raúl Monteforte, este último también como Presidente del Comité Consultivo Nacional de Normalización de Gas Natural y Gas Licuado de Petróleo por Medio de Ductos.- Rúbricas. NORMA OFICIAL MEXICANA NOM-003-SECRE-2002, DISTRIBUCION DE GAS NATURAL Y GAS LICUADO DE PETROLEO POR DUCTOS (CANCELA Y SUSTITUYE A LA NOM-003- SECRE-1997, DISTRIBUCION DE GAS NATURAL) INDICE 0. Introducción 1. Objetivo 2. Campo de aplicación 3. Referencias 4. Definiciones 5. Criterios de diseño de tuberías 5.1 Generalidades 5.2 Tubería de acero

- 87 -

5.3 Tubería de polietileno 5.4 Tubería de cobre 6. Materiales y equipo 6.1 Generalidades 6.2 Tuberías, válvulas y conexiones de acero 6.3 Tuberías, válvulas y conexiones de polietileno 6.4 Tuberías, válvulas y conexiones de cobre 7. Instalaciones 7.1 Estaciones de regulación y estaciones de regulación y medición 7.2 Registros 7.3 Válvulas de seccionamiento y control 7.4 Medidores 8. Construcción de la red de distribución 8.1 Obra civil 8.2 Separación de tuberías 8.3 Procedimiento 8.4 Excavación de zanjas 8.5 Reparación de pisos terminados 8.6 Señalización en los sistemas de distribución 8.7 Instalación de tuberías de acero 8.8 Protección contra corrosión en tuberías de acero 8.9 Instalación de tuberías de polietileno 8.10 Instalación de tubería de cobre 9. Tomas de servicio 10. Inspección y pruebas 11. Puesta en servicio 12. Mantenimiento del sistema distribución 13. Programa interno de protección civil 14. Distribución de Gas Licuado de Petróleo 15. Bibliografía 16. Concordancia con normas internacionales 17. Vigilancia 18. Vigencia Apéndice I. Odorización del Gas Natural Apéndice II. Control de la corrosión externa en tuberías de acero enterradas y/o sumergidas Apéndice III. Monitoreo, detección y clasificación de fugas de gas natural y gas LP en ductos Apéndice IV. Procedimiento de Evaluación de la Conformidad 0. Introducción La apertura de la industria del gas natural a la iniciativa privada, en lo relativo al transporte, almacenamiento y distribución de gas natural ha hecho necesario establecer las bases bajo las cuales se debe garantizar la confiabilidad, la estabilidad, la seguridad y la continuidad de la prestación del servicio de distribución, en un entorno de crecimiento y cambios tecnológicos en esta industria. Asimismo, el transporte y distribución de gas L.P. por ductos, deben ser actividades que se realicen bajo un mínimo de requisitos de seguridad. Por lo anterior, resulta necesario contar con una Norma que establezca y actualice permanentemente las medidas de seguridad para el diseño, construcción, operación, mantenimiento y protección de los sistemas de distribución. De conformidad con la NOM-008-SCFI-1993, Sistema general de unidades de medida, en su Tabla 21 “Reglas para la escritura de los números y su signo decimal, se señala: “El signo decimal debe ser una coma sobre la línea (,). Si la magnitud de un número es menor que la unidad, el signo decimal debe ser precedido por un cero. 1. Objeto

- 88 -

Esta Norma establece los requisitos mínimos de seguridad que deben cumplir los sistemas de distribución de gas natural y gas Licuado de Petróleo por medio de ductos. 2. Campo de aplicación 2.1 Esta Norma es aplicable al diseño, construcción, pruebas, inspección, operación y mantenimiento de los sistemas de distribución de gas natural y de gas LP por medio de ductos (en lo sucesivo gas), desde el punto de entrega del proveedor o transportista hasta el punto de recepción del usuario final (cuadro 1). 2.2 Esta Norma establece los requisitos mínimos de seguridad para un sistema de distribución de gas. No pretende ser un manual de ingeniería. En lo no previsto por la presente Norma, se deberán aplicar las prácticas internacionalmente reconocidas.

CUADRO 1.- Campo de Aplicación de la Norma 3. Referencias La presente Norma se complementa con las normas oficiales mexicanas y normas mexicanas siguientes: NOM-001-SECRE-1997, Calidad del gas natural NOM-014-SCFI-1997, Medidores de desplazamiento positivo tipo diafragma para gas natural o LP con capacidad máxima de 16 metros cúbicos por hora con caída de presión máxima de 200 Pa (20,4 mm de columna de agua). NOM-026-STPS-1998, Colores y señales de seguridad e higiene, e identificación de riesgos por fluidos conducidos en tuberías. NMX-B-177-1990, Tubos de acero al carbón con o sin costura, negros y galvanizados por inmersión en caliente. NMX-E-043-2002, Industria del plástico. Tubos de polietileno (PE) para la conducción de Gas Natural (GN) y Gas Licuado de Petróleo (GLP). Especificaciones (Cancela a la NMX-E-43-1977). NMX-W-018-1995, Productos de cobre y sus aleaciones-Tubos de cobre sin costura para conducción de fluidos a presión-Especificaciones y métodos de prueba. NMX-W-101/1-1995, Productos de cobre y sus aleaciones-Conexiones de cobre soldables-Especificaciones y métodos de prueba. NMX-W-101/2-1995, Productos de cobre y sus aleaciones-Conexiones soldables de latón-Especificaciones y métodos de prueba

• NOTA: se anexa disco con toda la norma

- 89 -

BIBLIOGRAFÍA

Gas Natural , S . A. , EL GAS NATURAL Y SUS APLICACIONES INDUSTRIALES

1970,Ch. Beranger , par i s 1998.

Masser , Rene, LE GAZ, Vol . I , Ch. Berranger Edi teur Par i s , 1963.

SEMINARIO DE GAS NATURAL Y SU COMERZIALIZACION,

ES IQUIE 1999.

NORVATIVIDAD MEXICANA

1. NOM-SECRE-003-2002,- R IGE EL GAS NATURAL.

2 . NMX-E-043-2002.- R IGE A LOS TUBOS DE POLIET ILENO.

3 . NMX-W-018-1995.- R IGE EL COBRE PARA GASES.

4 . NMX-B-177-1990.- R IGE EL ACERO.

5 . NOM-014-STF I -1998.- RIGE MEDIDORES.

6 . NOM-026-STPS-1998.- RIGE COLORES Y SEÑALES DE SEGURIDAD.

Falgueras , Fco., CURSILLO SOBRE UTIL IZACIÓN DE GAS –1963.

Catalana de Gas- Segur idad, GASES COMBUST IBLES .

Catalana de Gas- Segur idad, GENERALIDADES SOBRE GASES COMBUST IBLES .

Catalan de Gas, S . A. , MANUAL DEL GAS- INSTALACIONES DE GAS.

Sedigas , MANUAL DE USO DE POLIETILENO EN REDES DE DISTRIBUCIÓN DE GAS.

Estudios , Di st r ibución, Gas natural SDG SA, INDICE DE LA NORMATIVA TÉCNICA

DE GAS DE LA DIVIS IÓN BARCELONA 1989.

Gas Natural SDG SA, REDES DE POLIETILENO.

Ley y Reglamento de manejo de gas .

Apuntes del ing. Marcelo A. González R . , ES IA ZAC.

http://www.asocigas .com.mx. http://www.gasdecal idad.com.mx. http://www.gasnatural .com.mx.