GUÍA PARA EL DISEÑO E INSTALACIÓN DE REDES DE GAS
EE.PP.M. E.S.P
INTRODUCCIÓN El manual “GUÍA PARA EL DISEÑO E INSTALACIÓN DE REDES DE GAS”, es un compendio de las normas de diseño y construcción que ha recopilado Empresas Públicas de Medellín, que merecen el previo reconocimiento de dicha Entidad y que tanto Diseñadores como Constructores o Instaladores de Redes de Gas deben conocer y acatar. El responsable de cada proyecto de Redes de Gas, dará fe que consultó, al momento de su presentación, sobre las disposiciones vigentes para el diseño y construcción de sistemas para combustibles gaseosos, emitidas por parte de las entidades competentes y por el distribuidor. En los casos no estipulados expresamente en esta guía, EE.PP.M. E.S.P complementará las prescripciones con los códigos y recomendaciones siguientes, sin detrimento de las Normas Técnicas Colombianas (NTC) vigentes; con las actualizaciones que por evolución tecnológica, urbanística, de salud o de seguridad se implementen con posterioridad a su edición, así como con la incorporación de nuevos códigos o recomendaciones. ENTIDAD EEPPM, E.S.P ANSI API ASME ASTM AWS FML IEEE ICONTEC MSS NEC NFPA UL ISO UNI MINCOMERCIO MINMINAS SIC CREG
NOMBRE Empresas Públicas de Medellín Empresa de Servicios Públicos American National Standard Institute American Petroleum Institute American Society of Mechanical Engineers. American Society for testing and Materials. American Welding Society Factory Mutual Laboratories Institute of Electrical and Electronic Engineers Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación Manufacturer's Standarization Society of the Valves and Fittings Industry National Electric Code National Fire Protection Association Underwriters Laboratories Internacional Standard Organization Ente Nazionale Di Unificazione Ministerio de Comerio, Industria y Turismo. Ministerio de Minas y Energía Superintendencia de Industria y Comercio. Comisión de Regulación de Energía y Gas.
1. ASPECTOS GENERALES 1.1 OBJETIVO. El objetivo de la presente Guía, es definir los parámetros básicos que se seguirán en cuanto a diseño, construcción, instalación, mantenimiento y operación de redes de distribución e instalaciones internas de gas, con el fin de garantizar la operación segura de los sistemas de distribución de gas natural y gas licuado del petróleo (G.L.P.). 1.2 ALCANCE. Esta Guía cubre aspectos de diseño, especificaciones, instalación, pruebas, mantenimiento e instalaciones internas de gas para los sectores residencial y comercial. Para suministro de gas a clientes industriales debe consultarse la NTC- 4282 y el documento de EE.PP.M. E.S.P. “Especificaciones para la construcción de redes de gas en el sector industrial”. Además, se indican los requisitos necesarios para presentación de proyectos y planos a EE.PP.M. E.S.P, algunas recomendaciones acerca de disposiciones exigidas por otras Entidades y aspectos de seguridad en las instalaciones atendidas con Gas Natural en los sectores residencial y comercial. 1.3 ÁREA DE SERVICIO. Esta Guía regirá para los municipios donde se preste el servicio de distribución de combustibles gaseosos. No se atenderán las zonas declaradas por la entidad competente como geológicamente no recuperables o de alto riesgo potencial por desastres naturales, y aquellas que presenten problemas técnicos de suministro o que no se encuentren dentro del programa de inversiones de las empresas distribuidoras de gas, según lo establecido
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en el artículo 30 del Decreto 1842 de 1991, así como ningún plan u ordenamiento urbano.
las construcciones adelantadas sin
De acuerdo con el Parágrafo 1º del Artículo 19 del Decreto 624 de 1994, del Ministerio de Minas y Energía: "La obligación de suministro del gas, está sujeta a que las viviendas de los usuarios cumplan con los requisitos técnicos, de nomenclatura, estratificación, urbanismo y seguridad". Igualmente, el Código de Distribución de Gas Combustible por Redes (Resolución CREG 067 de1995-12-21) en su numeral 4.5 establece que: “Las empresas no realizarán trabajos para suministrar el servicio de gas en las viviendas de los barrios o municipios que no tengan una correcta nomenclatura. 1.4 MARCO LEGAL. La presente Guía para el diseño, construcción e instalación de redes de gas, regirá en cuanto a los aspectos técnicos relativos a la prestación del servicio, los cuales serán confrontados con las resoluciones, normas y reglamentos técnicos expedidos por los organismos competentes. Los aspectos legales están sujetos a las leyes y normas que le apliquen y se encuentren vigentes. Desde el punto de vista urbanístico, regirán las normas propias de cada municipio. Se tendrán en cuenta los requisitos establecidos en el Código Colombiano de Construcciones Sismo-resistentes. Las instalaciones de gas cumplirán, en especial, con lo estipulado en la sección A.9.6. 1.5 DEFINICIONES TÉCNICAS. Para todos los propósitos se adoptan las siguientes definiciones, las cuales han sido transcritas de las Normas Técnicas Colombianas (NTC) y la legislación vigente. Se utilizan las unidades del Sistema Internacional, adoptado en Colombia (NTC 1000). 1.5.1 Accesorios. Elementos utilizados para empalmar las tuberías para conducción de gas. Forman parte de ellos los usados para hacer cambios de dirección, de nivel, ramificaciones, reducciones o acoples de tramos de tuberías. 1.5.2 Anillo de distribución. Parte de las líneas secundarias conformada por accesorios y tuberías que forman mallas o anillos 1.5.3 Artefactos de calor bajo. Artefactos de gas tales como cocinas, hornos, calderas, en los cuales las temperaturas de cocción, fusión o calefacción no exceden de 315 °C. Este concepto no se aplica a los productos de la combustión generados por este tipo de artefactos 1.5.4 Artefactos de gas de calor medio. Artefactos en los cuales las temperaturas de cocción, fusión o calefacción exceden de 315 °C.; este tipo de artefactos normalmente se encuentran destinados para aplicaciones de uso comercial e industrial. 1.5.5 Artefactos de gas del tipo A. Artefactos que de acuerdo con lo determinado por el fabricante, con base en las especificaciones de construcción y funcionamiento no requieren ser acoplados a sistemas de evacuación de los productos de la combustión. 1.5.6 Artefactos de gas del tipo B1. Artefactos dotados de disipadores de tiro revertido o corta-tiros, diseñados para acoplar a sistemas de evacuación que operen por tiro natural bajo presión estática no positiva. 1.5.7 Artefactos de gas del tipo B2. Artefactos diseñados para acoplar a sistemas mecánicos de evacuación que operen por tiro mecánico inducido (bajo presión estática no positiva) o forzado (bajo presión estática positiva). 1.5.8 Artefactos de gas del tipo C. Artefactos con circuitos de combustión sellados al ambiente interior o de cámara hermética, diseñados para ser conectados directamente con la atmósfera exterior mediante sistemas de admisión de aire y tubo de escape de flujo balanceado.
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1.5.9 Conector. Elemento de conexión que sirve para acoplar los artefactos a las chimeneas, cuando así se requiera. Los conectores a su vez pueden ser múltiples o individuales. 1.5.10 Chimenea. Elemento vertical que sirve para evacuar hacia la atmósfera exterior los productos de combustión generados por los artefactos de gas. Los productos de la combustión son transportados desde el artefacto a través de conectores hacia dicha chimenea. Se clasifican en individuales y colectivas 1.5.10.1 Chimenea Colectiva. Chimenea que sirve para la evacuación de los productos de la combustión de dos (2) ó más artefactos instalados en una o varias plantas de un mismo edificio. 1.5.10.2 Chimenea Individual. Chimenea que sirve para la evacuación de los productos de la combustión de un solo artefacto. 1.5.11 Deflector (sombrerete). Dispositivo que se acopla al extremo superior o terminal de una chimenea y que sirve para mantener unas condiciones adecuadas de tiro al sistema de evacuación bajo los efectos del viento, y evitar que entren al sistema de evacuación: Lluvia, granizo o cualquier material extraño. 1.5.12 Gas o Gases Combustibles. Gases de la segunda o tercera familia aptos para uso como combustible en aplicaciones de tipo doméstico, comercial o industrial, suministrado a los usuarios a través de uno o varios sistemas de tuberías. 1.5.12.1 Gas extraídos del atmosféricas, principalmente
licuado del petróleo (GLP). Es una mezcla de diferentes hidrocarburos procesamiento del gas natural o del petróleo, gaseoso en condiciones que se licúa fácilmente por enfriamiento o compresión, constituido por propano y butanos.
1.5.12.2 Gas natural (GN). Es una mezcla de hidrocarburos livianos que existe en la fase gaseosa en los yacimientos, usualmente consistente en componentes livianos de los hidrocarburos. Se presenta en forma asociada o no asociada al petróleo, principalmente compuesto por metano (CH4). 1.5.13 Gasodoméstico. combustible gaseoso.
Artefacto para uso doméstico únicamente, que funciona con
1.5.14 Instalación para suministro de gas. Conjunto de tuberías, equipos y accesorios requeridos para el suministro del gas a edificaciones; está comprendido entre la salida de la válvula de corte en la acometida y los puntos de salida para conexión de los artefactos a gas o equipos para uso residencial o comercial que funcionan con gas. 1.5.15 Línea de acometida o acometida. Derivación de la línea secundaria que llega hasta la válvula de corte (registro) del inmueble. En edificios de Propiedad Horizontal, la acometida llega hasta la válvula de corte general. 1.5.16 Línea arteria. Conjunto de tuberías en un gasoducto urbano que conducen el gas desde las estaciones reguladoras hasta los anillos. 1.5.17 Línea Individual. Sistema de tuberías internas o externas a la edificación que permiten la conducción de gas hacia los distintos artefactos de consumo de un mismo usuario. Está comprendida entre la salida de los centro de medición(o los reguladores de presión en el caso de instalaciones para suministro de gas sin medidor) y los puntos de salida para la conexión de los artefactos de consumo. 1.5.18 Líneas matrices. Sistema de tuberías exteriores o interiores a la edificación (en este último caso ubicadas en las áreas comunes de la edificación), que forman parte de la instalación para suministro de gas donde resulte imprescindible ingresar a las edificaciones multiusuario con el objeto de accesar los centros de medición.
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Están comprendidas entre la salida de la válvula de corte en la acometida de la respectiva edificación y los correspondientes medidores individuales de consumo. NOTA: En el caso de instalaciones de uso comercial, a criterio de la compañía distribuidora por consideraciones de diseño, la Línea Individual puede ser considerada como Línea Matriz hasta los puntos de conexión de los artefactos.
1.5.19 Medidor de volumen. Instrumento de medición que registra el volumen de gas suministrado a un usuario para su consumo interno. 1.5.20 Poder calorífico. Cantidad de calor generada en la completa combustión del gas por unidad de masa o de volumen, a una presión constante de 1013 mbar (14,7psig) con los constituyentes de la mezcla combustible (gas combustible y aire de combustión secos y medidos previamente a las “condiciones estándar de referencia’’) y los productos del combustión remitidos a las mismas “condiciones estándar referencia’’. 1.5.20.1 Poder calorífico bruto o superior (PCS). Poder calorífico del gas, bajo el supuesto de que toda el agua de combustión se encuentra condensada (Símbolo Pp) 1.5.20.2 Poder calorífico neto o inferior (PCI). Poder calorífico del gas, bajo el supuesto de que toda el agua de combustión se encuentra en estado de vapor (Símbolo Ip) 1.5.21 Polietileno. El "polietileno" es una familia de materiales conformados por moléculas de gran tamaño con la presencia de unidades químicas simples y pequeñas que son derivados del etileno: H2C = CH2 Etileno o Eteno Se caracterizan por la presencia repetida del radical Etilo a través de todas las estructuras de sus moléculas, que le dan diferentes propiedades físicas, lo que facilita su aplicación en diferentes procesos industriales. En las etapas de su fabricación o procesamiento puede ser moldeado o extruido. 1.5.22 Presión (unidad de medida). Es la fuerza que se ejerce por unidad de área sobre una superficie. La unidad utilizada para medir la presión es el Pascal (Pa). En la industria del gas, aunque no es unidad del Sistema Internacional, se acepta como unidad de presión el bar. Los valores de presión que aparecen en la presente Guía, se refieren a presiones manométricas. 1.5.22.1 Máxima presión de operación permisible (MPOP). Máxima presión de operación que efectivamente se presenta en un sistema de tuberías para gas durante un ciclo de un año contado a partir de la fecha de inicio de operación del sistema. No incluye los valores de presión presentada debido a casos excepcionales. 1.5.22.2 Máxima presión de ensayo permisible. Máxima presión interna del fluido de prueba prescrita por las normas aplicables para los ensayos de presión de un sistema de tuberías, de acuerdo con el tipo de material en que está construido y la clase de localidades que involucra en su trazado. 1.5.22.3 Presión normal de suministro. Presión de entrega domiciliaria del gas que deben mantener las empresas suministradoras en las conexiones de entrada de las instalaciones individuales de sus respectivos usuarios. 1.5.23 Punto de rocío. El punto de rocío de una mezcla gas-vapor es la temperatura a la cual el vapor se condensa o solidifica cuando se enfría a presión constante. 1.5.24 Red interna. Es el conjunto de redes, tuberías, accesorios y equipos que integran el sistema de suministro de servicio de gas al inmueble a partir del medidor. Para edificios de propiedad horizontal o condominios, es aquél sistema de suministro del servicio al inmueble a partir del registro de corte general cuando lo hubiere.
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1.5.25 Regulador de presión. Dispositivo mecánico empleado para disminuir la presión de entrada y regular uniformemente la presión de salida de un sistema. 1.5.26 Suscriptor. Persona natural o jurídica con la cual se ha celebrado un contrato de condiciones uniformes de servicios públicos. 1.5.27 Tiro. Flujo de gases, vapores, humos o aire a través de un sistema de evacuación, causado por una diferencia de presiones. 1.5.27.1 Tiro Mecánico. Flujo de gases, vapores, humos o aire a través de un sistema de evacuación, desarrollado por un ventilador, extractor, turbina u otro medio mecánico. 1.5.27.2 Tiro Natural. Flujo de gases, vapores, humos o aire a través de un sistema de evacuación, desarrollado por la diferencia de temperatura entre los productos de la combustión (calientes) y la atmósfera exterior. 1.5.28 Tubería. Es un conducto fabricado de acuerdo con los materiales, normas y especificaciones acogidas por las empresas, utilizado para el transporte de fluidos. 1.5.29 Unión por fusión (electrofusión o termofusión). Unión realizada en tubería plástica por medio del calentamiento de ambas partes para permitir la fusión de los materiales cuando las partes son obligadas a unirse mediante presión entre sí. 1.5.30 Usuario. Persona natural o jurídica que se beneficia con la prestación de un servicio público, bien como propietario del inmueble en donde éste se presta, o como receptor directo del servicio. A este último usuario se le denomina también consumidor. 1.5.31 Válvula. Dispositivo que permite el bloqueo total o parcial del paso de gas o el flujo del mismo en el momento que se requiera. 1.5.31.1 Válvula de acometida. Ubicada en el centro de medición, fácilmente accesible, que permite la interrupción del flujo a un número igual de instalaciones al que sirve dicho centro. Cuando el suministro de gas se efectúa en una sola etapa de regulación, la válvula de acometida es la misma válvula principal. 1.5.31.2 Válvula de corte. Es el accesorio que se coloca en el centro de medición, antes del medidor, y que permite el control del suministro del combustible gaseoso a cada instalación individual antes de cada medidor de gas. Para centros de medición con un solo medidor, la válvula de corte es la misma válvula de acometida y válvula principal. 1.5.31.3 Válvula de paso. Es la válvula que se coloca antes del gasodoméstico para el control del paso del combustible gaseoso. 1.5.31.4 Válvula principal. Es la válvula que permite una rápida interrupción del servicio de gas a una edificación o a edificios; normalmente está ubicada en el centro de regulación de primera etapa, localizado en el paramento de la edificación.
2. RED INTERNA En este capítulo se presenta la información necesaria para realizar el diseño y la construcción de las redes internas de instalaciones que emplean combustibles gaseosos para usos residencial y comercial, con énfasis en las válvulas, tuberías, los accesorios requeridos, los artefactos a gas, la ventilación de los recintos donde estos se instalen, y la evacuación de sus productos de la combustión, las características de los gases utilizados, los parámetros de diseño y la metodología para el dimensionamiento de las diferentes partes constitutivas de la red interna, además de los aspectos de seguridad y operatividad. 2.1 ARTEFACTOS A GAS. Entre los artefactos de uso doméstico más comunes que emplean combustibles gaseosos para su funcionamiento se encuentran: cocinas, estufas,
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hornos, calentadores de agua (de paso y de acumulación), secadoras de ropa, equipos de aire acondicionado, neveras, asadores, chimeneas, etc. La capacidad de estos artefactos y su localización dentro de las residencias, además de su importancia en el cálculo de la red, tiene aspectos muy significativos con respecto a la seguridad, tales como la ventilación, que favorece un adecuado intercambio de aire y el sistema de evacuación al exterior de los productos de la combustión. Todos los artefactos a gas que se instalen han de cumplir con las NTC correspondientes y los Reglamentos Técnicos emitidos por la autoridad competente; en este último caso deberán disponer del respectivo certificado de conformidad. Para las cocinas, calentadores y todos los artefactos a gas considerados en el diseño y por ende en la construcción de la red, se cumplirán, además de las NTC aplicables, las siguientes medidas de seguridad: • Todo artefacto a gas llevará asociado una válvula de paso de fácil identificación y acceso que permita suspender o restituir, según se requiera, el servicio de gas. Esta válvula debe cumplir con lo especificado en el numeral 2.1.2 de la presente guía. • Los artefactos a gas, en general, deben poseer válvula con enclavamiento que impida su operación accidental. • Las cocinas mixtas tendrán ambientes aislados entre ambos servicios (energía eléctrica y gas). • En caso que las cocinas (tanto las sólo a gas como las mixtas) y los calentadores posean piloto, éste tendrá una protección que impida el paso del gas al ambiente en el evento que aquél se apague. Los artefactos a gas tendrán una placa con información visible del tipo de gas para el cual fueron diseñados e información suficiente sobre su operación y calibración, además de la información exigida por las autoridades competentes, tales como el Ministerio de Comercio, Industria y Turismo y la Superintendencia de Industria y Comercio. Los requisitos anteriores deben cumplirse en forma cabal para que las empresas puedan efectuar el suministro de gas. Todo artefacto a gas irá acompañado (en el momento de adquisición o entrega al usuario) de un catálogo de instrucciones de funcionamiento, de instalación y ventilación específica de acuerdo con las NTC correspondientes y de adaptación a otro tipo de gas, que indique las condiciones de operación y mantenimiento. Igualmente incluirán la potencia nominal y la potencia útil del artefacto. 2.1.1 Potencia de artefactos a gas. La potencia de un artefacto a gas es la cantidad total de energía en la unidad de tiempo utilizada por él. La potencia que realmente se aprovecha de un artefacto a gas es la potencia útil. La potencia, mayor que la anterior, que realmente se utilizará para compensar las pérdidas es la potencia nominal, y es la que se considerará para obtener los caudales de diseño para la instalación interna. Se expresa en kj/s (1Kw = 1 Kj/S) Para obtener el consumo en m3/h de un determinado artefacto a gas, se divide la potencia nominal del artefacto en kJ/h entre el poder calorífico del gas a utilizar en kJ/m3. 2.1.2 Válvulas de paso para artefactos a gas. Para facilitar la interrupción o el suministro del combustible a cada artefacto a gas, se instalará una válvula esférica de cierre rápido antes del punto de conexión de éste, de fácil acceso y a la vista. Para las cocinas, la válvula estará ubicada por fuera de la zona de cocción. Las válvulas de paso para los artefactos a gas se instalarán, preferiblemente, en posición horizontal, siempre cerrando cuando se mueva el maneral (de brazo largo) hacia abajo. La posición de la válvula de paso se señalizará en forma permanente con las palabras "abierto" y "cerrado", grabadas en forma indeleble. El accionamiento de la válvula de paso es de competencia exclusiva del usuario. Estas válvulas serán del tipo esférico especificadas en el numeral 2.8.2. 2.2 VENTILACIONES. En los locales en donde se instalen artefactos a gas es indispensable garantizar el suministro de aire necesario, para la combustión del gas que desarrolla el artefacto a gas y para el normal intercambio de aire del lugar, mediante las ventilaciones requeridas, como se indica más adelante.
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El suministro de aire a los locales en donde se encuentran instalados los artefactos a gas puede ser realizado en forma directa a través de aberturas permanentes que comunican el local con el aire atmosférico exterior, o por intermedio de locales contiguos, siempre y cuando dichos locales tengan las disposiciones adecuadas descritas en el numeral 2.2.2.1 para mantener el suministro de aire necesario. Los requerimientos de aire varían de acuerdo con la potencia de los artefactos a gas, ya que pueden ser aportados por las infiltraciones normales que se presentan por los intersticios de puertas, ventanas y de los mismos materiales de la construcción. Por lo tanto, los locales se han clasificado según la relación entre sus volúmenes y la suma de la potencia total de los artefactos a gas instalados en ellos, en espacios confinados y no confinados. 2.2.1 Espacios confinados y no confinados. • Espacio confinado. Recinto cuyo volumen es menor de 3.4 m3 por cada kilovatio de potencia nominal agregada o conjunta de todos los artefactos a gas instalados en ese recinto. • Espacio no confinado. Recinto interior, cuyo volumen es mayor o igual a 3,4 m3 por cada kilovatio de potencia nominal agregada o conjunta de todos los artefactos a gas instalados en ese recinto. Se consideran parte integral del espacio no confinado uno o varios recintos adyacentes que se comuniquen en forma directa con el recinto donde están instalados los artefactos a través de aberturas permanentes de circulación peatonal o de tamaño comparable (tales como corredores y pasadizos) que no disponen de puertas o elementos análogos que permitan interrumpir dicha comunicación directa. (Figura 2.1) FIGURA 2.1 LOCALES CONTIGUOS DE INSTALACIÓN Y CONSIDERADOS COMO UN SOLO SI S ES PERMANENTE
2.2.2 Ventilación de espacios confinados. El aire necesario para la adecuada operación de los artefactos instalados en espacios confinados puede ser tomado de otros espacios que pertenecen a la misma construcción o directamente del exterior. Se tendrá en cuenta que el tratamiento definido en los siguientes numerales parte del principio que no existen otros artefactos que requieran aire para combustión, renovación y evacuación de los productos de combustión para su correcto funcionamiento, tales como artefactos que utilicen otro tipo de combustibles (fósiles, leña, etc.). De la misma manera, se tendrá en cuenta que cuando las aberturas permanentes sean rectangulares, la dimensión menor de las aberturas rectangulares no será inferior a 8 cm. La disposición de las aberturas se realizará de la siguiente manera: la abertura superior deberá comenzar a una distancia no mayor de 180 cm. del piso, medidos en sentido vertical ascendente, y la inferior deberá comenzar a una distancia no mayor de 30 cm del nivel de piso, medidos en sentido vertical ascendente (figuras 2.2, 2.3 y 2.5). Para garantizar el adecuado suministro de aire a un espacio confinado desde otro recinto contiguo de la misma construcción y ubicado en el mismo nivel o piso, se dispondrá de dos (2) aberturas entre los dos espacios y cada una de ellas tendrá un área libre igual o mayor a veintidós (22) cm2 por cada kilovatio instalado de potencia nominal agregada o conjunta de
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todos los artefactos a gas instalados en el espacio confinado; el área libre individual mínima de cada una de las aberturas será de seiscientos cuarenta y cinco (645) cm2. (Figura 2.2). FIGURA 2.2 VENTILACIÓN DE ESPACIOS CONFINADOS DESDE OTROS ESPACIOS DE LA MISMA CONSTRUCCIÓN
2.2.2.1.2 Combinación de espacios en diferentes pisos. Los volúmenes de espacios en diferentes pisos se deben considerar como espacios comunicados cuando tales espacios están conectados con una o más aberturas localizadas en puertas o pisos, que tengan un área libre mínima igual a 44 cm2 por cada kilovatio de potencia nominal agregada o conjunta de todos los artefactos a gas instalados en el espacio confinado. 2.2.2.2 Ventilación de espacios confinados desde el exterior. Cuando el aire necesario para los artefactos a gas colocados en un espacio confinado es tomado directamente del exterior de la edificación, el espacio confinado debe ser comunicado directamente con el exterior de acuerdo con los métodos 1 o 2 descritos en la NTC 3631 (Ver figuras 2.3, 2.4 y 2.5). FIGURA 2.3
VENTILACION DE ESPACIOS CONFINADOS DIRECTAMENTE DESDE EL EXTERIOR
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FIGURA 2.4
VENTILACIÓN AL EL EXTERIOR DE ESPACIOS CONFINADOS MEDIANTE CONDUCTOS VERTICALES.
FIGURA 2.5
VENTILACIÓN DE ESPACIOS CONFINADOS MEDIANTE CONDUCTOS HORIZONTALES
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2.2.2.3 Ventilación de espacios confinados ubicados en diferentes pisos o niveles mediante conductos colectivos. Los artefactos a gas que se instalan en espacios confinados distribuidos en varias plantas o niveles de una misma edificación se podrán ventilar mediante aberturas comunicadas en conductos colectivos (Figura 2.6). FIGURA 2.6
VENTILACION DE ESPACIOS CONFINADOS UBICADOS EN DIFERENTES PISOS MEDIANTE CONDUCTOS COLECTIVOS
Los conductos verticales colectivos de ventilación tendrán un área libre interior acorde con la potencia nominal agregada o conjunta de todos los artefactos a gas instalados en los espacios confinados que se comunican entre sí, de conformidad con los criterios para dimensiones establecidos anteriormente en el numeral 2.2.2.2. Dichos conductos colectivos llevarán, a su vez, dos aberturas permanentes con un área libre igual al área de la sección interior del respectivo conducto de ventilación: una, en el extremo inferior y la otra en el extremo superior o terminal, recubiertas con rejillas o celosías de protección. Las aberturas permanentes que comunican los conductos colectivos de ventilación con cada espacio confinado, se ubicarán y ajustarán a los criterios para dimensiones establecidos en el
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numeral 2.2.2.2, para la potencia nominal agregada o conjunta de todos los artefactos a gas instalados en cada espacio confinado en particular. En ningún caso podrá emplearse un solo conducto colectivo vertical de ventilación que se utilice simultáneamente para el desalojo del aire viciado y para la admisión del aire de combustión, renovación y dilución. 2.2.2.4 Métodos alternos para la ventilación de espacios confinados. Las especificaciones del numeral 2.2 podrán obviarse cuando el espacio confinado esté dotado de sistemas especiales de suministro de aire de combustión, renovación y dilución, y cuando tales sistemas sean verificados y justificados por el (los) fabricante (es) de los artefactos a gas que allí se encuentran instalados, con el propósito de certificar su capacidad de ventilación. En estos casos, se proporcionarán dispositivos de seguridad que impidan el funcionamiento de los artefactos a gas cuando los sistemas especiales de ventilación no estén operando o cuando operen en forma deficiente o defectuosa. Tales dispositivos de seguridad actuarán directamente sobre las líneas de alimentación de gas, y se ensayarán de conformidad con los procedimientos establecidos para este tipo de mecanismos por las normas técnicas particulares para cada tipo de artefacto a gas. 2.3 ESPECIFICACIONES PARA LA CONSTRUCCIÓN DE LAS CELOSÍAS, REJILLAS Y CONDUCTOS PARA LA VENTILACIÓN DE RECINTOS INTERIORES. Las aberturas permanentes a que se refiere el numeral 2.2 se protegerán en forma adecuada para impedir el acceso de material extraño, lluvia o granizo, que puedan obstaculizar el flujo del aire hacia los recintos interiores. Las celosías y rejillas dispuestas sobre las aberturas permanentes, así como los conductos de ventilación (individuales o colectivos), podrán construirse de cualquier tipo de material que ofrezca una resistencia mecánica equivalente a una lámina de acero galvanizado de 0,864 mm de espesor (calibre 20). Al efectuar los cálculos para la determinación de las áreas libres mínimas de las aberturas permanentes, se tendrá en cuenta el efecto obstaculizador del flujo de aire de celosías y rejillas, así como el grado de inclinación de los listones de éstas con respecto a la horizontal. Si se desconoce el área interior libre de una rejilla o celosía utilizada para recubrir las aberturas permanentes de ventilación de un espacio confinado, tan sólo el 60% del área total de cada abertura es espacio libre, en el caso de que se utilicen celosías y rejillas metálicas; o el 20% del área total de cada abertura, para el caso en que se utilicen celosías y rejillas de madera y de vidrio. Si las aberturas permanentes se recubren de malla metálica, la dimensión menor de los espacios libres de la urdimbre de hilos metálicos no será inferior a 6.3 mm. 2.4 EVACUACIÓN DE LOS PRODUCTOS DE COMBUSTIÓN DE LOS ARTEFACTOS A GAS DE USO DOMÉSTICO Y COMERCIAL. Durante el proceso de combustión se generan cantidades de gases que deben ser retirados del lugar en donde ésta se realiza, pues de otra forma afectarían la combinación de combustible y comburente necesaria para la realización de la reacción de oxidación completa. Si este proceso se realiza en recintos en donde se encuentren presentes seres vivientes que requieren del oxígeno del aire, esta evacuación de los productos de la combustión se hace más necesaria. Adicionalmente, la evacuación de los productos de la combustión de los recintos es conveniente, por una parte, para eliminar posibilidades de incendios por las altas temperaturas que pueden alcanzar y, por otra, para evitar deterioros en las estructuras de los edificios, muebles, etc. como consecuencia de la condensación del vapor de agua. La clasificación a que corresponde un artefacto a gas, de acuerdo con el método que se emplee para la evacuación de los productos de la combustión, la determinará directamente el fabricante, con base en las especificaciones de construcción y de funcionamiento que establezcan las normas técnicas particulares para este tipo de artefactos y lo indicado en los Reglamentos Técnicos expedidos por la autoridad competente. Tal característica la destacará claramente el fabricante en el manual de instrucciones de uso e instalación del respectivo artefacto a gas.
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Los artefactos Tipo A no requieren conectarse a un conducto o a un dispositivo especial de evacuación de los productos de la combustión hacia el exterior de los locales en los cuales son instalados. En caso que uno o varios artefactos a gas del tipo A sean instalados en un mismo recinto interior confinado (o sin ventilación)según los criterios establecidos en la NTC-3631 en forma tal que la potencia nominal agregada o conjunta de dichos artefactos exceda los 294 W por cada m3 de espacio disponible dentro del recinto, uno o más de tales artefactos deben ser conectados a sistemas que evacuen los productos al exterior hasta que la potencia de los artefactos tipo A restantes no conectados a sistemas de evacuación, no exceda los 294 W por m3 de espacio disponible dentro del recinto. Si dicho recinto interior se encuentra comunicado en forma directa con uno o más recintos interiores adyacentes mediante aberturas permanentes de circulación peatonal o de tamaño comparable que no se puedan cerrar (tales como corredores y pasadizos sin puertas), el espacio disponible dentro de esos recintos adyacentes podrá computarse en los cálculos de ingeniería para la verificación de este requisito. En cualquier caso se tendrá en cuenta que todos los artefactos a gas se instalarán conforme a las recomendaciones del fabricante, y que la operación del artefacto será tal que se cumpla con las normas de salud vigentes, entre otros: Decreto 02 de 1982 del Ministerio de Salud y Protección Social y los Reglamentos Técnicos vigentes. 2.4.1 Principios utilizados para la descarga de los productos de la combustión. La evacuación de los productos de la combustión se puede realizar mediante la formación de un tiro natural que los ponga en movimiento o ejerciendo sobre ellos un tiro forzado. 2.4.1.1 Tiro natural. El principio por el cual funciona el tiro natural es la desigualdad de densidades, ocasionada por la diferencia de temperatura, que se presenta entre dos capas de la atmósfera, que produce una fuerza ascendente para la capa más liviana y descendente para la más densa. Mientras mayor sea la diferencia de temperatura entre los productos de la combustión y el aire exterior, mayor será la fuerza que ocasiona este movimiento. Cuando se dispone de un tiro natural, el diseño y la operación del sistema de descarga se verá afectado por factores como: • Temperatura de los productos de combustión a evacuar, siendo mayor la fuerza disponible para su evacuación mientras mayor sea su temperatura. • Pérdidas de calor que se presentan en el sistema de descarga a través de las paredes de las chimeneas o conductos, o por una alta capacidad de absorción de calor que presente el material de fabricación de éstos. Mientras más capacidad de aislamiento térmico tengan las paredes de ellos, menores pérdidas de calor se presentarán. • La utilización de conductos metálicos de doble pared, por tener una capa de aire entre ellas como aislante térmico, y por la baja masa de metal en la pared interior para absorber calor, presenta ventajas para este objetivo. • Altura del sistema de descarga para garantizar una columna de productos de combustión calientes que aumenta la fuerza del tiro. La altura tiene también su efecto negativo pues, mientras mayor sea la altura del conducto o chimenea, mayores serán las pérdidas por fricción dentro de él y mayores también serán las pérdidas de calor de los productos de la combustión que afectan negativamente el tiro. • La capacidad del sistema de descarga. Se presentan dos condiciones en este factor: si la dimensión del sistema es muy pequeña para la cantidad de productos de combustión a evacuar, no cabrán todos dentro de él y se presentarán escapes hacia el recinto en donde se encuentre el artefacto a gas. Si la dimensión es demasiado grande, se puede presentar un enfriamiento de los productos de la combustión y del vapor de agua antes de que alcancen el exterior del sistema de descarga. Cuando los productos de la combustión entran al sistema de descarga pierden parte de su energía calórica en favor del aire que ocupa dicho sistema, con la consecuente disminución de la temperatura y de la potencia del tiro. • Restricciones al flujo de los productos de la combustión por mal dimensionamiento de los conductos, por la mala calidad de las superficies de los mismos, por los cambios de dirección. • Temperatura ambiente exterior al sistema de descarga que, conjuntamente con la temperatura de los productos de la combustión, crea el tiro. Mientras menor sea la temperatura exterior, mayor será la fuerza del tiro creada dentro del sistema de descarga.
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• Bajas presiones o tiros negativos creados por otros sistemas dentro del recinto en donde se encuentren los artefactos. Situaciones como ésta se pueden presentar cuando existen artefactos que disponen de sistemas mecánicos de evacuación de los productos de la combustión y se encuentran en el mismo recinto con otros artefactos que utilizan sistema de evacuación por tiro natural. • Mal dimensionamiento de las entradas de aire para ventilación del recinto en donde se encuentran los artefactos, introducirán pérdidas al sistema total de flujo. 2.4.1.2 Tiro mecánico. El tiro mecánico es provocado por la acción de un ventilador, un extractor u otro medio que obliga al desplazamiento de los productos de la cámara de combustión, permitiendo así una renovación del aire. Según el sistema utilizado el tiro mecánico puede ser forzado o inducido. El tiro mecánico para la evacuación de los productos de la combustión se emplea, preferentemente, en los artefactos de alta eficiencia, en los cuales la temperatura de aquellos a la salida de la cámara de combustión es muy baja para garantizar el flujo por tiro natural. 2.4.2 Partes constitutivas de un sistema de evacuación de productos de la combustión. Un sistema de evacuación de productos de la combustión que utilice el tiro natural, dispone generalmente de las partes mostradas en la Figura 2.7. FIGURA 2.7
PARTES CONSTITUTIVAS DE UN SISTEMA DE EVACUACIÓN DE PRODUCTOS DE LA COMBUSTIÓN
2.4.2.1 Dispositivo corta-tiro. Elemento localizado a continuación de la cámara de combustión del artefacto y que tiene como funciones: • Garantizar un adecuado tiro de los productos de la combustión cuando se inicia la operación del artefacto y no se han alcanzado temperaturas que generen la fuerza necesaria para la correcta evacuación de los productos de la combustión. • Cuando se presente un exceso de tiro sobre los gases, que pueda llevar a un mal funcionamiento del artefacto por generarse una velocidad mayor a la necesaria para la perfecta combustión, el dispositivo permitirá el ingreso de aire del espacio circundante (aire de dilución). Con el ingreso de este aire se logra la disminución de la temperatura de los productos de la combustión y por lo tanto la disminución del tiro. • Si se presenta una obstrucción de los conductos de evacuación, un contra tiro como consecuencia de la acción de vientos exteriores o no se tiene un buen diseño de los conductos, el dispositivo corta-tiro permitirá la salida de los gases al ambiente exterior, sin que pasen por la cámara de combustión, con lo cual se evita el riesgo de que la llama se apague o que se presente la formación de monóxido de carbono. Este dispositivo, generalmente, hace parte integrante de los artefactos a gas, por lo que serán incluidos en el funcionamiento de los mismos y garantizados por los fabricantes. 2.4.2.2 Conectores. Tienen como objetivo realizar la conexión entre el artefacto (en el dispositivo corta-tiro) y las chimeneas, cuando se requiera. Presentarán la mínima resistencia a la circulación de los productos de la combustión y evitarán al máximo las radiaciones de calor que disminuyen su temperatura. 2.4.2.3 Chimeneas. Es el elemento vertical en el cual se genera el tiro para la movilización de los gases producidos por la combustión; es la porción del sistema en donde normalmente los
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productos de la combustión realizan su ascenso final que será factor importante para la buena operación del sistema, al ser su altura factor determinante para la potencia del tiro. Su extremo superior debe encontrarse en zonas exteriores y, generalmente, por encima de la cubierta de las edificaciones. 2.4.2.4 Deflectores o Sombreretes. Dispositivo que se acopla al extremo superior o terminal de un conducto, para impedir la entrada de agua lluvia u otros cuerpos extraños al conducto de evacuación, prevenir que la acción del viento ocasione flujos revertidos dentro del conducto y en general mantener unas condiciones adecuadas de tiro bajo los efectos del viento. 2.4.3 Requerimientos para los elementos constitutivos de un sistema de evacuación de los productos de la combustión. Las presentes especificaciones son aplicables al diseño, construcción y montaje de sistemas colectivos e individuales para la evacuación de los productos de combustión generados por los artefactos a gas de uso doméstico y comercial de tipo B1, y del tipo B.2 que operen por tiro mecánico inducido, instalados en recintos interiores. 2.4.3.1 Conectores. El conector descargará directamente a la chimenea en el mismo local en el cual está instalado el artefacto, y responderá a los siguientes requisitos: • Ser hermético hacia el exterior, construido con materiales resistentes, en el tiempo, a esfuerzos mecánicos, al calor y a la acción de los productos de la combustión y sus eventuales condensaciones. En cualquier punto del conector y para cualquier condición externa, la temperatura de los productos de la combustión debe será superior a la del punto de rocío. • El conector será resistente a la corrosión; colocado a la vista, fácilmente desmontable e instalado de tal modo que permita una dilatación térmica normal, especialmente cuando crucen muros, mediante la utilización de pasamuros. • Serán instalados con facilidad de acceso para fines de revisión, reposición y limpieza. • Los conectores para los artefactos a gas del tipo B.1 que operen por tiro natural y del tipo B.2 que operen por tiro mecánico inducido, deben instalarse evitando cambios de dirección o cualquier tipo de características constructivas que puedan afectar el flujo de los productos de la combustión bajo presión estática positiva. Así mismo, tales conectores se instalarán sin depresiones ni declives, con una pendiente continua ascendente mínima del 2%(figura 2.8). FIGURA 2.8 CONECTORES PARA CONEXIÓN A CHIMENEA a: ARTEFACTOS CON TUBO DE DESCARGA VERTICAL b: ARTEFACTOS CON TUBO DE DESCARGA HORIZONTAL
• Los cambios de dirección que tenga el conector no serán realizados con ángulos internos menores de 90 grados y fabricados únicamente mediante el empleo de elementos curvos. • El eje del terminal de la desembocadura será perpendicular a la pared interna opuesta de la chimenea. En este punto, el conector será fijado sólidamente a la chimenea sin que su extremo sobresalga en la parte interior de éstos (Figura 2.9). FIGURA 2.8
EMPALME DE CONECTOR A CHIMENEA
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• La sección del conector, en toda su longitud, no será menor que la correspondiente a la salida o collarín del artefacto. La separación del conector de materiales combustibles y/o inflamables será la especificada por la tabla 1 de la NTC 3833 y puede ser reducida, si se protege en forma adecuada contra la radiación de calor, según lo establecido en la tabla 2 de la misma norma. • Los conectores metálicos serán fabricados con materiales de igual o mayor resistencia mecánica y a la corrosión, que la que suministra una lámina de acero galvanizada de 0,864 mm de espesor. • Cuando se tengan dos o más conectores acoplados a la misma chimenea en una misma planta, el conector de menor sección estará acoplado a la mayor altura disponible dentro del recinto, teniendo en cuenta la altura del cuarto. • Estos conectores no deben acoplarse a conectores múltiples o a chimeneas que sirvan para la evacuación de los productos de la combustión de un artefacto que consuma combustibles sólidos o líquidos. • Los conectores múltiples o individuales para los artefactos a gas del tipo B.1 que operan por tiro natural y para los del tipo B.2 que operan por tiro mecánico inducido no pueden acoplarse a ninguna parte o componente de un sistema de evacuación que opere bajo presión estática positiva, tales como los de tiro mecánico forzado o los circuitos de combustión de cámara hermética. • Los conectores acoplados a chimeneas metálicas o de mampostería deberán penetrar estas últimas por encima de su fondo o extremo inferior, con el fin de evitar obstrucciones futuras debidas a la acumulación de escombros o de hollín. También se tomarán precauciones para evitar que los conectores penetren las chimeneas al punto de obstruir el espacio libre comprendido entre ellos y las paredes opuestas de las chimeneas. • Los conectores metálicos de pared sencilla para la evacuación por tiro natural de los productos de combustión generados por los artefactos a gas del Tipo B.1, de uso doméstico y comercial, se construirán y ensamblarán de conformidad con lo dispuesto en la NTC 3567. • Las dimensiones y la longitud de los conectores para los artefactos a gas del Tipo B.1 dotados de disipadores de tiro revertido o corta-tiros y para los artefactos a gas del Tipo B.2, que operen por tiro mecánico inducido, estarán de conformidad con lo dispuesto en la NTC 3833. 2.4.3.2 Chimeneas. Las chimeneas para la evacuación de los productos de la combustión serán herméticas interiormente; impermeables; protegidas contra la corrosión, en el caso de las metálicas y contra la humedad, en el caso de las de mampostería. La superficie interior estará revestida adecuadamente para evitar fenómenos de condensación o enfriamiento de los productos de la combustión, particularmente cuando son instaladas en el exterior de la edificación o en locales sometidos a bajas temperaturas. Los materiales con los cuales estén fabricadas resistirán, con el tiempo, los esfuerzos mecánicos normales, el calor y la acción de los productos de la combustión y sus eventuales condensaciones. Serán verticales (de sección continua en el caso de ser de mampostería), para evitar cualquier tipo de estrangulamiento en toda su longitud. Antes de acoplar el conector de un artefacto a gas a una chimenea, ésta se examinará para comprobar que se encuentra despejada y libre de cualquier obstrucción, y limpiarse previamente si con anterioridad se utilizó para evacuar los productos de combustión de artefactos a gas que consumen combustibles sólidos o líquidos. Las chimeneas colectivas tendrán, por debajo de la conexión del primer conector, una cámara de recolección de materiales sólidos y eventuales condensados. El acceso a dicha cámara será
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mediante una apertura con puerta metálica, que cierre herméticamente. Esta puerta se ubicará en las zonas comunes de las edificaciones de propiedad horizontal. En caso de no ser posible esta ubicación, quedará explícito en el reglamento de propiedad horizontal que el propietario o inquilino del inmueble donde quede localizada dicha puerta, permitirá la inspección de esta cámara. Las chimeneas metálicas de pared sencilla se construirán y ensamblarán de conformidad con lo establecido en la NTC 3567 mínimo y con lo establecido en esta Guía; se utilizará una lámina delgada de acero galvanizado de mínimo 0,864 mm (calibre 20) de espesor, o de otros materiales que posean una resistencia a la corrosión y a la temperatura equivalentes, y se instalarán conservando las distancias mínimas de espaciamiento con respecto a materiales y combustibles que se especifican en la NTC 3833. Las dimensiones de las chimeneas que sirvan para la evacuación de los productos de combustión de los artefactos a gas del Tipo B.1 que operan por tiro natural o del Tipo B.2 que operen por tiro mecánico inducido, o de ambos, estarán de acuerdo con lo establecido en la NTC 3833. Todas las porciones y componentes de una chimenea se soportarán en forma adecuada para el tipo de diseño y peso del material empleado. Las chimeneas prefabricadas se soportarán y espaciarán de conformidad con las instrucciones de su fabricante. Todo el herraje destinado a soportar las chimeneas estará protegido contra la corrosión mediante la aplicación de galvanizado en caliente según la NTC 2076. 2.4.4 Sombreretes o deflectores de conductos. Los remates de chimeneas o conductos son de gran importancia en un sistema de evacuación de los productos de la combustión, ya que sus funciones son evitar que pasen hacia el interior las lluvias y objetos extraños; además, en presencia de vientos en cualquier dirección, impedir que se cree un contra flujo en el conducto, que impida la adecuada evacuación de los productos de la combustión. 2.4.4.1 Localización de los sombreretes. Los sombreretes de conductos de evacuación de los productos de la combustión estarán siempre en la parte exterior y, generalmente, superior de la construcción. Los conductos para la evacuación por tiro natural o inducido de los productos de la combustión del gas nunca terminarán bajo aleros, parapetos o sobre las fachadas de las edificaciones donde están instalados. Únicamente podrán terminar sobre fachada los sistemas de evacuación individuales a que se refiere la NTC 3833. Se recomienda colocar a los terminales una malla o rejilla de protección que evite el paso de animales y objetos extraños hacia el interior de la chimenea. La localización y la elevación de los sombreretes de chimeneas de uso residencial y comercial estarán de acuerdo con lo estipulado en la NTC 3833. 2.4.4.2 Configuración de los sombreretes o deflectores. Las chimeneas de uso doméstico y comercial se dotarán de sombreretes del tipo A, B o C, o equivalentes, acorde con lo dispuesto en la NTC 3567. Los sombreretes serán metálicos, construidos con láminas de acero galvanizado de espesor mínimo 0,864 mm (calibre 20) o de otros materiales metálicos siempre y cuando posean una resistencia a la corrosión y a la temperatura equivalente. 2.5
DISEÑO DE LA RED INTERNA
2.5.1 Parámetros e información complementaria para el diseño. La selección de parámetros de diseño es fundamental para el cálculo del diámetro de la tubería que conduce el gas. 2.5.1.1 Poder calorífico del gas. Se adopta como poder calorífico para los fines correspondientes el poder calorífico superior del gas, o sea el número total de kW-h que se producen por la combustión, a presión constante, de una cantidad de gas saturado con vapor de agua, que ocupa 1 m3 a una temperatura de 15,56 °C y a una presión absoluta de 1013 mbar, con condensación del vapor de agua producido en la combustión (en condiciones estándar). Gas Natural (G.N) = 37 253 kJ/m3= 10,35 kW-h/m3 Gas Licuado del Petróleo (G.L.P.) = 93 996 kJ/m3= 26,13 kW-h/m3
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2.5.1.2 Gravedad específica del gas (G). La gravedad específica expresa la relación existente entre el peso por unidad de volumen del gas con respecto al peso de un volumen igual de aire. Gas Natural (G.N.):
0,60
Gas Licuado del Petróleo (G.L.P.): 1,52
2.5.1.3 Presión de diseño de la red interna. Se utilizarán gases de la 2a. y 3a. familia, lo que implica disponer de presiones de diseño diferentes para la red interna. 2.5.1.4 Caída de presión admisible en la tubería. La pérdida de carga o diferencia de presiones, entre el punto inicial de la red (a continuación del medidor) y los puntos de conexión de artefactos a gas será tal que, bajo las máximas condiciones probables de demanda, la presión de suministro en el artefacto a gas esté dentro del rango estipulado en las Normas Técnicas Colombianas pertinentes. La presión en la tubería estará dentro de los rangos establecidos en la NTC 3838. 2.5.1.5 Esquema de la red en tres dimensiones Es un esquema dibujado sobre un patrón conformado por líneas diagonales, formando con la horizontal ángulos de 30º y 120º. La proyección en planta del esquema se traza sobre estas líneas y conserva verticales las que representan alzadas, de tal manera que se conserven iguales escalas en las diferentes longitudes. En este esquema se presentan las tuberías, los diámetros, el material seleccionado, los accesorios, las válvulas y los elementos de regulación empleados; la figura 2.10 muestra el formato a utilizar con este propósito. FIGURA 2.10
FORMATO PARA LA PRESENTACION DE ESQUEMAS EN TRES DIMENSIONES
2.5.1.6 Longitud real de un tramo de tubería. La longitud real de un tramo de tubería es la cantidad en metros de tubería instalada en dicho tramo. Cuando se tienen accesorios en el tramo, la longitud considerada para el dimensionamiento tendrá en cuenta el efecto de los accesorios. 2.5.1.7 Longitud equivalente por accesorios. Al circular el gas por la tubería se produce una caída de presión en ella y en los accesorios: válvulas, tees, codos, etc. Con el fin de facilitar los cálculos, se acostumbra reemplazar los accesorios por tramos de tubería de igual diámetro y que ocasionen una caída de presión igual a los accesorios. El parámetro utilizado para hacer esta sustitución es la relación longitud/diámetro, característica de cada accesorio. Conocido el diámetro de la tubería con que se trabaja, la longitud equivalente del accesorio se calcula multiplicando dicho diámetro por la relación longitud/diámetro del accesorio. Long. Equiv. por accesorio = ∅ Tubería x Relación Long/Diámetro
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A continuación se presenta un listado de accesorios longitud/diámetro para el cálculo de longitudes equivalentes.
su
respectiva
relación
RELACIÓN LONGITUD/DIÁMETRO
ACCESORIO Codo a 45° Codo a 90° Tee (con flujo a 90°) Tee a flujo
con
14 30 60 20
FUENTE: Empresas Publicas de Medellín E.S.P. Nota: Se desprecia la caída de presión en reducciones, uniones rectas y válvulas esféricas de paso directo (sin reducción de sección).
2.5.2 Fórmula a utilizar en el dimensionamiento de la red. La relación entre los parámetros que intervienen en el dimensionamiento de una tubería que transporta un fluido compresible, bajo condiciones isotérmicas y para tuberías horizontales, se encuentra expresada en la fórmula general, derivada de la aplicación de la ley de conservación de la energía:
Q
=
T 1 Q = 7,57 * 10 * b * Pb f Flujo, en metros cúbicos por hora a Pb y Tb .
Pb
=
Presión base absoluta, en bar.
=
Temperatura base, en K.
−4
Tb
(1 f )
0,5
=
Factor de transmisión, sin dimensiones.
P1
=
Presión absoluta de entrada, bar.
P2 G T L D Z
= = = = = =
Presión absoluta de salida, bar. Gravedad específica (aire = 1) Temperatura promedia del gas que fluye, en K. Longitud de la tubería, en metros. Diámetro interno de la tubería, en milímetros. Factor de compresibilidad a las condiciones promedias. para presiones menores de 7 bar.
0 ,5
( P12 − P22 ) * GTLZ
0 ,5
* D 2 ,5
Z es tomado uno (1)
Para el factor de transmisión, diferentes investigadores han propuesto fórmulas para calcularlo, algunos en función del número de Reynolds, otros en función del diámetro de la tubería. En la parte práctica se utilizan fórmulas más simples, obtenidas como resultado de largos procesos investigativos experimentales, teniendo en cuenta, entre otros, las presiones en juego y los tipos de materiales utilizados. Para el cálculo de las redes internas, se aplican las siguientes fórmulas: • Para presiones inferiores o iguales a 70 mbar se utiliza la Fórmula de Pole: h D5 Q = 3,04 x10 −3 ∗ C ∗ G L
0 ,5
• Para el caso de presiones mayores a 70 mbar, sin superar la Máxima Presión de Operación Permisible según la NTC-3838, se aplica la fórmula de Müller:
Q=
P 2 − P2 2 * 1 L G 0.425 013 .
Donde: Q: Caudal de gas [m3/h]. (Condiciones estándar de referencia) G: Gravedad específica del gas. h : Caída de presión [ mbar ]. L: Longitud total de la red [m]. (Longitud real + Longitud equivalente por accesorios) D: Diámetro de la tubería [mm]. Ver anexo B C: Factor en función del diámetro, según la siguiente tabla:
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0.575
* D 2.725
Tabla 1. Factor C en función del diámetro para la ecuación de Pole. DIÁMETRO NOMINAL FACTOR C [ pulg] 3/8 - ½ 1,65 3/4 – 1 1,80 1 ¼ -1 ½ 1,98 2 2,16 3 2,34 4 2,42 FUENTE: Empresas Publicas de Medellín E.S.P. Nota importante: La fórmula de Pole no es válida para la tubería flexible de acero inoxidable corrugada tipo CSST y por lo tanto, para el dimensionamiento de la red interna con esta tubería se utilizarán la metodología y tablas aprobadas por la AGA y la NFPA o las del fabricante y la NTC-4579.
2.5.3 Descripción del procedimiento de cálculo para una instalación interna. En el cálculo de una instalación interna es conveniente seguir un proceso predefinido que facilite su realización. A continuación se sugiere el procedimiento siguiente: • Elaborar el esquema de la red tres dimensiones. • Tener en cuenta las longitudes reales de los tramos que componen la instalación. Calcular, con base en la potencia de cada artefacto y el poder calorífico superior del gas utilizado, el flujo en m3/h de cada tramo. Asumir los diámetros a utilizar y con éste y los accesorios, calcular las longitudes equivalentes. Con el caudal de cada tramo y su longitud total se calcula la caída de presión. Luego se verifica que dicha caída de presión entre el medidor y cada artefacto a gas, esté dentro de límites permitidos. 2.5.4 Diámetros. Para el diseño de las redes internas, una vez seleccionado el material de la tubería se tendrá en cuenta que los diámetros que se utilizan en las fórmulas son diámetros internos. A manera de información en el anexo B se presentan éstos, según el material. 2.6 CENTRO DE MEDICIÓN. El centro de medición está conformado por el medidor volumétrico de gas, el regulador de presión, la universal, la válvula de corte y demás accesorios necesarios para la conexión de estos elementos a las correspondientes tuberías. Las dimensiones del gabinete que alberga el centro de medición se determinarán de acuerdo con la capacidad y con la cantidad de los medidores propuestos en el diseño. A continuación se presentan las especificaciones técnicas para los elementos del centro de medición, su ubicación y las diferentes disposiciones de dichos centros. 2.6.1 Medidores. La identificación del medidor será mediante una placa metálica localizada en la cara frontal del mismo, que muestre en tinta indeleble o grabado, el número, la serie, la fecha de fabricación y características tales como: • Caudal máximo • Caudal mínimo • Volumen cíclico • Tipo de medidor La información de la placa será en unidades del sistema internacional y los textos en español. • Código de barras: Adicionalmente los medidores estarán provistos de un código de barras con las siguientes características: Información del código: MARCA (2 dígitos) - SERIE (8 dígitos) Longitud lámina / etiqueta: 5,0 cm Ancho lámina / etiqueta: 1,5 cm Longitud del código (barras): 3,5 cm Ancho del código (barras): 1,0 cm Formato: 128
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1- Localización. Debe colocarse junto a la información del rótulo del fabricante; es decir, protegido por la ventana del indicador del medidor. 2- Material. Cuando se utilice etiqueta, el papel y la impresión del código deben asegurar una vida útil igual o superior a la del medidor. Debe utilizarse un papel de alta adherencia. Cuando se utilice lámina, ésta debe contener la información de manera permanente y legible durante toda la vida útil del medidor. Nota: Los dígitos correspondientes a la marca serán asignados en el laboratorio del gas de EE.PP.M, previa presentación de la respectiva marca.
El medidor tendrá marcado en alto o bajorrelieve, en el cuerpo o un lugar visible, la dirección del flujo; no se permite la indicación mediante pinturas, autoadhesivos o similares. Preferiblemente se instalarán medidores con sentido de flujo izquierdo-derecho. Los medidores volumétricos de gas utilizados en las instalaciones residenciales serán de tipo diafragma, de desplazamiento positivo. Para las comerciales, de diafragma o rotativos, según el caso. En la parte de metrología, se cumplirá con lo previsto en las NTC-2728, NTC-2826, NTC-3950 y NTC-4554, para los de diafragma, y la NTC-4136, para los rotativos y los requisitos adicionales que se dispongan para el efecto. La capacidad del medidor estará acorde con los requerimientos de consumo previstos en el diseño de la red. Los odómetros estarán compuestos de un registro digital de cuatro (4) ó más enteros (m3) y hasta tres (3) decimales (litros); su avance será de arriba hacia abajo, vista la lectura de frente al mismo. El tamaño mínimo de los números será de 3 mm X 5 mm, pudiéndose aceptar dimensiones menores si se utilizan sistemas con lente que muestren una imagen con dimensiones equivalentes. No se permitirá el uso de registros tipo relojes con aguja, al menos para medidores instalados en el sector residencial. El mecanismo de medición será, preferiblemente, en termoplástico y tendrá incorporado un trinquete que impida su rotación en el caso que el centro de medición se instale en sentido contrario. La ventana para la lectura del flujo a través del medidor será en material transparente, con elevada resistencia a la ruptura y al deterioro por el contacto con el gas, la luz solar y disolventes. Además, será completamente hermética. La cámara en donde se encuentra alojado el mecanismo de registro de consumo de gas será conectada al cuerpo principal del medidor en forma tal que se prevengan escapes de gas hacia el exterior. Para evitar la realización de fraudes, la carcaza del medidor estará unida mediante tornillos con cabeza estrella y al menos dos (2) de seguridad, con cabeza de plomo o huella maquinada por diseño sistematizado. Por las mismas razones antes expuestas, no se aceptan medidores en cuyo cuerpo se presenten uniones de tipo grafado. Los conductos de entrada y salida del gas en el medidor tendrán roscas métricas referencia M26 x 1,5 según ISO – 7. Los conectores a la entrada y salida del gas en el medidor serán del tipo universal con empaque de nitrilo o similar y extremos planos que permitan el sello. La rosca que se conecta con el medidor será métrica y la del lado opuesto que permite la conexión a accesorios, con rosca NPT. El conector dispondrá de las facilidades para efectuar el ajuste cuando se efectúe dicha unión. Los conectores tendrán mínimo una aleta perforada con un orificio de uno con cinco milímetros (1,5 mm) de diámetro, para pasar un sello de seguridad y no permitir el desmonte no autorizado del medidor. Se aceptan soluciones que cumplan con el mismo objetivo. Para evitar adulteraciones en el sistema de medición, los medidores dispondrán de un sello metálico, de cierre automático y plegadizo que trabaja sobre el principio de fatiga de material. Una vez que el sello se plega y se cierra, cualquier intento para reabrirlo destruirá el sello. El sello es elaborado en acero laminado en frío de 14,44 mm x 0,508 mm, pintado de color rojo, negro, azul, amarillo o verde. El precinto de seguridad abrazará el medidor a través de las
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perforaciones de los conectores y de un tornillo con cabeza perforada que une las cubiertas del medidor. 2.6.2 Reguladores. El regulador es el elemento que mantiene una presión aproximadamente constante y preestablecida en una instalación. Hace parte del centro de medición si es de segunda o única etapa y, al igual que los medidores, se tiene un regulador para cada suscriptor. Su diseño y construcción será de tal forma que garanticen seguridad en su funcionamiento, adecuados para soportar los esfuerzos mecánicos, las temperaturas en condiciones normales de operación y resistencia a la intemperie. Su acabado será limpio, sin rebabas ni defectos de fundición. Las curvas características de operación del regulador indicarán la variación de la presión de entrega con modificaciones del caudal, para varias presiones de entrada. Los caudales máximos utilizados para la selección del regulador serán los determinados para la instalación interna. Los rangos de presiones de entrada y las presiones de salida para los reguladores, tanto para gas natural como para G.L.P, en el sistema de Empresas Públicas de Medellín, son los indicados en el numeral 3.6. Para los reguladores de presión de etapa única, de segunda o tercera etapa, según el caso, el sistema de protección contra sobrepresiones en la red, aguas abajo del regulador, se puede obtener mediante el uso de válvula de alivio con venteo directamente a la atmósfera, ajustada para que en condiciones críticas no se presenten presiones mayores que las permitidas por la NTC 3838 o por las normas asociadas a cada tipo de regulador. El orificio para la ventilación estará colocado de tal forma que no permita la entrada de agua o materiales extraños y estar diseñado para que no se obstruya, ni permita que a través de él se logre llegar al diafragma con algún instrumento que lo deteriore. El diámetro de las roscas de entrada y salida será acorde con el resto de elementos con los que se instalará el regulador. La identificación de los reguladores será en alto o bajorrelieve, en sitio visible, indicará el modelo, serie, año de fabricación y marca. En el punto de entrada del gas dispondrá de una malla que sirva de filtro e impida la entrada de suciedades a la boquilla del inyector. Otras especificaciones técnicas se acogerán a lo estipulado en la NTC 3293 y NTC 3727. 2.6.3 Válvula de corte. Su función es interrumpir o reactivar totalmente el flujo de gas a una instalación individual. Se instalará inmediatamente después del elevador, si la instalación es individual, o antes de los medidores de cada centro de medición en aquellos que son múltiples. Las válvulas utilizadas para cumplir esta función son las esféricas, referenciadas en el numeral 2.8.2 de la presente guía. Esta válvula tendrá un sistema que le permita la fijación de un sello de seguridad en la posición "cerrada", que trabajará sobre el principio de fatiga del material y será del tipo plegadizo o por compresión para aprisionar el cable que inmoviliza la operación de la válvula. Una vez que el sello ha sido colocado, cualquier intento por abrirlo ocasionará el rompimiento del mismo. Las perforaciones se efectuarán, una en el maneral y la otra en una aleta del cuerpo de la válvula. A través de estas perforaciones se instalará el sello y el precinto de seguridad. 2.6.4 Unión universal. Accesorio que permite el montaje y acoplamiento de tramos de tubería y facilita posteriormente su desensamble en caso necesario. Los asientos de las universales utilizadas en los sistemas de gas serán planos, no se admiten los de tipo cónico. El sello entre los dos cuerpos que componen la universal se hará con empaques planos sintéticos de vitón, buna-n, neopreno o materiales inertes a la acción de los gases, hidrocarburos o sus condensados. Está prohibida la utilización de caucho natural para la elaboración de empaques. 2.6.5 Elevador (Transitoma). Es un accesorio metálico especialmente diseñado para hacer la transición o unión entre tubos de polietileno y tubos metálicos, aceptados para uso en redes de gas.
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Cumplirán con los requisitos establecidos en la NTC-4534; con longitud de inserto de 5 cm y longitud total mínima del elevador, de 12,5 cm. Para evitar transmitir esfuerzos mecánicos a la tubería de polietileno que empalma, el elevador garantizará anclaje seguro a la estructura que lo soporta. Los elevadores no se instalarán dentro de tuberías de PVC o similares que, por su pequeño diámetro, impidan un conveniente atraque para la fijación de los mismos. 2.7 DISPOSICIÓN DE LOS CENTROS DE MEDICIÓN. Dependiendo del tipo de edificación a ser atendida con el servicio de gas y de las facilidades locativas de las cuales se dispongan, los centros de medición podrán ser ubicados individualmente o en grupos. Para las construcciones tipo edificio de varios apartamentos (nuevos o usados), se recomienda la instalación de uno o varios centros de medición ubicados en el primer piso y en donde se agrupen todos los medidores del edificio. Para facilitar las labores de mantenimiento, cuando se utilicen centros de medición colectivos con tres o más medidores, adicional a las válvulas de corte de cada medidor individual, se instalarán válvulas de acometida en la alimentación del grupo que permitan suspender el servicio de gas a todo el conjunto (ver NTC 2505). Estas válvulas serán del tipo esférico, indicadas en el numeral 2.8.2. Los medidores irán montados en nichos construidos en mampostería o con gabinetes metálicos o de resinas sintéticas no combustibles, con puertas de material incombustible, ventiladas directamente al exterior si están localizadas en las fachadas, y dotadas de tornillos de seguridad. Las dimensiones mínimas del nicho dependerán del tipo de medidor seleccionado por diseño y acordes con los sistemas de instalación. Se tendrá en cuenta que los elementos que constituyen el gabinete del centro de medición quedarán debidamente separados de las tuberías que conforman las redes de gas para facilitar las labores de montaje, desmontaje y mantenimiento de los centros de medición. Una vez instalados los centros de medición, las partes susceptibles de corrosión se protegerán adecuadamente, ya sea por restitución de la protección o por la aplicación de pinturas epóxicas. Sólo se aceptan centros de medición instalados en sótanos o semisótanos, cuando se cumplan los requisitos de ventilación a que se refiere la NTC 2505; no se aceptan centros de medición instalados en garajes internos, ni en externos susceptibles de ser cubiertos posteriormente. 2.7.1 Centros de medición para instalaciones tipo casa 2.7.1.1 Instalación unifamiliar. El centro de medición se instalará en la fachada de la vivienda, dentro de un compartimiento de paredes incombustibles denominado nicho, (incluido el lagrimal con corta goteras), que le sirve de protección a todos los elementos que lo conforman. El nicho puede ser una caja prefabricada en concreto o metálica; también puede construirse en mampostería en la parte frontal de los muros o empotrados en ellos. En las figuras 2.11 a 2.14, se presenta el esquema típico de conexión del centro de medición unifamiliar y alternativas para los nichos. FIGURA 2.11
NICHO PARA CENTRO DE MEDICION UNIFAMILIAR. Medidas en mm
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FIGURA 2.12
NICHO PREFABRICADO EN CONCRETO PARA CENTRO DE MEDICION UNIFAMILIAR. Medidas en mm
FIGURA 2.13
FIGURA 2.14
CAJA METALICA PARA CENTRO DE MEDICION UNIFAMILIAR. Medidas en mm
CENTRO DE MEDICION TIPICO PARA INSTALACION UNIFAMILIAR. Medidas en mm
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Las paredes del nicho serán pulidas, libres de aristas y no incluirán instalaciones eléctricas o de otros servicios. Se dispondrá de un sistema de protección que puede consistir en una puerta provista de bisagras soldadas a un marco de hierro en ángulo, debidamente protegido interna y externamente con pintura anticorrosiva. La puerta puede ser en malla ondulada metálica que permita una buena ventilación e impedir la acumulación de gas, en caso de escapes, y llevará un sistema de cerramiento con tornillo de seguridad; además de una manija que permita su fácil apertura. El sitio de ubicación del nicho será de fácil acceso para la lectura del medidor y de dimensiones tales que permita la realización de trabajos de mantenimiento, control, inspección, reparación y reposición. Su ubicación ofrecerá seguridad contra inundaciones, incendios, golpes de vehículos (especialmente cuando se encuentra cerca a garajes), actos de vandalismo y protección contra la humedad excesiva, agentes corrosivos y, en general, de cualquier factor que pueda producir el deterioro acelerado de los centros de medición. Se conservará un distancia mínima de cincuenta (50) centímetros con respecto a tableros eléctricos, tanto horizontal como verticalmente. 2.7.1.2 Instalaciones bifamiliares. Para las viviendas bifamiliares se puede utilizar una sola derivación desde el anillo de distribución hasta la fachada de la edificación, siempre con el criterio de utilizar el menor número de accesorios para disminuir la posibilidad de escapes. En este caso el nicho será de mayor tamaño, tal que pueda albergar cómodamente los dos medidores con sus respectivos reguladores y válvulas de corte. Los medidores quedarán nivelados y con una separación mínima de cinco centímetros (5 cm.), respecto a las paredes del nicho. Las puertas pueden ser de doble ala y los marcos reforzados e indeformables, de dimensiones proporcionales al tamaño del nicho (Figuras 2.15 A y 2.15 B). FIGURA 2.15A
FIGURA 2.15B
CENTRO DE MEDICION PARA DOSY TRES MEDIDORES HORIZONTALES. Medidas en mm
CENTRO DE MEDICIÓN PARA DOS Y TRES MEDIDORES VERTICALES. Medidas en mm
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Se conservará una distancia mínima de cincuenta (50) centímetros con respecto a tableros eléctricos, tanto horizontal como verticalmente. Cada medidor individual se marcará de tal forma que se identifique con exactitud la vivienda a la cual se va a registrar su consumo. 2.7.2 Centros de medición para instalaciones tipo edificio 2.7.2.1 Instalaciones multifamiliares. Para las construcciones tipo edificio de varios apartamentos, se recomienda la instalación de los centros de medición ubicados en el primer piso y en donde se agrupen todos los medidores del edificio. Sin embargo, en edificaciones multifamiliares, de varios pisos, los medidores podrán ubicarse dentro del edificio, en uno o varios pisos, en un centro de medición anexo a un buitrón exclusivo para las redes de gas, el cual será ventilado hacia la atmósfera exterior en la parte inferior y superior. Los centros de medición estarán en zonas comunes con acceso directo en todo momento desde el exterior. Los buitrones o nichos que albergan los centros de medición para gas se construirán en materiales incombustibles y con puertas herméticas hacia el exterior de los mismos, de tal forma que, en caso de algún escape de gas, éste pueda salir al exterior de la edificación por la ventilación inferior o superior del buitrón al cual está anexo. La lectura de los medidores se realiza por medio de un visor de vidrio sin necesidad de abrir la puerta, la cual dispondrá de sistema de cerramiento (preferiblemente con tornillo de seguridad) y la manija correspondiente. Los centros de medición entre pisos podrán albergar uno o varios medidores con sus respectivos accesorios; las dimensiones serán acordes con la disposición de los medidores de tal manera que permita labores de mantenimiento, reparación y reposición.
La destinación del lugar será exclusiva para la instalación de los medidores, por lo que se requiere que sean aislados de interruptores, motores u otros artefactos eléctricos que puedan producir chispas. Está totalmente prohibido el almacenamiento de materiales combustibles en los alrededores de los centros de medición. Cuando el buitrón por donde se instala la red de gas no esté unido al centro de medición, éste se ventilará hacia el exterior, por alguna pared lateral o por la puerta del centro de medición y se harán ranuras de ventilación en la parte inferior y la parte superior o a través de conductos de ventilación que comuniquen al exterior, de acuerdo con lo exigido en la NTC 2505.
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Todos los medidores se marcarán con el número de apartamento al que pertenecen, preferiblemente mediante placa en acrílico, de color amarillo y letras negras. Además, se colocará un aviso en el Centro de Medición que diga: "MEDIDORES DE GAS" "NO FUMAR" 2.7.2.2 Casetas de medición. Son recintos donde se albergan los centros de medición de edificaciones que requieren localizar los mismos en la planta baja; las casetas son localizadas en patios o áreas comunes con acceso directo desde la circulación de entrada del edificio, no debiendo pertenecer a ningún apartamento o local (figura 2.21). La colocación de los medidores dentro de la caseta de medición se hará por medio de uno o varios múltiples de medidores, tal como los mostrados en la figura 2.20). Para gases más densos que el aire, los medidores no podrán ubicarse en un local cuyo nivel esté por debajo del nivel del terreno, como sótanos o semisótanos, pues existe el peligro de acumulación de gases en el evento de escapes. La caseta de medición dispondrá de ventilación adecuada directa al exterior, construida en ladrillo, bloque, u otro material incombustible que dé solidez a la estructura, y de dimensiones que faciliten las labores de instalación y mantenimiento de los equipos. En lugares con iluminación deficiente, se instalará una lámpara a prueba de explosión, con el interruptor localizado en la parte exterior. Las dimensiones de las puertas serán, como mínimo, iguales al área frontal de la caseta, figura 2.22. La caseta de medición es para uso exclusivo del sistema de gas y por tanto está prohibido guardar en ella elementos de aseo, basura, plantas, recipientes, materiales de desecho o similares. Igual que en los Centros de Medición se marcarán los medidores con el número de cada apartamento y se deberá colocar un aviso que diga: "MEDIDORES DE GAS" "NO FUMAR" 2.8 ESPECIFICACIONES TÉCNICAS DE MATERIALES Y ACCESORIOS UTILIZADOS EN LAS REDES INTERNAS. A continuación se presentan las especificaciones que cumplirán algunos elementos utilizados en la construcción de redes internas. 2.8.1 Tuberías. Las tuberías utilizadas para la conducción de gas serán de materiales no atacables por el gas ni por el medio exterior en contacto con ellos o, en caso contrario, estar recubiertas con sustancias que garanticen su protección. Los materiales autorizados para la construcción de redes internas de gas son: Acero al carbono, cobre flexible o rígido, aleaciones de aluminio, acero inoxidable corrugado (CSST) y polietileno. 2.8.1.1 Tubería de polietileno. Podrá utilizarse tubería de polietileno, fabricada según especificaciones de la norma NTC-1746, en aquellos casos en que la red de gas vaya enterrada, en especial en primeros pisos de viviendas unifamiliares, respetando siempre la profundidad mínima especificada en la NTC-2505. 2.8.1.2 Tubería de acero al carbono. De acuerdo con la normativa colombiana sobre tuberías de acero al carbono, en las instalaciones internas de gas se pueden utilizar tubos con o sin costura, negros o recubiertos con zinc por inmersión en caliente, fabricados de conformidad con las especificaciones de la NTC 3470 (ASTM A53), aptos para conexiones por medio de roscas de tipo NPT, según las especificaciones de la norma NTC 332, o por medio de soldadura, bajo las especificaciones de la norma ANSI B31.8 y NTC 2057. Es posible también utilizar tubos de acero con o sin costura aptos para ser roscados, fabricados de conformidad con las especificaciones de la NTC 2249. Cuando se utiliza este tipo de tubería, sus conexiones pueden ser roscadas, pero se usa únicamente el tipo de rosca cilíndrica, que no debilita la parte final de la tubería. En los casos en que la tubería presente recubrimientos con cinc se garantizará la buena calidad de éste.
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2.8.1.3 Tubería de cobre. Teniendo en cuenta que el gas utilizado en el sistema, presenta contenidos de sulfuro de hidrógeno (H2S) menores de 7mg/m3, las tuberías de cobre pueden ser utilizadas para el suministro del combustible. En cuanto a la parte externa, es necesario tener en cuenta que el cobre es incompatible con el amoniaco y sus derivados, lo que ocasiona problemas de corrosión. Las características de las tuberías de cobre corresponderán a las estipuladas en la norma ASTM B88M, del tipo A o del tipo B, y en las NTC3944 y 4128. 2.8.1.4 Tubería de aleaciones de aluminio. Es posible utilizar tuberías de aleaciones de aluminio bajo las condiciones y restricciones que se establecen en la NTC-2505, además de las recomendaciones e instrucciones del fabricante, quien establecerá los requisitos que cumplirán los instaladores, adicional a su inscripción en el Registro Único de Diseñadores, Técnicos, Tecnólogos, Instaladores y Soldadores de Redes de Gas de la empresa distribuidora local. 2.8.1.5 Tubería corrugada de acero inoxidable (CSST). Podrá utilizarse tubería flexible corrugada de acero inoxidable, tipo CSST, fabricada según especificaciones de las normas ANSI /AGA LC1 o la NTC-4579. Esta clase de tubería se utilizará para presiones menores o iguales a 345 mbar (5 psig). 2.8.2 Válvulas esféricas. Las válvulas esféricas permiten la rápida operación de cierre o apertura manual mediante un giro de 90° de su maneral. Los asientos de estas válvulas serán de teflón, BUNA-N, neopreno o de materiales similares que garanticen un cierre hermético y resistencia a los efectos del gas natural y gases licuados del petróleo (GLP). Los extremos roscados se rigen por las especificaciones de roscas para tuberías de la norma NTC 332, tipo NPT. Las válvulas a ser instaladas serán certificadas para su uso con combustibles gaseosos. Las válvulas localizadas en redes sometidas a presiones manométricas superiores a 70 mbar, cumplirán la NTC-3538; las sometidas a presiones inferiores a 70 mbar, la NTC 3740. Para el sistema de gas no serán admitidas válvulas esféricas con sistemas que requieran lubricación (sellante). 2.8.3 Accesorios. Todas las conexiones en las tuberías y demás elementos de las redes de gas permitirán un suministro en condiciones de hermeticidad, por lo que los accesorios utilizados garantizarán la ausencia de poros o microporos. 2.8.3.1 Accesorios para tubería de polietileno. Serán fabricados cumpliendo lo especificado en la NTC 3409, 3410 y ASTM F-1055. Podrán empalmarse mediante procesos de termofusión y electrofusión. 2.8.3.2 Accesorios para tubería de acero. Serán fabricados cumpliendo con lo establecido en las normas ANSI B16.11 ó ASTM-A47. El control dimensional cumplirá con lo establecido en la norma ANSI B 16-3. Necesariamente la rosca será seleccionada acorde con la de las tuberías, es decir con roscas según normas ISO R7 ó NTC 332 tipo NPT. Si son galvanizados, el tratamiento será conforme a la NTC 2076 por inmersión en caliente o mediante un electrolito según NTC 2150. Los accesorios para instalaciones internas serán mínimo clase 150. 2.8.3.3 Accesorios para tubería de cobre. Los accesorios para tubería de cobre pueden ser de bronce, cobre o latón, de acuerdo con los requerimientos de la NTC-478, NTC-1575, NTC4137 y NTC-4138. Los acoples de bronce que están en contacto con el suelo tendrán un contenido mínimo de cobre del ochenta por ciento (80%) en peso. 2.8.3.4 Accesorios para tubería de aluminio. Serán compatibles con las tuberías de aleaciones de aluminio permitidas según norma MIL-F-52618 C. 2.8.3.5 Accesorios para tubería corrugada de acero inoxidable. Los accesorios (racores) para tuberías corrugadas de acero inoxidable deben cumplir con la NTC 4137 ó la NTC 4138
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2.8.4 Sellantes anaeróbicos. Son resinas adhesivo-selladoras, que cumplirán con la NTC 2635 u otra norma reconocida de sellantes para gas, utilizadas para montajes mecánicos tales como roscas, piezas cilíndricas, conexiones y empaques; se caracterizan por endurecer sólo cuando quedan encerradas entre las piezas montadas, debido a la ausencia del aire (son anaeróbicas). El sellante anaeróbico denominado "fuerza media" es utilizado en las partes removibles del sistema y el "fuerza alta", en las uniones fijas. 2.9 ACCESORIOS PARA LA CONEXIÓN DE ARTEFACTOS A GAS. La conexión del artefacto a la red de gas se hará en tubería metálica (rígida o flexible) según sea el tipo de artefacto que se trate, o mediante conectores (metálicos o no metálicos). Para facilitar su operación, se recomienda utilizar conexiones flexibles en artefactos móviles, desplazables o accionados por motor, como: cocinas, lavadoras, secadoras, lavaplatos. Cumplirán con los requisitos de las NTC-3741 ó 4354, según el caso y deben disponer de recubrimiento encauchetado para evitar ser perforados por posibles chispas. 2.10 CONSTRUCCIÓN DE REDES INTERNAS. El diseño debe ser sucedido por la correcta construcción de la red para gas, teniendo en cuenta no sólo la calidad de los materiales utilizados, sino los procedimientos establecidos para el almacenamiento, manejo y uso. Para iniciar la construcción de un proyecto, es necesario tener aprobados los diseños y haber solicitado la asistencia técnica necesaria, dentro de la vigencia del proyecto. 2.10.1 Selección del material. Antes de iniciar la construcción de la red, el constructor o instalador someterá a la aprobación de la empresa, los materiales que utilizará, con el fin de verificar el cumplimiento de los requisitos establecidos para cada uno de ellos. A juicio del asistente técnico se podrán solicitar muestras para someterlas al análisis técnico correspondiente. 2.10.2 Modelo de la red. En proyectos en donde se tienen instalaciones típicas que se ejecutarán repetitivamente, antes de iniciar la construcción definitiva de la red es conveniente realizar un modelo típico para ser analizado y prevenir las dificultades que puedan presentarse en el desarrollo de la obra. En el modelo se comprobará el cumplimiento de las especificaciones de diseño y construcción, realizando una inspección visual para verificar: • Que las tuberías en ningún caso afecten los elementos estructurales de la edificación, tales como vigas, columnas y cimientos, ni soporten esfuerzos correspondientes a ellos. • Que las tuberías rígidas no se hayan doblado para realizar cambios de dirección; cuando lo anterior se requiera, se utilizarán los accesorios correspondientes. • Que las tuberías de cobre no atraviesen cuartos de baño o zonas donde queden expuestas a la acción de compuestos amoniacales o aguas residuales. • Que las tuberías para el suministro de gas no pasen por conductos de aire, chimeneas, fosos de ascensores, shuts de basura, sótanos sin ventilación y similares. Se buscará que las tuberías no pasen por juntas de dilatación, dormitorios, baños y sótanos; en caso que esto sea indispensable, se adoptarán las medidas de protección adecuadas, como camisas, la utilización de uniones soldadas, uniones flexibles, etc. de acuerdo con lo especificado en la NTC 2505. • Que las válvulas de paso para los artefactos a gas se encuentren instaladas preferiblemente en posición horizontal, siempre cerrando cuando se mueva el maneral hacia abajo. Las válvulas de paso de cada artefacto a gas serán de fácil acceso y operación. En las cocinas, la válvula de paso se colocará de tal forma que su accionamiento no se realice sobre la zona de cocción, conservando los lineamientos de seguridad establecidos en la NTC 2505.Las posiciones de abierto y cerrado de las válvulas de paso quedarán correctamente identificadas. La distancia mínima de las salidas de gas y válvulas de paso con respecto a las salidas eléctricas debe ser de 30 cm. • Que las tuberías que se encuentren adosadas a las paredes se sujeten con abrazaderas, soportes o grapas y según las distancias indicadas en la norma NTC 2505.
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• Que las salidas para los artefactos a gas se encuentren localizadas correctamente. Se ubicarán en sitios que garanticen el fácil acceso, no permitiéndose su localización detrás de puertas, neveras eléctricas o electrodomésticos en general. • Que la localización de los artefactos a gas esté de acuerdo con el trazado de la red de gas, con los abastos requeridos para su uso, por ejemplo, abastecimiento de agua para calentadores y las conexiones para la evacuación de los productos de la combustión, cuando sean requeridos. Cada uno de los recintos donde existan artefactos a gas cumplirá los requisitos de ventilación y aireación que se indican en la NTC 3631. • Que las ventilaciones superiores e inferiores en la zona de los artefactos a gas queden totalmente definidas y no queden obstruidas por muebles ni otro tipo de enseres. • Que los conectores de los calentadores sí tengan la posibilidad de conexión a las chimeneas y que no queden instalados dentro de cielos falsos o cercanos a materiales combustibles sin las debidas protecciones térmicas. 2.10.3 Controles durante la construcción. En el desarrollo de las obras es necesario verificar el cumplimiento de los procedimientos de construcción y la adecuada ejecución de los trabajos. Algunas de los puntos que merecen especial cuidado son: • Los instaladores de las redes de gas estarán inscritos en el Registro Único de Diseñadores, Técnicos, Tecnólogos, Instaladores y Soldadores de Redes de Gas de la empresa local. • Verificar que los materiales utilizados sean los aprobados en el diseño, y en caso de modificación sean los aceptados por las normas y lo indicado en el numeral 2.8 de esta Guía. • Adecuada preparación de la superficie de la tubería, de la pintura de protección y de la pintura de identificación, según sea aplicable. • Protección de la tubería contra daños mecánicos durante la construcción. Las tuberías de las instalaciones internas quedarán protegidas contra daños mecánicos cuando crucen pasillos o lugares de tránsito de personas o vehículos; serán totalmente independientes de otras tuberías cuando vayan por buitrones, y no se conectarán directa o indirectamente a otro sistema de gas diferente al suministrado. • Verificar las especificaciones técnicas de la soldadura de cobre y el equipo que se empleará. • Que las tuberías y los accesorios estén adecuadamente pintados, según sea aplicable. • Que la tubería esté fija y debidamente protegida con mortero en concreto (“atraque”) antes de las pruebas de hermeticidad, excepto los accesorios, que permanecerán destapados. • Por ningún motivo se podrán conectar a las tuberías para gas, las descargas a tierra de redes o artefactos a gas. La fijación de las tuberías cuando son expuestas se hará según lo especificado en la NTC-2505. • Correcta realización de las canchas y atraques, para las tuberías embebidas. • Verificación de las distancias mínimas con las redes de los otros servicios según lo estipulado en la NTC 2505. • Control de los procesos de soldadura, cuando éstos sean empleados. • En cruces de tubería de gas con conductos eléctricos se interpondrá una camisa aislada y cerrada; en otros casos se utilizará un aislamiento perfectamente asegurado cuando las necesidades constructivas lo exijan. • La correcta localización y nivelación de los Centros de Medición. • Adecuada profundidad del medidor en el buitrón del montante o en el centro de medición, con el fin de permitir la lectura fácil del odómetro. • Verificar la adecuada localización y alineación de la puerta del gabinete con respecto al centro de medición. • Que se identifique claramente cada medidor con el número de la instalación a la cual le a va a registrar el consumo de gas. • Verificar que los conductos de evacuación de los productos de la combustión de los artefactos a gas tipo B y tipo C se encuentren convenientemente instalados. • Revisión de la herramienta que posee el instalador. Será la indicada para la construcción de las redes internas y encontrarse en buen estado. • Que los manómetros para las pruebas de hermeticidad cumplan los requerimientos de la NTC-2505.
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• Que se efectúen los levantamientos de las modificaciones de la red para la actualización del diseño. • Que los manerales de las válvulas de paso operen adecuadamente y no queden embebidos en la mampostería o en el enchape. • Que se hagan los trabajos necesarios, en caso de requerirse, en los muebles de cocina con el fin de propiciar ventilación adecuada en los gabinetes donde se instalarán hornos, cocinas, etc. • Que se coloquen los avisos de señalización que indiquen clara y correctamente la posición abierto-cerrado de las válvulas de paso. • Verificar las distancias de seguridad entre los calentadores y los elementos combustibles, según lo establecido en la NTC-3833 • Para el caso de chimeneas colectivas metálicas, verificar que se hayan considerado en el diseño las protecciones contra descargas atmosféricas de la edificación. 2.10.4 Alternativas para la instalación de las tuberías. Para la construcción de redes internas sólo se permite la utilización de tuberías de polietileno y tuberías metálicas (rígidas y flexibles), según lo indicado en el numeral 2.8. 2.10.4.1 Tuberías enterradas. Las tuberías enterradas son aquellas instaladas dentro del suelo. No se permite la construcción de tuberías enterradas a través de cimientos o debajo de elementos estructurales de la edificación; cuando se requiera pasar tuberías enterradas a través de muros de edificación, se encamisarán para protegerlas de la acción cortante y del asentamiento del terreno. Por ningún motivo se conectarán a las tuberías metálicas para gas enterradas, las conexiones a tierra de redes y artefactos de cualquier naturaleza. Las tuberías metálicas enterradas se protegerán contra la corrosión y no se permiten conexiones roscadas. 2.10.4.2 Tuberías embebidas. Son aquellas que se instalan incrustadas en una edificación y cuyo acceso sólo puede lograrse mediante la remoción de parte de muros o pisos del inmueble. Las tuberías embebidas serán ubicadas en sitios que brinden protección contra daños mecánicos. Las tuberías embebidas en muros se recubrirán con un mortero mezcla 1:3:3, espesor mínimo de 20 mm, alrededor de toda la tubería. Las tuberías embebidas en pisos estarán recubiertas con una capa de mortero de 20 mm de espesor. El concreto no contendrá acelerantes, agregados de escoria o productos amoniacales, ni aditivos que contengan productos que ataquen los metales. Las tuberías embebidas no podrán estar en contacto físico con otros elementos metálicos, tales como varillas de refuerzo, conductores eléctricos o tuberías de otros servicios. 2.10.4.3 Tuberías por conductos. Las tuberías para gas quedarán protegidas mecánicamente cuando atraviesen techos, huecos de elementos de la construcción o cuando se deseen ocultar por motivos estéticos. Dependiendo del tipo de protección utilizada los conductos de protección podrán ser:
• Camisas.
Tubos rígidos fabricados con materiales resistentes al fuego y extremos ventilados hacia ambientes exteriores, que alojan en su interior una tubería. • Conductos. Espacio cerrado destinado exclusivamente para alojar una o varias tuberías para el suministro de gas. Podrán ser metálicos, en acero o aluminio, de 1,5 mm de espesor de pared, como mínimo, o con paredes de mampostería de espesor mínimo de 50 mm. Tendrán comunicación directa al exterior para evitar acumulación de gas. No existirá contacto físico entre los conductos o camisas metálicas y las estructuras metálicas de la edificación, ni con cualquier otro tipo de tubería. 2.10.4.4 Tuberías por cielos falsos. Cuando sea imprescindible instalar tuberías por encima de los cielos falsos, éstas no podrán apoyarse en la estructura que los conforman. El cielo falso será fácilmente removible y contará con un área de ventilación, tal como lo especifica la NTC 2505. Se permite el trazado de tubería por encima de cielos falsos sin ventilación siempre y cuando el tramo sea continuo.
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2.10.5 Secuencia en el proceso de construcción. A continuación se presenta información que facilita la ejecución de los trabajos de construcción de las redes internas. 2.10.5.1 Pintura de tuberías y accesorios. Cuando las tuberías y accesorios que conforman las instalaciones de gas quedan en contacto con agentes o medios corrosivos, se revestirán con materiales resistentes a la acción de dichos agentes. Adicional a la protección que lleve la tubería e independiente de la forma de instalación, ésta se identificará mediante la aplicación de pinturas de color amarillo ocre que cumplan con las especificaciones de la NTC-3458, cuando sea aplicable. La pintura utilizada con tubería en acero Schedule 40, con recubrimiento en galvanizado puede ser de tipo epóxica que, además puede servir de identificación si es amarilla ocre (obligatoria en tuberías embebidas) y refuerza la protección dada por el galvanizado. También, puede protegerse con pintura en polvo aplicada por procedimientos electrostáticos. En los sitios donde se presenta deterioro de la capa galvanizada durante el proceso de construcción, se requiere recuperar la protección de la zona afectada, por lo cual es necesaria la aplicación adicional de imprimantes anticorrosivos ricos en cinc, cuya selección se efectuará bajo las especificaciones de la NTC 2451. Para garantizar la calidad en el trabajo y facilitar el mismo, se recomienda hacer el recubrimiento de tubería y accesorios con pinturas antes de su instalación. Cualquier daño en el recubrimiento durante el transporte o la instalación de la tubería se reparará en forma inmediata, antes que se inicie el proceso de corrosión. Cuando se utilizan pinturas de dos componentes se verificará que sean los indicados, mezclados en las proporciones adecuadas, siguiendo las especificaciones del fabricante de la pintura y permitiendo el tiempo de curado necesario. El tipo de aplicación garantizará que se logren los espesores requeridos. En la aplicación de la pintura se cuidará de limpiar bien los tubos antes de pintar, eliminando toda presencia de óxido, grasas, polvo, restos de pintura, u otros contaminantes, actividad que se realizará en bancos ubicados en sitios con buena ventilación, respetar los tiempos dispuestos por el fabricante, entre capas; determinar la adherencia y el espesor de la pintura y luego proteger la tubería durante el almacenamiento, si es requerido. Si se utilizan tuberías recubiertas por métodos electrostáticos se seguirán las recomendaciones del fabricante para el manejo y la reconstrucción de las partes dañadas. Las instalaciones construidas con tuberías de cobre se consideran estables desde el punto de vista de corrosión en atmósferas poco contaminadas y sin exceso de humedad. Los agentes que pueden atacarlas son CO2, SO2, Cloro y las sales amoniacales. Las tuberías de cobre no presentan problemas de corrosión por la acción de materiales de construcción tales como concreto, yeso, cemento, ladrillo o piedra. Como las demás tuberías, las de cobre se pintarán de color amarillo ocre para su identificación como red de gas. Se evitará el contacto directo entre tuberías metálicas para prevenir el par galvánico, interponiendo en los puntos de contacto un elemento dieléctrico. 2.10.5.2 Identificación de tuberías de gas. Las tuberías que conducen gas tendrán un color de identificación amarillo ocre, de acuerdo con lo exigido por la norma NTC 3458. Si las tuberías van ocultas (enterradas, embebidas, por buitrones, por conductos, por camisas) el color de identificación irá en toda la longitud del tubo. Para tuberías a la vista el color de identificación puede aplicarse de una de las siguientes formas: • Pintando el tubo en toda su longitud • Pintando en el tubo una banda de una longitud aproximada de 150 mm en los siguientes puntos: Accesorios a ambos lados de cada válvula, en cada dispositivo de servicio, y en otros lugares que se considere necesario. 2.10.5.3 Ensamble de tubería y accesorios. Luego de pintada la tubería se procede a cortar los diferentes tramos de la misma, de acuerdo con las longitudes obtenidas a partir de los modelos previamente elaborados. Si las uniones son roscadas, se ejecutan en este momento las respectivas roscas a los extremos de los tramos.
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• Conexiones roscadas.
En las uniones roscadas se utilizará un elemento sellante que garantice la hermeticidad permanente de la unión, el cual se aplicará en las cantidades suficientes, de acuerdo con las recomendaciones del fabricante. Se utilizará sellante de fuerza alta en las uniones roscadas permanentes y fuerza media en las partes que puedan ser removibles frecuentemente. Está prohibido como sellante el uso de cáñamo y pintura; el uso de cinta de teflón debe estar aprobado por la norma respectiva (BS-7786 ó MIL SPECT27730-A).
Si se encuentran hilos rotos o la rosca es incompleta, se cortará el tramo roscado y se restablecerá la rosca. El procedimiento a seguir en toda conexión roscada en donde se utiliza sellante anaeróbico, será el siguiente: • Cepillar la rosca para eliminar rebabas o materiales extraños. • Limpiar adecuadamente, para eliminar la presencia de grasas o aceites y controlar las dimensiones de las roscas de las tuberías y accesorios. • Aplicar el sellante llenando los primeros cuatro (4) hilos de la rosca, realizar la unión y permitir el tiempo de secado necesario. • Verificar la alineación de la conexión para comprobar que el roscado ha sido correcto. • Conexiones soldadas La soldadura en caliente es un procedimiento de unión no desmontable, de dos piezas de igual o distinto material por medio de la fusión de los mismos al ser calentados, pudiéndose realizar la unión con material de aporte. Los sistemas de soldaduras más utilizados son:
• Soldadura oxiacetilénica: Es la soldadura realizada con soplete, que utiliza el acetileno como combustible y el oxígeno como comburente.
• Soldadura eléctrica por arco: Es aquella en la cual la energía eléctrica se utiliza como
foco calorífico y los materiales alcanzan temperaturas mayores a 4000 ºC, suficiente para fundirlos y poder soldarlos.
En la soldadura eléctrica es necesario tener dos electrodos a través de los cuales se produce un arco, siendo uno el material a soldar y el otro la varilla o material de aporte. Los electrodos se seleccionan según el trabajo a realizar. Las conexiones soldadas de tuberías de acero cumplirán los requisitos de la NTC 2057. Las conexiones en tuberías rígidas de cobre se harán mediante soldadura fuerte capilar, para redes que operen a presiones de 140 milibares en adelante, cumpliendo con lo establecido en las NTC 2863 y 2700. 2.10.5.4 Reposición de la protección contra la corrosión. Las manipulaciones sobre la tubería en las acciones de corte y roscado causan daños a la pintura de protección a la corrosión, por lo tanto una vez ensamblada se restituirá aquella en los tramos dañados. Antes de la reposición de la protección, es necesario preparar la superficie sobre la que se aplicará. Se tendrá en cuenta la forma de preparación de la pintura para la reconstrucción, pues, como son cantidades pequeñas, los componentes pueden no quedar mezclados en las proporciones adecuadas, o no se utilizan los catalizadores. No se atracará la tubería antes de que se cumpla el tiempo de curado de la pintura. 2.10.5.5 Atraque de la tubería. Para garantizar una correcta protección de la tubería, se atracará siguiendo lo estipulado en la NTC 2505, inmediatamente se concluya la construcción de la misma, con el fin de protegerla de daños mecánicos y evitar la fractura de los adhesivos sellantes utilizados. Antes del atraque de la tubería se verificará la ubicación de las chaquetas aislantes, si se requieren, y que los tramos verticales estén debidamente fijados. Las pruebas de hermeticidad no se efectuarán si los tramos rectos de tuberías no se encuentran correctamente atracados, dejando los accesorios descubiertos.
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2.10.6 Prueba final de la tubería. Como paso previo para la expedición de la Constancia de Verificación definitiva de las redes construidas, cada instalación se someterá al ensayo de hermeticidad. Estos ensayos se efectuarán en función de la presión de servicio (ver tabla). La prueba de hermeticidad se puede realizar con aire o gas inerte; se prohíbe el uso de oxígeno, agua o combustibles gaseosos para este propósito. Para detectar los posibles escapes en los puntos de unión de las tuberías, se hará la prueba con agua jabonosa. Previamente a la puesta en servicio de las redes de gas, se podrán repetir las pruebas anteriores para verificar su hermeticidad de acuerdo con lo establecido en la norma NTC-2505. Los ensayos serán supervisados y certificados por el instalador y/o el constructor del proyecto y por la interventoría de la obra. Los manómetros empleados en el ensayo deben ser tales que la presión de ensayo se encuentre entre el 25% y el 75% de su rango de medición y tenga un grado de precisión D según la norma ASME B 40.100 o una clase de precisión 5 según la NTC 2263 (OIML 17). Cuando se utilicen sellantes anaeróbicos en las conexiones roscadas, el ensayo de hermeticidad del sistema de tuberías se efectuará después de transcurrido el tiempo de curado especificado por el fabricante del producto. Cuando se efectúe una modificación en un sistema de tuberías luego de realizada la prueba de hermeticidad, ésta será realizada nuevamente. 2.10.7 Conexión de los artefactos a gas. La conexión de los artefactos a gas se efectuará de acuerdo con lo aprobado en el diseño, teniendo en cuenta las siguientes recomendaciones: • No se acepta la conexión de artefactos a gas con mangueras plásticas o de otros materiales sintéticos que sean permeables a los mercaptanos. • La conexión de artefactos a gas accionados por motor se efectuará mediante manguera de acero flexible; otros artefactos a gas podrán ser conectados mediante tubería de cobre flexible o rígido siempre y cuando éstos se encuentren inmovilizados. • La conexión de la tubería flexible o el conector no podrá estar en contacto con los productos de la combustión o partes calientes de los artefactos a gas. • No se permite la conexión directa de más de dos artefactos a gas a una salida de gas a través de tuberías flexibles. • Los calentadores de agua de paso directo tendrán por encima de ellos un espacio libre mínimo de cuarenta (40) centímetros y la parte superior de los mismos, por donde tienen la salida los productos de la combustión, estará por lo general a una altura de uno con ochenta (1,80) metros sobre el nivel del piso. • Cuando en un mismo recinto, además del artefacto para cocción se instale otro artefacto a gas de mayor altura, se debe guardar una distancia mínima de 0.40 m entre la partes más cercanas de los quemadores, a no ser que se intercale una pantalla auto extinguible para evitar que se afecte el buen funcionamiento del otro artefacto por los vapores o productos de la combustión procedentes del artefacto a gas de cocción. • La distancia mínima vertical desde los gabinetes a las cocinas será de 760 mm. 2.10.8 Puesta en servicio. Es el proceso de cargar con combustible gaseoso una tubería que estaba llena de aire; requiere que dentro de la tubería no se generen mezclas inflamables, para lo cual se podrán utilizar diferentes métodos para la gasificación, incluyendo la utilización de gases inertes. Durante el proceso de gasificación, las mezclas extraídas del sistema de tuberías no serán liberadas en espacios confinados. La gasificación de una instalación interna se hace por una de las salidas para conexión de los artefactos a gas, en donde se conecta un quemador para la evacuación de la mezcla gas-aire. La gasificación culmina cuando la llama del quemador es uniforme, momento en el cual se garantiza que en la tubería no queda mezcla de aire y gas, sólo gas. Una vez gasificada la red, se procede a la conexión y verificación de la operación de los artefactos, en función del tipo de gas suministrado. Para cada artefacto que se va a instalar se comprobará el cumplimiento de los requisitos mínimos de seguridad y calidad, relacionados con su fabricación e instalación.
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Cuando el artefacto a gas no está calibrado para el tipo de gas que se va a suministrar, se efectuará el ajuste correspondiente que garantice su correcto funcionamiento. Esta operación sólo podrá ser ejecutada por personal técnico calificado del fabricante o de su representante comercial. Se comprobará la hermeticidad del centro de medición y de sus conexiones, con el gas suministrado a la presión de servicio y utilizando agua jabonosa o detectores de combustibles gaseosos.
3. RED EXTERNA El sistema de distribución de gas natural está compuesto por una línea matriz de acero, alimentada a una presión manométrica máxima de veinte coma siete (20,7) bar, que interconecta la estación de recibo ("puerta de ciudad") con las estaciones de regulación de distrito, en las cuales se regula el gas a una presión manométrica máxima de cuatro (4) bar. A partir de las estaciones de regulación de distrito se utiliza tubería de polietileno de diferentes diámetros. Desde las estaciones de regulación de distrito, y distribuidas por todo el sector alimentado por cada estación, se establecen mallas en tuberías, generalmente entre noventa milímetros (90 mm) y ciento sesenta milímetros (160 mm) de diámetro externo nominal, denominadas líneas arterias. La presión mínima en las arterias no podrá ser inferior a dos (2) bar. Para alimentar grupos de suscriptores se derivan de las líneas arterias tuberías de polietileno entre veinticinco y sesenta y tres (25 y 63 mm) milímetros de diámetro externo nominal, de los cuales se toman las respectivas acometidas. Ningún punto de un anillo tendrá una presión inferior a uno coma cuatro (1,4 bar) (manométricos). 3.1 FACTORES UTILIZADOS EN EL DIMENSIONAMIENTO DE REDES EXTERNAS. El diseño de las redes externas tiene como objeto, entre otros, el seleccionar las dimensiones de las tuberías y accesorios que garanticen que, para la máxima demanda que alimentará la red en todos sus puntos, la presión se encuentre dentro de los parámetros previamente definidos. La determinación de la máxima demanda que soportará la red puede ser definida por varios métodos, los cuales dependen del comportamiento del sistema. 3.1.1 Factor de carga. Cuando se conoce la demanda media en un determinado período (generalmente un año) y la máxima demanda de un subperíodo, la relación entre la demanda media del período y la demanda máxima del subperíodo, asumiendo que ésta fuese constante durante todo el período, se denomina Factor de Carga. Cuando el subperíodo considerado es el día del año en el que se obtuvo la máxima demanda, y se supone que dicha demanda fuese igual todo el año, la relación entre la demanda del año y de la así calculada define el Factor de Carga Diario-anual. Si el subperíodo es la hora de máxima carga en todo el año, se obtiene el Factor de Carga Horario-anual. Cuando el comportamiento de la carga durante un año es muy similar día a día, el factor más aconsejable es el Factor de Carga Horario-diario. Si se conoce que los usos del gas en un sector de un grupo de instalaciones es muy similar a otro y en el primero de ellos se conoce su Factor de Carga, la máxima demanda del segundo puede ser determinada utilizando el Factor de Carga del primero, sin que necesariamente los dos (2) grupos tengan el mismo número de instalaciones. 3.1.2 Factores de coincidencia y diversidad. Todos los usuarios no tienen el mismo hábito en la utilización de los artefactos a gas; esto quiere decir que la demanda que tendrá un grupo de instalaciones en un momento determinado es siempre menor que la suma de las máximas demandas individuales de cada una de ellas. 3.1.2.1 Factor de coincidencia o simultaneidad. Para un grupo de instalaciones es la relación entre la máxima demanda coincidente (máxima demanda simultánea) del grupo y la suma de las máximas demandas de las instalaciones individuales. Para determinar los Factores de Coincidencia experimentalmente es necesario obtener información sobre la demanda individual de las instalaciones en un período razonable, con el fin
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de conocer las demandas máximas individuales de las instalaciones y la demanda máxima del grupo de instalaciones. 3.1.2.2 Factor de diversidad.
Es el inverso del factor de coincidencia o simultaneidad.
3.1.2.3 Factor de demanda. Para un grupo de instalaciones es la relación de la máxima demanda coincidente del grupo y la suma de todas las cargas conectadas (suma de las potencias de todos los artefactos a gas conectados por cada una de las instalaciones). Ver cuadro 3.1. Como se puede concluir de las definiciones anteriores, es mucho más fácil de obtener el Factor de Demanda que el de Simultaneidad puesto que la información sobre la demanda sólo se requiere para todo el grupo de instalaciones y la otra información es la correspondiente a los artefactos instalados por los suscriptores y sus correspondientes potencias. En el caso de los usuarios que, en general, sólo utilizan como artefactos a gas los calentadores de agua y las cocinas, la demanda máxima de un suscriptor se presentará cuando tenga ambos artefactos conectados. En este caso, el valor numérico de los Factores de Simultaneidad y de Demanda será igual o muy similar. 3.2 CÁLCULO DE LOS CAUDALES QUE SON TRANSPORTADOS POR LOS DIFERENTES TRAMOS DE UNA RED. Con el fin de definir el dimensionamiento de una red que conduce gas, es necesario conocer los caudales máximos que se espera sean transportados por cada uno de sus diferentes tramos. Donde se conocen los artefactos a gas que utilizan los usuarios, los caudales máximos para las diferentes partes del sistema se calculan con base en el número de ellos, la potencia instalada y el factor de demanda presentado en el cuadro 3.1, el cual está en función del número de suscriptores, pues mientras mayor sea el número de ellos, menor es la probabilidad que los artefactos a gas de todos los suscriptores sean conectados en el mismo período. 3.3
MATERIALES UTILIZADOS EN LAS LÍNEAS ARTERIAS, ANILLOS Y ACOMETIDAS.
3.3.1 Tuberías. Las tuberías utilizadas en las líneas arterias, anillos y acometidas serán en polietileno. Se puede normalizar los diámetros empleados en las redes exteriores con el objeto de reducir al mínimo los almacenamientos de este tipo de material, tanto en tuberías como en accesorios. Los diámetros utilizados corresponden a veinte milímetros (20 mm) sólo para acometidas que atiendan un máximo de dos (2 )instalaciones; veinticinco milímetros (25 mm) a sesenta y tres milímetros (63 mm) para acometidas y anillos, y noventa milímetros (90 mm) a ciento sesenta milímetros (160 mm) para las líneas arterias. A título informativo, en el Anexo B se presentan los diámetros nominales externos de las diferentes tuberías. 3.3.2 Válvulas. Para aislar los diferentes anillos conectados a las líneas arterias se utilizarán válvulas de corte, fabricadas en polietileno bajo especificaciones compatibles con el de la tubería, de tal manera que puedan ser unidas mediante procesos de termofusión o electrofusión. De la misma forma, para facilitar la operación y garantizar al máximo la confiabilidad del servicio, cada tramo del sistema de líneas arterias dispondrá de válvulas ubicadas estratégicamente que permitan suspender el flujo de gas a través de él. En general, los sitios recomendados serán a continuación de los diferentes nodos en donde se interconectan los tramos. 3.3.3 Elevadores. Cuando se requiera conectar tuberías de polietileno con tuberías de cualquier material aprobado para su uso en el sistema de gas, se utilizarán elementos diseñados y construidos con esa finalidad y según lo establecido en el numeral 2.6.5 de la presente Guía. 3.4 FÓRMULA UTILIZADA PARA EL DIMENSIONAMIENTO DE REDES EXTERNAS. Para el dimensionamiento de las tuberías plásticas se emplea la fórmula de Müeller para flujos parcialmente turbulentos y presiones superiores a setenta (70) milibar y hasta 4,0 bar.
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Q=
013 . G
0.425
P 2 − P2 2 * 1 L
0.575
* D 2.725
En donde,
Q = Caudal en metros cúbicos por hora, a condiciones estándar G = Gravedad específica del combustible gaseoso (gravedad específica del aire = 1). P1 = Presión absoluta en el punto de alimentación de la tubería, en bar. P2 = Presión absoluta en el punto de entrega de la tubería, en bar
L = D =
Longitud de la tubería, en metros Diámetro interno de la tubería, en milímetros (ver anexo B).
3.5 DISPOSICIÓN DE LAS LÍNEAS ARTERIAS Y ANILLOS. Las líneas arterias, alimentadas desde una estación de regulación de distrito, se disponen generalmente en forma de malla para buscar que desde cada uno de sus componentes se puedan alimentar grupos de instalaciones con anillos conformados con tuberías de veinticinco (25) a sesenta y tres (63) milímetros. En algunos casos, por disposición de las vías o en los límites de algunos conglomerados de viviendas, es necesario utilizar una sola línea arteria (no enmallada) desde la cual se realiza la alimentación de los anillos en forma radial o de espina de pescado.
En la figura 3.1, los tramos 2-3, 4-5, 4-6, por ejemplo, corresponden a líneas arterias enmalladas, y los tramos 1-2 y 12-14, a líneas arterias alimentando en forma radial. La unión de una o más líneas arterias conforman los denominados nodos. Cuando se procede a dimensionar los diferentes tramos de una malla de líneas arterias, y las cargas distribuidas a lo largo de los tramos no son muy grandes, con el fin de disminuir el número de puntos que intervienen en los cálculos, dichas cargas se distribuyen entre los nodos vecinos. Si las cargas en un tramo son iguales entre sí, y se encuentran uniformemente distribuidas a lo largo del tramo, la mitad de la suma de la carga del tramo se ubica en cada uno de los nodos extremos del tramo. Si las cargas no son uniformemente distribuidas o no son iguales, las cargas se distribuyen entre los nodos extremos en forma inversamente proporcional a la distancia de la localización de las cargas con respecto a cada nodo. FIGURA 3.2
DISTRIBUCIÓN DE CARGAS CON RESPECTO A NODOS
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En la figura 3.2, el caudal Q1 se reparte entre los nodos A y B así: Carga en el nodo A correspondiente a
Q1 :
Carga en el nodo B correspondiente a
Q1 :
b ( a + b) a Q1 * ( a + b)
Q1 *
Si la carga, en concepto del diseñador, es de una magnitud apreciable, el punto en donde se encuentra conectada podrá corresponder a un nodo. Una vez distribuidas todas las cargas, se procede al cálculo de los diámetros de los diferentes tramos de líneas arterias. La solución no es en general única, porque puede tener soluciones diferentes al modificar los diámetros de los diferentes tramos para conseguir los resultados buscados, esto es, que las presiones en las diferentes partes de la malla se encuentren dentro de los valores esperados. Sin embargo, desde el punto de vista económico, se buscarán las soluciones que, al cumplir con los requerimientos técnicos, presenten las menores inversiones. Existen diferentes métodos para solucionar mallas que transportan fluidos. Algunos de ellos se basan en la suposición de diámetros para los diferentes tramos de la malla y calcular las caídas de presión en cada uno de los tramos y las presiones en los nodos con el fin de verificar si dichas presiones cumplen con los requerimientos buscados. Uno de los métodos utilizados para solucionar mallas, y verificar si los diámetros seleccionados cumplen con lo esperado, es el de Hardy-Cross. Es necesario recalcar que con este método sólo se determinan los caudales en los tramos y la presión en los nodos. Esta presión en los nodos estará dentro de los rangos definidos por la empresa prestadora del servicio. Cuando se tienen tramos de líneas arterias que alimentan sus cargas en forma radial o espina de pescado, si las cargas son iguales y uniformemente distribuidas, el dimensionamiento se puede hacer concentrando la suma de las cargas a un tercio (1/3) de la longitud del tramo del punto de alimentación, con lo cual se obtendrá un diámetro único para todo el tramo: L Q = * ∑ Qi 3 3.6 ACOMETIDAS. El suministro de gas a los centros de medición de las instalaciones desde los anillos de distribución o de las líneas arterias, se realiza mediante acometidas. Las acometidas son derivaciones desde las arterias o anillos que llegan hasta el registro de corte del inmueble. En edificios de propiedad horizontal o condominios, la acometida llega hasta el registro de corte general, el cual es diferente a la válvula definida en el numeral 1.5.31.1. Por tanto en edificios o urbanizaciones cerradas, se instalará un registro de corte general que puede ser una válvula de bola o una poliválvula, a la entrada a la urbanización o edificio. Entre el registro de corte y el interior de la instalación se efectúa, en una o varias etapas, la regulación hasta llegar a los artefactos. Las conexiones realizadas en exteriores para alimentar centros de medición o casetas de medición ubicadas en las fachadas de las construcciones son realizadas en polietileno y, para su dimensionamiento se requiere conocer los caudales demandados, las características del gas utilizado, la longitud de la conexión y las presiones en los extremos de la misma.
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Si la alimentación de los centros de medición no puede ser exclusivamente por los exteriores, la conexión podrá incluir, además de la parte en polietileno, otros elementos, que corresponden a los descritos en los numerales 3.7, 3.8 y 3.9. 3.7 VÁLVULA PRINCIPAL PARA EDIFICIOS Y URBANIZACIONES. Para facilitar la rápida interrupción del servicio de gas a edificios y urbanizaciones por parte del personal de operación o de los cuerpos de atención inmediata de emergencias, en sitios de fácil acceso y en forma visible, se dispondrá de válvulas de tipo esférico presentadas en el numeral 2.8.2. En algunos casos ésta coincidirá con el registro de corte general. Siempre que esta válvula sea cerrada, permanecerá en ese estado hasta que personal de Operación del sistema de gas de la empresa restituya el servicio, único personal autorizado para hacerlo. Si desde una misma tubería se alimenta más de un edificio, cada uno de ellos dispondrá de su respectiva válvula principal. En edificios que cuentan con ingresos controlados por sus administraciones y vigilancia permanente, se preferirán los sitios de ubicación de las válvulas principales con ángulo de vista desde las casetas de control. El gabinete donde se aloje la válvula principal estará protegido con un tornillo de seguridad que impida abrirlo en forma incontrolada y evite, de paso el accionamiento accidental de dicha válvula. La válvula principal estará claramente identificada y señalizada con la indicación de las posiciones "abierto" y "cerrado"; además llevará en la parte exterior del gabinete que la contenga, una placa en acrílico preferiblemente con fondo amarillo y letra negra, con la siguiente inscripción: "VÁLVULA DE GAS" "OPERACIÓN SÓLO POR PERSONAL AUTORIZADO" Cuando se requiera la instalación de reguladores a la entrada de los edificios, la válvula principal se instalará antes de este regulador y en el mismo gabinete. 3.8 REGULACIÓN. Para el caso del sistema de gas natural, en donde la red exterior puede trabajar hasta presiones de cuatro (4) bar manométricos, el suministro de combustibles gaseosos a instalaciones en el interior de edificios exige la utilización de un sistema de regulación ubicado en la parte exterior de la edificación. La ubicación del regulador quedará a continuación de la válvula principal del edificio y en el mismo gabinete, por lo que el sitio se ubicará en la parte exterior de la edificación con todos los requerimientos de ventilación para las eventuales operaciones de las válvulas de seguridad del regulador (Ver figura 3.3). FIGURA 3.3
CAJA PARA REGULADOR DE PRIMERA ETAPA EN EDIFICACIONES. Medidas en mm
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Entre el registro de corte y el interior de la instalación se efectúa, en una o varias etapas, la regulación hasta llegar a los artefactos a gas. El rango de presiones manométricas de entrada y de salida para los reguladores en los sistemas de gas natural y GLP, es el siguiente: • Regulación de etapa única (ubicada en el exterior de la edificación): G.N 4,0 bar ≥ Pentrada ≥ 1,0 bar Psalida = 23 mbar. • Regulación en dos etapas: o Primera etapa (ubicada entre la red pública o el tanque de almacenamiento, según el caso, y el paramento de la edificación) G.N 4,0 bar ≥ Pentrada > 1,0 bar Psalida ≤ 350 mbar G.L.P 1,4 bar ≥ Pentrada > 1,0 bar Psalida ≤ 350 mbar o Segunda etapa (ubicada al interior de la edificación) G.N 210 mbar ≤ Pentrada ≤ 350 mbar Psalida = 23 mbar G.L.P 210 mbar ≤ Pentrada ≤ 350 mbar Psalida = 33 mbar Por motivos de seguridad, la presión manométrica que se permite manejar dentro de edificaciones, es limitada a trescientos cincuenta (350) mbar (NTC 2505). Sin embargo, en regulación de dos etapas la presión de salida de la primera etapa y la presión de entrada de la segunda etapa pueden aumentarse hasta 1,4 bar, al interior de la edificación, si se cumple uno de los siguientes requisitos: • El sistema de tuberías se acoplará mediante uniones de tipo soldado, de conformidad con las especificaciones del código ANSI B 31.8. El proceso de soldadura y los soldadores que lo apliquen se calificarán según los parámetros establecidos en la NTC 2057. El sistema de tuberías se puede acoplar mediante uniones de tipo roscado y será instalado en conductos independientes y debidamente ventilados en su parte inferior y superior; aislados y protegidos de tal forma que se prevenga la acumulación accidental de combustible gaseoso. Estos conductos serán de materiales auto extinguibles y que comuniquen directamente al exterior de la edificación (ver NTC 2505).
• Sólo para el caso de instalaciones comerciales, cuando el sistema de tuberías es localizado en zonas comunes conectadas directamente con el exterior.
3.9 LÍNEA MATRIZ (MONTANTE). La tubería utilizada para llevar el combustible gaseoso desde el regulador de primera etapa para el edificio hasta los respectivos centros de medición se denomina “línea matriz"(Montante). Cuando en un edificio se tengan centros de medición en la parte interior el mismo (en zonas comunes), la alimentación de dichos centros cumplirá con los requerimientos de máximas presiones. 3.9.1 Dimensionamiento de Líneas Matrices. Cuando la línea matriz está formada por una parte externa, generalmente en polietileno, y una parte interna, separadas por un regulador de presión, su dimensionamiento se hará por separado para cada uno de los componentes. 3.9.1.1 Dimensionamiento de la parte externa de la línea matriz. Para el dimensionamiento de la parte externa de la línea matriz al utilizar la fórmula de Müeller del numeral 3.4 se tendrá en cuenta el caudal a transportar (ver numeral 3.2), la longitud del tramo, las características del gas utilizado, la presión en el punto inicial, si se toma de un anillo o de una arteria y la presión de entrada al regulador de primera etapa, la cual no puede ser inferior a 1,0 bar.
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3.9.1.2 Dimensionamiento de la parte interna de la línea matriz. El dimensionamiento es similar al de un tramo en polietileno que alimenta la carga conectada a él en forma radial, teniendo presente que se dispone de limitantes en las presiones máximas a utilizar. Las determinaciones de los caudales que transportan cada uno de los tramos de la línea matriz se define con la misma metodología presentada anteriormente para las redes de polietileno: Número de suscriptores, factor de demanda de acuerdo con el número de suscriptores y potencia instalada por suscriptor. Definida la presión de alimentación de la línea matriz, para su dimensionamiento se tendrá en cuenta, adicionalmente, la presión de suministro al centro de medición, la cual no será menor a la mínima requerida por los reguladores allí instalados. Para el dimensionamiento de la tubería de la línea matriz se utiliza la misma fórmula de Müeller empleada para las tuberías de polietileno, teniendo en cuenta las características de los materiales, presiones y caudales manejados. Otra método aproximado consiste en determinar el diámetro de la línea matriz, con toda la carga localizada en el extremo opuesto de la alimentación del mismo y comprobar que el diámetro así obtenido es suficiente al utilizar las longitudes equivalentes por accesorios. Esta última metodología es rápida y conservativa, aunque puede no ser la más económica. 3.9.2 Consideraciones para las líneas matrices 3.9.2.1 Especificaciones técnicas de los accesorios y materiales a utilizar en las líneas matrices. En general, los materiales utilizados para la construcción de las líneas matrices se rigen por las mismas especificaciones de las redes internas. Para la línea matriz puede usarse tubería de cobre cuyas uniones se harán con soldadura fuerte capilar, a una temperatura de fusión mayor de 550 ºC y menor de 800 ºC, sin utilizar fundente de acuerdo con las normas NTC 2700 y NTC 2863. También, puede utilizarse tubería de acero al carbono la cual, en caso de trabajar a presiones mayores de 350 mbar y dentro de las edificaciones, se soldará según la NTC 2057 y ANSI B31.8. No se permiten uniones roscadas en los montantes si la presión es mayor a 350 mbar, excepto lo indicado en el numeral 3.8. 3.9.2.1.1 Disposiciones de las líneas matrices. Las línea matrices podrán ser colocadas a la vista, por conductos, por las fachadas de los edificios, fijándolos firmemente por medio de abrazaderas, ganchos u otros soportes adecuados, preferiblemente galvanizados en caliente, y separados y aislados según las especificaciones de la NTC 2505. Si la línea matriz se instala en el interior del edificio con presiones entre 1,4 bar y 350 mbar, podrá ser roscada y se alojará en un conducto independiente (buitrón) que no se puede utilizar para la colocación de otro tipo de elementos, como tuberías hidráulicas o sanitarias, ni para servicios eléctricos, telefónicos, etc. El conducto cumplirá con las siguientes especificaciones mínimas: • Conducto rectangular y vertical, de sección constante hasta lo alto de la edificación, con dimensiones no inferiores a 45 cm de ancho y 30 cm de profundidad; en cada piso se realizarán las derivaciones hacia los centros de medición, los cuales serán de dimensiones apropiadas según el número de medidores a instalar. Las paredes del conducto estarán construidas con ladrillo o bloque y serán lisas y herméticas (sin rebordes de losas). Interiormente el conducto no puede ser pintado ni recubierto con materiales inflamables. • Si el conducto tiene forma triangular se garantizará un espacio libre interior de 20 cm X 20 cm. • El conducto se ventilará tanto en la parte superior como inferior. La ventilación superior tendrá mínimo un área libre neta igual a la sección del conducto. El terminal del conducto debe sobresalir por lo menos cincuenta (50) centímetros de la abertura (puertas, ventanas, claraboyas, etc.) más alta de la edificación y su abertura superior estar protegida con un capuchón adecuado que permita la ventilación, pero que evite la entrada de aguas lluvias y cuerpos extraños. La ventilación inferior será mínima de 150 cm 2 libres y estará protegida
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con malla o celosías, a una altura mínima del piso de 30 cm; esta ventilación inferior se hará al exterior de la edificación o a un patio. 3.10 CONSTRUCCIÓN DE REDES EXTERNAS. Toda construcción de una red externa estará precedida de la selección de los materiales, sus características básicas y sus condiciones de manejo. 3.10.1 Materiales. Para la selección de los materiales a utilizar en la construcción de las redes externas se tienen en cuenta diferentes aspectos, tales como: Costos, facilidad de transporte y manipulación del material, seguridad en su operación, etc. El material más utilizado actualmente en la construcción de redes externas para gas, por su versatilidad, facilidad de manejo y resistencia a la corrosión, es el polietileno. 3.10.1.1 Tuberías. Los diámetros a utilizar para las redes externas en polietileno, hasta una presión de cuatro con catorce (4,14) bar, serán los indicados en el numeral 3.3.1. 3.10.1.2 Accesorios. Para la construcción de redes externas, las tuberías de polietileno serán empalmadas con accesorios del mismo material, aplicando termofusión (calor y presión) o electrofusión. Los accesorios más comúnmente empleados en la construcción de redes de gas son: Tapones, codos, uniones, tees, silletas, reducciones, etc., todos ellos fabricados bajo procesos de extrusión. 3.10.2 Manejo y almacenamiento de los materiales. Durante el transporte, la tubería puede sufrir daños mayores o menores que afecten sus propiedades físicas, por lo cual es necesario revisarla con el objeto de poder detectar cualquier deterioro. Si la tubería es colocada sobre maquinaria o piezas metálicas, puede sufrir rayones en su superficie. Si éstos tienen una profundidad de 1/3 ó más del espesor de pared, será necesario cortar la sección dañada de dicha tubería. Cuando sobre un lote de tubería se coloca mercancía pesada, se puede producir un ovalamiento en dicha área. Si éste se encuentra a mitad del tubo, procurará su recuperación mediante la aplicación de uno o dos anillos fríos; si no se logra, se cortará la sección dañada. La tubería de polietileno no quedará expuesta a la intemperie, salvo por períodos cortos, ya que la luz directa del sol y las temperaturas mayores a treinta y ocho grados centígrados (38 °C) pueden afectar la integridad de la misma. Los rollos se manipularán en la obra, instalados en los carreteles diseñados para este propósito. Los extremos de la tubería se protegerán contra la suciedad mediante tapones adecuados. Se inspeccionarán visualmente los rollos de tubería antes de llevarlos a la obra, con el fin de detectar cualquier daño u obstrucción provocado en el transporte que, de otro modo, sería laborioso encontrar una vez instalados. 3.10.3 Instalación. 3.10.3.1 Posición de las redes en vías públicas. La construcción de las redes para gas en vías públicas nuevas garantizará que no se presente ningún tipo de interferencia en la ubicación de las mismas respecto a otros servicios públicos: Acueducto, Alcantarillado, Energía, Telecomunicaciones, etc. 3.10.3.2 Tendido de redes. La excavación se ajustará a las especificaciones de la empresa en cuanto a profundidad de la misma, lo cual garantiza que la tubería no sufrirá aplastamiento ni reducción en su área de flujo; donde existan cruces con otros servicios como telecomunicaciones, energía o acueducto, se instalará a un mínimo de veinte (20) cm por debajo de la más profunda. Se exceptúan aquellas redes o canalizaciones que, por condiciones de hermeticidad, características del fluido que transportan o necesidades de reparación y mantenimiento, requieran consideraciones especiales; tal es el caso de los sistemas de recolección de aguas residuales, etc., los cuales se sujetarán a estudios particulares y sometidos a consideración por parte de la empresa distribuidora.
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Las líneas secundarias deberán instalarse a una profundidad no inferior a sesenta (60) centímetros, medidos desde la superficie del terreno hasta la clave de la tubería siempre que vayan por vías dispuestas para el tráfico vehicular. También podrá utilizarse para la instalación el relleno fluido, el cual es un material cementoso, autocompactante y autonivelante con propiedades de un suelo mejorado cuyas características mecánicas y volumétricas son estables en el tiempo. Podrá utilizarse el relleno fluido en sitios que a juicio de la empresa lo considere aplicable y previos análisis de laboratorio. El relleno fluido debe presentar propiedades físicas y mecánicas apropiadas para lograr y garantizar la resistencia exigida y el mínimo asentamiento dentro de la zanja. La producción del relleno fluido se debe realizar en forma industrializada en planta, cumpliendo con lo establecido en la Norma NTC 4859. La colocación de la tubería de polietileno dentro de la brecha en cualquier diámetro, cuando se utilice relleno fluido, debe estar asegurada al suelo por medio de unos ganchos metálicos de sujeción de diámetro 3/8" liso cada 3 m envuelto con un material plástico ya sea de la cinta de demarcación o similar que no permita el contacto directo de este gancho con el polietileno. Ver detalle de zanja típica en pavimento con relleno fluido en la figura 3.4. En el caso que la red secundaria vaya por andenes o zonas verdes, la anterior consideración para la profundidad puede reducirse a cincuenta (50) centímetros.
Notas. • Medidas dadas en metros.
• En el cruce con otros servicios, debe existir una separación mínima de 0,20 m entre las tangentes de las tuberías. • Solo la interventoría autorizará el lleno alrededor de la tubería con material proveniente de la excavación. • El lecho en arena l arenilla se colocara dependiendo del tipo de material que se encuentre en la excavación para evitar que entre en contacto con la tubería.
• Cuando
se requiera, en la misma zanja se podrá colocar tanto la red arteria como el anillo de distribución, conservando la distancia antes dicha.
No se admite desenrollar la tubería en forma de espiral. No se podrán instalar las tuberías sobre piedras con aristas cortantes. Cuando se presente esta situación, se procederá a colocar un colchón de arena o arenilla de cinco (5) cm de espesor en toda el área. Al colocar la tubería en la zanja, se tendrá la precaución de tenderla serpenteada, es decir no recta, con el fin de facilitar los movimientos de contracción y dilatación que se puedan presentar. Para las uniones de los accesorios y las tuberías se tendrá especial cuidado en la limpieza, puesto que muchos defectos se pueden presentar por la influencia de los aceites, grasas y suciedades.
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Cuando se haga un cambio de dirección sin codo, se dará a la excavación la curvatura necesaria para no forzar la tubería. Dicha curvatura tendrá un radio mínimo igual a veinticinco (25) veces el diámetro externo del tubo. No se permitirán uniones en la curvatura. La acometida domiciliaria estará colocada a un mínimo de sesenta (60) cm de profundidad, o a la profundidad permitida por las normas técnicas colombianas, sobre un lecho libre de piedras y en condiciones similares a las redes arterias y los anillos de distribución. Cuando la acometida atraviese antejardines o zonas verdes que puedan ser sitios de siembra de plantas, se colocará un mortero a 0,20 m por encima de la clave del tubo, con las correspondientes cintas de señalización.
• Cinta de señalización. Para prevenir daños en las tuberías con excavaciones cercanas al
sitio en donde se encuentre colocada la tubería para el gas, se utilizará cinta de señalización. Esta será de PVC o de polietileno, de diez (10) cm mínimo de ancho, de color amarillo, que contenga impresa la señal “Precaución, red de gas”, al igual que el logotipo del Gas, en color negro, en forma continua y con un largo de impreso de ochenta (80) cm y tamaño de cada letra de 2x3 cm; además tendrán un espesor mínimo de 0,23 mm. Esta cinta se colocará a veinte (20) cm, como mínimo, por encima de la clave de la tubería de gas; será suficientemente flexible y se dispondrá para su instalación de rollos de cien (100) m de longitud.
• Lleno de zanjas.
Una vez colocada la tubería en el fondo de la zanja, se procederá a cubrir la misma con el material producto de la excavación, arena o arenilla, retirando las piedras con aristas agudas que pudieran quedar en contacto con la tubería, con el fin de evitar daños o talladuras en la red de polietileno.
La compactación del lleno de las zanjas se hará prudencialmente en capas no mayores a veinte (20) cm, sin dejar vacíos; las últimas capas se apisonarán al 85-90% según el ensayo Proctor modificado. 3.10.4 Prueba de hermeticidad de las tuberías. Las redes arterias y los anillos de distribución se probarán a una presión de 6,21 bar, durante un período mínimo de doce (12) horas, con toma de lecturas a intervalos de dos (2) horas. Las pruebas de presión se efectuarán transcurrido un tiempo mínimo de diez (10) minutos o el que indique el fabricante de la tubería, después de realizada la última unión. Durante la prueba no se deberá presentar disminución de la presión. Para la prueba se utilizará aire o cualquier gas inerte, no siendo permitido el uso de oxígeno. Los manómetros tendrán una escala graduada cada 6,9 kPa (1 psig) y con una carátula con un diámetro mínimo de 76 mm (3”), con el propósito de detectar cualquier fluctuación de presión. No está permitido realizar uniones de accesorios de polietileno utilizando pegantes o sellantes químicos: sólo se aceptan uniones mediante procesos de termofusión o electrofusión. Tampoco se permite la unión con accesorios de materiales diferentes al polietileno, a excepción del elevador. No está permitida la unión de tuberías o accesorios de polietileno con tuberías o accesorios de PVC. 3.10.5 Referenciación. Las redes externas que se localicen por fuera de la edificación y enterradas se referenciarán de tal forma que sea fácil determinar su alineamiento horizontal. Para tuberías que vayan por zonas verdes, se construirán mojones de concreto u otro material, grabados con la palabra “GAS” y cuando vayan por andenes o por pisos duros, se instalarán placas metálicas en los paramentos de las edificaciones, también grabados con la palabra “GAS” en el respectivo piso, cada cambio de dirección y, en urbanizaciones cerradas, máximo cada 10 m en tramos rectos. Esta referenciación es independiente de la cinta de señalización colocada en la zanja de instalación de la tubería. 3.11 LISTA DE FIGURAS. Se incluyen, en orden ascendente, las figuras 3.1 a 3.5. La figura 3.3 se refiere a la ubicación del regulador de primera etapa en edificios.
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Finalmente, las figuras 3.4 y 3.5 señalan el detalle del tendido de tuberías de polietileno y la caja y tapa para poliválvula. Cuadro 3.1 – Factor de Demanda N 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
FD 1.0 0 0.8 0 0.7 8 0.7 6 0.7 4 0.7 2 0.7 0 0.6 8 0.6 6 0.6 5
N 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
FD 0.6 4 0.6 3 0.6 2 0.6 1 0.6 0 0.5 9 0.5 8 0.5 7 0.5 6 0.5 5
N 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
FD 0.5 5 0.5 4 0.5 4 0.5 3 0.5 3 0.5 3 0.5 2 0.5 2 0.5 2 0.5 1
N 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40
FD 0.5 1 0.5 1 0.5 0 0.5 0 0.5 0 0.4 9 0.4 9 0.4 9 0.4 8 0.4 8
N 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50
FD 0.4 8 0.4 7 0.4 7 0.4 7 0.4 7 0.4 7 0.4 6 0.4 6 0.4 6 0.4 6
FUENTE: Empresas Publicas de Medellín E.S.P.
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N
FD
60
0.45
70
0.43
80
0.42
90
0.41
100
0.40
200
0.38
300
0.36
400
0.33
500 100 0
0.30 0.26
ANEXO ANEXO ANEXO ANEXO ANEXO
A B C D E
ANEXOS Reglamentación para la prestación del servicio de gas Diámetros internos de tubería NTC que deben consultarse Símbolos convencionales para instalaciones de gas Presentación de proyectos de redes de gas en sectores residencial y no residencial bolos convencionales para instalaciones de gas. ANEXO A
REGLAMENTACIÓN PARA LA PRESTACIÓN DEL SERVICIO DE GAS En este anexo se hace un resumen del procedimiento y la información que presentará el cliente en su solicitud de aprobación de proyectos de gas. A.1 CERTIFICADO SOBRE LA DISPONIBILIDAD DEL SERVICIO DE GAS Antes de iniciar cualquier diseño de proyectos de gas, los cuales van a ser atendidos por la empresa distribuidora, es requisito verificar la disponibilidad del servicio de gas, mediante solicitud a la Subgerencia del Gas de la misma empresa, indicando la ubicación del predio. Adicionalmente, este requisito es exigido por las oficinas municipales de Planeación o por las respectivas Curadurías Urbanas, para el otorgamiento de la licencia de construcción en nuevas edificaciones, de acuerdo con la reglamentación vigente sobre servicios públicos domiciliarios. A.2 SOLICITUD DE ESTUDIO Y APROBACIÓN DE DISEÑOS PARA REDES DE GAS. En general, los proyectos con redes de gas tendrán un solo punto de conexión a la red de gas, mientras se mantengan las presiones mínimas en la red. Para la solicitud de estudio y aprobación de diseños para redes de gas se enviará a la empresa la siguiente información: A.2.1 Información general. Todo proyecto debe ser radicado. Los planos deben ir acompañados de una comunicación dirigida a la oficina de diseño en la que se indique:
• Municipio - Dirección electrónica
• Fecha • No de instalaciones • Dirección exacta del proyecto • Potencia diseñada • CC o NIT del propietario o el Constructor • Cédula y TEL. instalador • Nombre del propietario o el Constructor • Cédula y TEL. diseñador • Nombre del proyecto • Número telefónico • Tipo de proyecto: Nuevo o existente Si el diseño cumple técnicamente, es aprobado; en caso contrario se devuelve para que se hagan las correcciones indicadas. NOTA: Los planos devueltos para correcciones, siempre deberán adjuntarse cuando se ingrese nuevamente el proyecto, con el propósito de agilizar la revisión.
A.2.2 Memorias de cálculo. Se exigen conjuntamente con la presentación de los planos; serán un soporte de la documentación del proyecto y contendrán la firma y número de matrícula del profesional o del instalador. Tanto los profesionales, como los instaladores estarán inscritos en el Registro Único de Diseñadores, Técnicos, Tecnólogos, Instaladores y Soldadores de Redes de Gas de la empresa distribuidora. Se seguirán los criterios establecidos en la presente Guía de Diseño y la demás normatividad vigente. Éstas se acompañarán de la siguiente información, presentada en planos:
A.2.2.1 Para instalaciones unifamiliares. • Localización de los artefactos a gas y su red asociada en vista en planta acotada. • Esquema en tres dimensiones de la red interna, con cuadro de caudales, diámetros y longitud de cada tramo de la tubería a utilizar. • Detalles del sistema de ventilación en la zona de ubicación de los gasodomésticos. • Detalle del sistema de evacuación de los productos de la combustión. A.2.2.2 Bloques individuales de apartamentos. Se presentará lo indicado en instalaciones unifamiliares para cada tipo de apartamento, y además: • Plano urbanístico con la localización del bloque de apartamentos. • Vista en planta de un piso típico con ubicación de buitrones para el montante, centros de medición y descargas de productos de combustión. • Esquema en tres dimensiones de la red exterior, con dimensionamiento, longitudes y caudales para cada tramo. • Detalle de los buitrones que conducirán los montantes principales. • Detalle de los conductos o chimeneas a utilizar para la descarga de los productos de la combustión, con sus respectivos remates y memorias de cálculo. • Localización y detalle del nicho para la futura regulación de gas natural, con dimensiones mínimas libres de 60 cm, por 60 cm, por 30 cm, que incluirá la válvula principal para edificios o el registro de corte general, así como su ubicación en la fachada. A.2.2.3 Para urbanizaciones de varios edificios o casas. Adicional a lo especificado para instalaciones unifamiliares y bloques individuales de apartamentos, se requiere:
• Plano urbanístico con la localización, indicando la conexión a la red de gas natural. • Ubicación de válvulas de polietileno, en los casos que aplique; • Registro de corte general y derivaciones.
Para bloques de apartamentos y urbanizaciones, sólo se aceptarán planos presentados en los formatos Serie B1 (1.0 m x 0,7 m) y B2 (0,7 m x 0,5 m) de la NTC-1001. Las convenciones serán las indicadas en el Anexo D. A.3
CONSIDERACIONES GENERALES
A.3.1 Para la construcción o modificaciones. • Los artefactos a gas considerados en los diseños cumplirán como mínimo, las condiciones expresadas en el numeral 2.1 de la presente Guía. • A ninguna instalación de gas se le pueden hacer modificaciones al diseño, como adiciones, derivaciones o reparaciones sin la correspondiente autorización de dicha Entidad. A.3.2 Para la prestación del servicio. servicio, entre otras:
Está prohibido y son causales de la suspensión del
• El cambio de uso del servicio que se haya aprobado, sin previa autorización. • Construir, trasladar o modificar las instalaciones o las acometidas sin previa autorización.
• Toda modificación inconsulta al diseño, o a la instalación interna o a los gasodomésticos. • Proporcionar el servicio de gas a otro inmueble o suscriptor distinto del beneficiario del servicio. • Conectar instalaciones a las redes de distribución sin autorización previa de la empresa. • Dañar, retirar o adulterar el equipo de medición que está bajo su responsabilidad; retirar, romper o adulterar los sellos instalados en los equipos de medición, protección o control o cambiar los instalados inicialmente sin la autorización de la empresa. • Interferir la utilización, operación o mantenimiento de las líneas, redes y demás equipos necesarios para suministrar el servicio de gas.
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• Impedir a los funcionarios autorizados por la empresa la inspección de instalaciones
internas, modificaciones en las acometidas, equipos de medición o la lectura de los medidores. • Efectuar, sin autorización, una reconexión cuando el servicio ha sido suspendido. A.3.3 Precauciones. • Los artefactos a gas que vayan a ser instalados, serán revisados previamente con el fin de garantizar el cumplimiento de las normas y especificaciones técnicas. • Los sistemas de evacuación de los productos de la combustión estarán acordes con esta Guía y con las NTC aplicables. • Verificar que los artefactos a gas posean los accesorios para la operación con gas natural. A.4 VISITAS DE CONFRONTACION DE DISEÑO Una vez verificados los diseños, se solicitará a la misma la supervisión técnica durante la construcción del proyecto. No se asume responsabilidad alguna por las instalaciones que se adelanten unilateralmente por el constructor de las redes de gas. Por lo tanto es necesario, previamente a la iniciación del proceso constructivo de las redes, llevar a cabo una reunión conjunta en la obra en la cual participen el Director responsable de la misma, el Instalador autorizado y el Asistente Técnico de la empresa con el objetivo de definir en el sitio las redes del proyecto conforme al diseño aprobado, los aspectos de seguridad y de salubridad, la protección y pintura de tuberías antes de su instalación y demás detalles necesarios. Con anterioridad a la conexión del servicio, se constatará que cada instalación en particular no haya sido modificada, que se encuentra apta para el servicio y que los artefactos a gas y accesorios se ajustan a la reglamentación vigente. De acuerdo con la legislación, el suministro del gas está sujeto a que las viviendas de los usuarios cumplan con los requisitos técnicos, de nomenclatura, estratificación y urbanismo (Resolución CREG 067 de diciembre 21 de 1995). De la inspección final, se expedirá una Constancia de Verificación que indica que el proyecto cumplió con las normas técnicas vigentes para las redes de gas. ANEXO B DIÁMETROS INTERNOS DE TUBERÍAS TUBERÍA DE COBRE Diámetro Nominal PLG
Diámetro Exterior mm
1/4 3/8 1/2 5/8 3/4 1 1 1/4 1 1/2 2 2 1/2
9.53 12.70 15.88 19.05 22.23 28.58 34.93 41.28 53.98 66.68
Diámetro Interior (mm)
Tipo K 7.75 10.21 13.39 16.56 18.92 25.27 31.62 37.62 49.76 61.85
Tipo L 8.00 10.92 13.84 16.92 19.94 26.04 32.13 38.23 50.42 62.61
FUENTE: Empresas Publicas de Medellín E.S.P.
TUBERÍA DE ACERO SCH 40
TUBERÍA DE POLIETILENO
Diámetro Nominal PLG
Diámetro Exterior mm
Diámetro Interior mm
Diámetro Nominal mm
Diámetro Exterior mm
Diámetro Interior mm
1/2 3/4 1 1¼ 1½ 2
21.34 26.67 33.40 42.16 48.26 60.33
15.80 20.93 26.64 35.05 40.89 52.50
20 25 32 63 90 110 160 200
20 25 32 63 90 110 160 200
15.4 20.4 26.2 51.4 73.60 90.00 130.80 163.60
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FUENTE: Empresas Publicas de Medellín E.S.P.
ANEXO C NTC QUE DEBEN CONSULTARSE NTC 332 Roscas asa para tuberías y accesorios. NTC 478 Aleaciones con cinc (latones). Clasificación de tipos y forma de los productos terminados. NTC 1000 Sistema Internacional de Unidades. NTC 1575 Aleaciones cobre y estaño (bronces). Clasificación de tipos y formas de los productos terminados. NTC 1746 Plásticos. Tubos de polietileno para conducción de gases a presión. NTC 1908 Válvulas manuales de gas para artefactos, válvulas para conectores de artefactos y válvulas terminales de mangueras. NTC 2057 Código para calificar el procedimiento para soldar y la habilidad del soldador. NTC-2076 Galvanizado por inmersión en caliente para elementos en hierro y acero. NTC 2104 Rosca para tubos en donde la estanqueidad de la unión se hace en los filetes. NTC 2150 Electrotecnia. Recubrimientos electrolíticos con cinc en hierro y acero. NTC 2249 Tubos de acero al carbono con o sin costura para usos comunes, aptos para ser roscados. NTC 2263 Metrología. Manómetros indicadores de presión, manómetros de vacío y manómetros de presión-vacío para usos generales. NTC 2451 Pinturas. Imprimantes anticorrosivos ricos en cinc. NTC 2505 Instalación para suministro de gas en edificaciones residenciales y comerciales. NTC 2576 Aparatos mecánicos. Válvulas y mecanismos termoplásticos de corte accionada manualmente para sistemas de distribución de gas. NTC 2635 Sellantes para uniones de tuberías y accesorios para gas natural y gases licuados del petróleo. NTC 2700 Metales no ferrosos-Soldadura de tipo suave. Composición química y forma de suministro. NTC 2728 Medidores de gas tipo diafragma. NTC 2826 Dispositivos generales para medidores de volumen de gas. NTC 2832 Artefactos de uso doméstico que emplean gases combustibles para la cocción de alimentos. NTC 2863 Metales no ferrosos. Resina como fundente para núcleos de soldadura. NTC 3293 Aparatos mecánicos. Reguladores internos de presión para equipos que funcionan con gas (primera revisión). NTC 3384 Termostatos para aparatos domésticos y equipos industriales de uso similar que utilizan gas. NTC 3424 Válvulas de alivio y dispositivos automáticos de corte de gas para sistemas de suministro de agua caliente. NTC 3458 Higiene y seguridad. Identificación de tuberías y servicios. NTC 3470 Tubos de acero soldados o sin costura recubiertos de cinc por inmersión en caliente. NTC 3527 Reglas comunes aplicables a la construcción y ensayo de los artefactos que emplean gases combustibles para usos domésticos, comerciales e industriales. NTC 3531 Artefactos para la producción instantánea de agua caliente para usos sanitarios a nivel doméstico. NTC 3538 Válvulas metálicas para gas accionadas manualmente con presiones manométricas de servicio desde 6,8 kPa hasta 8,61 kPa de tamaño desde 12,5 mm hasta 50,8 mm. NTC 3561 Especificaciones para tuberías flexibles de caucho, mangueras de caucho y accesorios de ensamble para mangueras de caucho usados en instalaciones para GLP (Fase gaseosa) y aire con mezcla de gas propano. NTC 3567 Ductos metálicos para la evacuación por tiro natural de los productos de la combustión de gas. NTC 3631 Ventilación de recintos interiores donde se instalan artefactos que emplean gases combustibles para uso doméstico, comercial e industrial. NTC 3632 Instalación de gasodomésticos para cocción de alimentos. NTC 3643 Gasodomésticos. Especificaciones para instalación de gasodomésticos para la producción instantánea de agua caliente para uso doméstico. Calentadores de paso continuo. NTC 3727 Reguladores de servicio para gas natural con dispositivo interno para alivio de sobrepresión. NTC 3728 Redes de distribución urbanas de gas. NTC 3740 Válvulas metálicas para gas accionadas manualmente para uso en sistemas de tuberías con presiones manométricas de servicio inferiores a 0.069 bar. NTC 3741 Conectores flexibles de construcción parcialmente metálica para aparatos que funcionan con gas. NTC 3765 Gasodomésticos. Requisitos generales de seguridad para gasodomésticos. NTC 3833 Conductos de gas. Especificaciones para el diseño e instalación de sistemas para la evacuación de productos de la combustión de los artefactos de gas para uso doméstico, comercial e industrial. NTC 3838 Gasoductos. Presiones de operación permisibles para el transporte, distribución y suministro de gases combustibles. NTC 3853 Equipo, accesorios, manejo y transporte de GLP. NTC 3853-1 Instalación de sistemas de GLP. NTC 3873 Reguladores de presión para GLP. NTC 3944 Tubería rígida de cobre sin costura. Tamaños normalizados. NTC 3949 Estaciones de regulación de presión para redes de transporte y distribución de gas combustible. NTC 3950 Medidores de gas tipo diafragma. Características físicas. NTC 4082 Equipos de cocción para uso comercial que funcionan con gas. Requisitos de seguridad. NTC 4128 Tubería flexible de cobre sin costura para gas natural y gases licuados del petróleo (GLP). NTC 4136 Medidores de gas tipo rotatorio. NTC 4138 Accesorios para tubería de automóvil. NTC 4282 Instalaciones para suministro de gas en edificaciones industriales. NTC 4354 Conectores metálicos para artefactos a gas. NTC 4534 Dispositivos de transición para uso en las instalaciones de suministro de gas (Elevadores). NTC 4554 Medidores de gas tipo diafragma con capacidad superior a 16 m3/h. Características físicas. NTC 4579 Tubería corrugada de acero inoxidable para uso con combustibles gaseosos en edificaciones residenciales y comerciales. NTC 4859 Concretos. Especificaciones del relleno fluido
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ANEXO D SÍMBOLOS CONVENCIONALES PARA INSTALACIONES DE GAS
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FUENTE: Empresas Publicas de Medellin E.S.P.
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ANEXO E PRESENTACIÓN DE PROYECTOS DE REDES DE GAS EN SECTORES RESIDENCIAL Y NO RESIDENCIAL PROCEDIMIENTO 01 PROYECTO: Todo conjunto de seis (6) o más instalaciones en viviendas usada, o tres (3) o más instalaciones en vivienda nueva que están ubicadas en el mismo predio para el caso del sector residencial, o cualquier instalación en el sector no residencial. 1. REQUISITOS GENERALES. Los proyectos, independientemente de la potencia total instalada y el número de instalaciones, siempre deberán estar avalados por personal calificado que se encuentre inscrito en el Registro Único de Diseñadores, Técnicos, Instaladores y Soldadores de Redes de Gas de las Empresas Públicas de Medellín E.S.P. El alcance, en número de instalaciones, del personal calificado, depende de la categoría en la que se encuentre inscrito y se rige por los siguientes lineamientos: Sector Residencial: Construcciones que incluyan hasta seis (6) instalaciones, en vivienda usada, o hasta tres (3) en vivienda nueva, ubicadas en un mismo predio, podrán ser avaladas con la firma de un instalador inscrito y activo en el Registro Único de Diseñadores, Técnicos, Instaladores y Soldadores de Redes de Gas, sin previa presentación de diseño. Proyectos con un máximo de diez (10) instalaciones, podrán ser avalados con la firma un técnico inscrito y activo en el Registro Único de Diseñadores, Técnicos, Instaladores y Soldadores de Redes de Gas, previa presentación de diseño. Proyectos con más de diez (10) instalaciones deberán ser avalados con la firma de un profesional inscrito y activo en el Registro Único de Diseñadores, Técnicos, Instaladores y Soldadores de Redes de Gas, previa presentación de diseño. B. Sector No Residencial. Proyectos con presiones menores o iguales a 0,023 bar y potencia de diseño menor o igual a 70 Kw., diseña y construye un Instalador, Técnico o Profesional; para potencias hasta 140 Kw., diseña un Técnico o Profesional y por encima de este valor, diseña un Profesional. Proyectos con presiones entre 0,023 bar y 0,140 bar y potencia de diseño máxima de 140 Kw., diseña un Técnico o Profesional y construye un Instalador, Técnico o Profesional. Proyectos con presiones mayores a 0,140 bar y cualquier potencia de diseño contemplada, diseña un Profesional y construye un Instalador, Técnico o Profesional. 2. PROCEDIMIENTO Presenta el diseño del proyecto en la taquilla N° 17 ubicada en el sótano 2 norte, Equipo Atención Constructores y Administradores de Copropiedad, Edificio Empresas Públicas de Medellín E. S. P., El plano debe estar acompañado de los siguientes requisitos: Formato FSG-001, “Solicitud de revisión de diseños de redes de gas en el sector residencial y no residencial”, debidamente diligenciado. Memorias de cálculo Un juego de Planos Serie B1 (1.0 m X 0.7 m) y (0.7 m X 0.5 m) de la NTC 1001. Nota: Para las solicitudes de revisiones de diseños en los PROYECTOS NO RESIDENCIALES, es indispensable la presentación de la cuenta de servicios públicos de la dirección donde se efectuará el cobro del servicio y deberán ser entregado en papel y medio magnético.
Si el diseño cumple técnicamente, el funcionario responsable de la revisión procede a aprobarlo. En caso contrario, se devuelve para que se le hagan las correcciones indicadas. En ambos casos el funcionario encargado del Área de Expansión Redes de Gas, informará telefónicamente al diseñador, el estado del proyecto. Toda nueva revisión de diseño, deberá ser ingresada a través de taquilla N° 17 ubicada en el sótano 2 norte, Equipo Atención Constructores y Administradores de Copropiedad, Edificio Empresas Públicas de Medellín E. S. P., NOTA: Los planos devueltos inicialmente para correcciones, siempre deberá adjuntarse cuando se ingrese nuevamente el proyecto, para agilizar la revisión del mismo.
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El diseñador o instalador responsable de la construcción de las redes de gas, después de aprobados los diseños, deberá, antes de iniciar la ejecución de los trabajos, solicitar la asistencia técnica al Área Expansión Redes de Gas al teléfono 3804055. Empresas Públicas de Medellín E.S.P., se reserva el derecho de brindar asistencia técnica a aquellos proyectos de redes de gas que sean construidos sin aprobación previa de diseños. El propietario o administrador y el diseñador podrán solicitar información del estado de su proyecto al Área Expansión Redes de Gas al teléfono 3804055. Una vez terminados los trabajos y aprobados a satisfacción por Empresas Públicas de Medellín, el instalador de las redes de gas deberá entregar la documentación que se relaciona mas adelante. Nota: En todos los casos, los diseños, memorias y certificaciones asociadas a los proyectos, serán entregados directamente al responsable de los mismos en las taquilla N° 17 ubicada en el sótano 2 norte, Equipo Atención Constructores y Administradores de Copropiedad, Edificio Empresas Públicas de Medellín E. S. P.,
3. REQUISITOS DE LOS PLANOS Tamaño de los planos: Sólo se aceptarán planos presentados en los formatos Serie B1 (1,0 m x 0,7 m) y B2 (0,7 m x 0,5 m) de la NTC 1001. 2. Contenido del rótulo: Nombre del proyecto. Dirección exacta del proyecto y municipio. Compañía diseñadora. Nombre, firma y número de matrícula del profesional que diseñó. Contenido del plano. Escala. Fecha. Número del plano (x/n). Espacio para sellos: Se reservará un espacio en blanco de 10 cm x 15 cm, en la esquina inferior derecha de cada plano, con la mayor longitud orientada horizontalmente. 4. Contenido de los Planos: 4.1 Se deberá presentar tantas plantas completas como pisos tipos diferentes haya en el proyecto, con una escala mínima de 1:75, y que contendrán: • Trazado de la red, indicando la posición de las válvulas. • Localización e identificación de las ventilaciones indicando el área neta mínima. • Localización e identificación de la evacuación de los productos de la combustión. • Indicar la ubicación de los gasodomésticos. • Indicar la ubicación de los electrodomésticos y muebles. • Localización de los centros de medición. • Localización del regulador de primera etapa. • Localización, identificación y dimensiones de los buitrones de gas. En los casos que aplique, la localización, identificación, materiales y dimensiones de la ventilación inferior del buitrón del montante. 4.2 Esquemas tridimensionales (montante y redes internas) que contengan: • Tramo: Indicar si va soldado, encamisado y a la vista (por defecto es roscado, sin camisa y empotrado). • Longitud en metros. • Material. • Diámetro en milímetros. • Gasodoméstico asociado a cada salida. 4.3 De la evacuación de los productos de la combustión se requiere: Vista de la elevación total, altura mínima por encima del nivel del techo, sección transversal y tipo de
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sombrerete de cada chimenea, cenicero y ventilación inferior, si aplica; además, para conductos y conectores se deberá especificar diámetros, material y calibre de lámina. 4.4 Ventilación:
Vista frontal de las ventilaciones y vista en corte de las mismas.
4.5 Conductos de evacuación a fachada para calentadores de acumulación tipo B1 y secadoras de ropa a gas: Para calentadores de acumulación de potencia mayor de 4,2 kW, tipo B1, y que requieren, obligatoriamente conducto de evacuación de humos a fachadas (Estipulado por Resolución No 1023 de mayo 25/2004, del Ministerio de Comercio, Industria y Turismo). Se debe dibujar detalle de este conducto. Para las secadoras de ropa a gas es obligatoria la instalación de conductos de evacuación, tal como lo indica la norma NTC-5256. El constructor deberá dejar instalado el conducto rígido y los deflectores, siguiendo lo estipulado en la norma. Se debe dibujar detalle en planos de acuerdo con la solución escogida. 4.6 Red externa: Localización geográfica del proyecto con respecto a las vías existentes. • Red de polietileno: Longitud, diámetro, punto de conexión a red de EE.PP.M. Indicar los mojones y las placas de señalización. 4.7 Cuadro de detalles: Ítem
Ver figuras en Guía de Diseño de EE.PP.M.
Caja para regulador de primera etapa Centro de Medición Tendido de tuberías de polietileno Remate de chimenea, sombrerete tipo X Posición de las redes en vías públicas nuevas Caja para poliválvula Distancia para dispositivo de anclaje
Ver Tabla 1 NTC 2505
4.8 Notas: El diseño, la construcción, la operación y la supervisión del sistema de abastecimiento y distribución de gas deberán cumplir con la norma NTC 2505, con la Guía para el Diseño e Instalación de Redes de Gas de las Empresas Públicas de Medellín E.S.P. y con las demás normas vigentes. Las tuberías y accesorios metálicos se protegerán contra la corrosión con un producto que cumpla con los requerimientos de la NTC 2451. Los calentadores de acumulación de potencia mayor de 4,2 kW, tipo B1, requieren, obligatoriamente, conducto de evacuación de humos a fachadas (Estipulado por Resolución No 1023 de mayo 25/2004, del Ministerio de Comercio, Industria y Turismo). Se debe dibujar detalle de este conducto. Para las secadoras de ropa a gas es obligatoria la instalación de conductos de evacuación, tal como lo indica la norma NTC-5256. El constructor deberá dejar instalado el conducto rígido y los deflectores, siguiendo lo estipulado en la norma. Se debe dibujar detalle en planos de acuerdo con la solución escogida. El constructor dejará instalados en forma definitiva los centros de medición y el regulador de primera etapa. El presente diseño se hizo con base en los siguientes Gasodomésticos por instalación:
• Proyecto:
especificar si es nuevo o existente.
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N° Viviendas locales
o
Gasodomésticos*
Tipo
Potencia (kW)
Medidor
*Liste cada uno de los Gasodomésticos considerados. FUENTE: Empresas Publicas de Medellin E.S.P.
Reguladores: Etapa**
Rango presión entrada (manométrico) bar
de en
presión de salida (manométrico) en bar
Caudal (m3/h)
**Colocar tantas filas como etapas de regulación utilice FUENTE: Empresas Publicas de Medellin E.S.P.
• Estrato Socioeconómico. • Demanda total del proyecto en kW. El constructor no podrá iniciar la instalación de las redes de gas hasta tanto no se tenga aprobado el respectivo diseño. En caso de que esto no se cumpla, Empresas Públicas de Medellín E.S.P. se reservará el derecho de brindar la asistencia técnica a dicho proyecto. 4. MEMORIAS DE CÁLCULO Anexo con los planos de los proyectos, se debe enviar memorias de cálculo escritas a máquina, lapicero o computador, que contenga como mínimo los siguientes numerales: Descripción general del proyecto: Nombre, dirección, municipio, estrato, propietario, número de viviendas (sí hay locales comerciales indicar esta situación, etc.) Indicar si es proyecto nuevo o existente. En edificios existentes indicar el NIT de la copropiedad, nombre del administrador y número telefónico. Parámetros de diseño: Gravedad Específica del GN; Potencia total/ vivienda (describir los gasodomésticos, tipos y potencias); por lo tanto se indicará el caudal total "típico'' para cada vivienda; factor de demanda y caudal total de todo el proyecto. Si hay viviendas con caudales superiores (o inferiores) al "típico'', también deben describirse claramente. Se debe tener en cuenta que la potencia mínima de diseño por vivienda es 20 kW para estratos 1,2 y 3, y de 25 kW para estratos 4,5 y 6; toda instalación se debe diseñar para dos (2) salidas independientemente del estrato; la salida para la cocina y el horno se considera como una sola. Igualmente se debe tener en cuenta que los calentadores de acumulación con potencia mayor de 4.2 kW, se clasifican como tipo B1 y requieren, obligatoriamente, conducto de evacuación de humos a fachadas (Estipulado por Resolución No 1023 de mayo 25/2004, del Ministerio de Comercio, Industria y Turismo) Etapas de regulación y selección de medidor: Indicar siempre en cuántas etapas de regulación se harán el proyecto, indicando el caudal por cada etapa de regulación y los valores de presiones (manométricas) de entrada y salida. Seleccione el tipo de medidor (G1.6 ó G2.5, etc.) con base en la potencia de diseño de las instalaciones y que preferiblemente sean de flujo "izquierdo - derecho''. Ventilaciones: Calcule las áreas netas de ventilación de acuerdo con NTC 3631; indique el tipo de ventilación adoptado (rejilla con malla, rejilla con celosía, calados, fijación de celosías en ventanas, etc.) con su respectivo cálculo de área efectiva; distancias de colocación desde piso y techo respectivamente.
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Evacuación de productos de la combustión: En los casos que aplique, se debe presentar los cálculos del sistema de evacuación de productos de la combustión (conductos, chimeneas, conectores, sombreretes, etc.) de acuerdo con la NTC 3833 y NTC 3567. Cálculo de redes: Calcule todas las redes que apliquen al proyecto: anillos o redes externas (polietileno); acometida; línea matriz (montante); redes internas (la más desfavorable.), considerando los rangos de presión definidos en el numeral 3 y la velocidad de diseño, que no debe superar los 30m/s. Tener presente que para el cálculo de acometidas, redes externas de polietileno y montantes, las fórmulas respectivas trabajan con presiones absolutas y no manométricas (P absoluta = P manométrica + P atmosférica.). 5. DOCUMENTOS PARA APROBACIÓN DEL PROYECTO Una vez terminado y aprobado el proyecto se debe anexar la siguiente documentación para la obtención de la “Constancia de verificación” por parte de EE.PP.M.; todos estos documentos deberán presentarse en original y deben estar firmados por el instalador y por el propietario, constructor o administrador, según sea el caso. • Dos juegos de planos con sello de “obra construida”. • Acta de entrega general, según modelo adjunto. • Protocolos de hermeticidad, de las redes que apliquen: externas (polietileno), línea matriz (montante) e internas. Se anexa modelo típico. • Formato FC-001, versión actualizada de 2003-10-10, por duplicado, debidamente diligenciado por ambos lados para cada instalación, sin importar si son típicas o no.
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