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Construcción De La Red Secundaria De Gas Natural Para Los Barrios Palos Santos, 16 De Julio, Rafael Pavón, Villa Esperanza, Las Moras, Los Chacos Y Primero de Mayo – Villa Montes

EMPRESA TARIJEÑA DEL GAS EMTAGAS

PROYECTO PROYECTO: CONSTRUCCIÓN DE LA RED SECUNDARIA DE GAS NATURAL PARA LOS BARRIOS RAFAEL PAVON, VILLA ESPERANZA, LAS MORAS, LOS CHACOS, SAN JUAN Y PRIMERO DE MAYO– VILLA MONTES

TARIJA – BOLIVIA

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CONTENIDO CAPÍTULO I................................................................................................................................................. 1 1.1 MARCO INSTITUCIONAL..................................................................................................................... 2 1.2 ANTECEDENTES TÉCNICOS.............................................................................................................. 2 1.2.1 Distribución de Gas Natural en Bolivia............................................................................................... 3 1.3 DIAGNÓSTICO LEGAL E INSTITUCIONAL EN LA ETAPA DE INVERSIÓN Y OPERACIÓN..............3 1.3.1 Etapa de inversión............................................................................................................................... 3 1.3.2 Etapa de operación y mantenimiento.................................................................................................. 4 1.4 PROYECCIONES................................................................................................................................... 4 1.5 JUSTIFICACIÓN.................................................................................................................................... 5 1.6 OBJETIVOS........................................................................................................................................... 5 1.6.1 Objetivo General.................................................................................................................................. 5 1.6.2 Objetivos Específicos.......................................................................................................................... 6 1.7 UBICACIÓN DEL PROYECTO.............................................................................................................. 6 CAPÍTULO II................................................................................................................................................ 7 2.1 INTRODUCCIÓN.................................................................................................................................... 8 2.2 CONCEPTOS BÁSICOS APLICADOS EN EL DISEÑO........................................................................8 2.2.1 Gas Natural......................................................................................................................................... 8 2.2.2 Transporte del Gas Natural................................................................................................................. 9 2.2.3 Distribución.......................................................................................................................................... 9 2.2.4 Estación de Despacho (City Gate)...................................................................................................... 9 2.2.5 Red Primaria...................................................................................................................................... 10 2.2.6 Reguladores Distritales..................................................................................................................... 10 2.2.7 Red Secundaria................................................................................................................................. 10 2.3 TIPOS DE INSTALACIONES.............................................................................................................. 10 2.3.1 Instalaciones Residenciales o Domésticas.......................................................................................11 2.3.2 Instalaciones Comerciales................................................................................................................ 11 2.4 CONFIGURACIÓN DE UNA INSTALACIÓN.......................................................................................11 2.4.1 Instalación Interior............................................................................................................................ 12 2.4.2 Acometida......................................................................................................................................... 12 2.4.2.1 Presión de Servicio de las Acometidas..........................................................................................12 2.5 ARTEFACTOS MÁS COMUNES A GAS............................................................................................. 12 CAPITULO III.............................................................................................................................................. 14 3.1 INTRODUCCIÓN.................................................................................................................................. 15 3.1.1 Características del material de PE.................................................................................................... 15 3.1.2 Alta Resistencia Química................................................................................................................... 16 3.1.3 Máximo cuidado al medio ambiente.................................................................................................. 16 3.1.4 Resistencia a la Abrasión.................................................................................................................. 16 3.1.5 Baja resistencia al flujo...................................................................................................................... 16 3.1.6 Comportamiento en frío..................................................................................................................... 17 3.1.7 Comportamiento en función del tiempo............................................................................................. 17 3.2 RESISTENCIAS MECÁNICAS Y FÍSICAS......................................................................................... 18 3.2.1 Dilatación y contracción térmica........................................................................................................ 18 3.2.2 Radio de Curvatura de los tubos....................................................................................................... 19 3.2.3 Resistencia al aplastamiento............................................................................................................. 19 3.2.4 Resistencia a la interperie................................................................................................................. 19 3.2.5 Pérdida de carga por fricción............................................................................................................. 19 3 . 2 . 6 Tubería de polietileno..................................................................................................................... 20 3.3 RESISTENCIA A LOS AGENTES QUÍMICOS.....................................................................................20 3.3.1 Resistencia química de las resinas de polietileno seleccionadas.....................................................20 3.3.1 Signo de ataque quimico.................................................................................................................. 20 3.3.3 Clasificaciones de resistencia química usadas para la tabla 1 y la tabla 2.......................................21 3.3.1 Aclarion sobre las Clasificaciones.................................................................................................... 20 3.4 MÉTODOS DE UNIÓN DE LAS TUBERÍAS Y ACCESORIOS...........................................................23 i

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3.4.1 Tubería de PE.................................................................................................................................... 23 3.4.2 Verificación de cumplimiento de la especificación técnica.................................................................25 3.4.3 Criterio de diseño a tomarse en cuenta en los tubos de PE.............................................................26 3.4.4 Seccionamiento de la red secundaria................................................................................................ 26 3.4.5 Accesorios para las tuberías............................................................................................................. 27 3.4.6 Instalación de válvulas en tubos de Polietileno................................................................................28 3.5 VELOCIDADES DEL GAS DENTRO DE LA TUBERÍA.......................................................................28 3.6 CARACTERÍSTICA DEL MANÓMETRO............................................................................................ 29 3.7 CARACTERÍSTICAS O ASPECTOS FÍSICOS DE LA TUBERÍA.......................................................29 3.7.1 Criterio para la elección del material................................................................................................30 3.7.2 Condiciones y normativas de las tuberías........................................................................................ 30 3.7.3 Relación espesor/diámetro............................................................................................................... 30 3.7.4 Accesorios electro soldables............................................................................................................ 31 3.7.6 Accesorios de polietileno.................................................................................................................. 31 3.8 VÁLVULAS DE BLOQUEO.................................................................................................................. 31 3.8.1 Regulación........................................................................................................................................ 32 3.8.1.1 Regulación de etapa única............................................................................................................. 32 3.8.1.2 Regulación en dos etapas.............................................................................................................. 32 3.9 LÍNEAS DE SERVICIO DE POLIETILENO..........................................................................................33 3.9.1 Acometidas de plástico..................................................................................................................... 33 3.9.2 Líneas de servicio no habilitadas...................................................................................................... 33 3.9.3 Accesorios de Transición PE - Acero................................................................................................ 34 3.10 UBICACIÓN DE LAS VÁLVULAS DE SERVICIOS (Acometida)......................................................34 3.10.1 Requisitos generales para la conexión de la acometida a la tubería principal.................................34 3.11 ESPECIFICACIONES TÉCNICAS DEL MATERIAL A UTILIZAR.....................................................35 3.11.1 Tubería polietileno de diámetros 110, 90, 75, 63, 50, 40, 25 y 20 (mm).........................................35 3.11.2 Cupla reducción de polietileno........................................................................................................ 37 3.11.3 Tee 90 º de polietileno EF.............................................................................................................. 37 3.11.4 Cupla de polietileno EF................................................................................................................... 37 3.11.5 Válvula de servicio o toma de servicio EF......................................................................................38 3.11.6 Válvulas de servicio o toma de servicio de EF de alto volumen.....................................................38 3.11.7 Ramal de derivación....................................................................................................................... 39 3.11.8 Adaptador de brida de Polietileno................................................................................................... 39 3.11.9 Tapón o tapa EF.............................................................................................................................. 40 3.11.10 Codo 90 º...................................................................................................................................... 40 3.11.11 Codo 45 º...................................................................................................................................... 41 3.11.12 Malla de advertencia..................................................................................................................... 41 3.11.13 Regulador con flexible y conector incorporado.............................................................................41 3.11.14 Griper............................................................................................................................................ 42 3.11.15 Medidor de gas natural................................................................................................................. 42 3.11.16 Conector....................................................................................................................................... 42 3.11.17 Vainas curvas................................................................................................................................ 42 3.11.18 Válvula bola tipo candado............................................................................................................. 43 3.11.19 Flexible......................................................................................................................................... 43 3.11.20 Cupla FG.................................................................................................................................... 43 3.11.21 Niple FG..................................................................................................................................... 43 3.11.22 Tubería de 2 Plg. PVC.................................................................................................................. 43 3.11.23 Tubería de 1.5 Plg. PVC.............................................................................................................. 43 CAPÍTULO IV............................................................................................................................................. 44 4.1 ANTECEDENTES................................................................................................................................. 45 4.2 PROCEDIMIENTOS GENERALES.................................................................................................... 45 4.2.1 Documentos necesarios en el lugar de la obra.................................................................................45 4.2.2 Recopilación de antecedentes de instalaciones en el subsuelo.......................................................45 4.2.3 Permisos y autorizaciones................................................................................................................ 45 4.2.4 Equipo mínimo para realizar las excavaciones.................................................................................46 ii

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4.2.5 Replanteo de la obra........................................................................................................................ 46 4.2.6 Estudio y análisis de las instalaciones..............................................................................................47 4.2.7 Distancia respecto a línea municipal................................................................................................ 47 4.2.8 Casos de excepción......................................................................................................................... 47 4.2.9 Señalización y vallas de seguridad................................................................................................... 48 4.2.10 Señalización de las líneas para realizar las excavaciones..............................................................48 4.2.11 Interferencia con otras instalaciones................................................................................................49 4.2.12 Cámaras de bloqueo....................................................................................................................... 49 4.2.13 Uso de explosivos.......................................................................................................................... 49 4.2.14 Condiciones de temperatura del suelo............................................................................................49 4.2.15 Dimensiones técnicas para la excavación de aceras y calzadas...................................................50 4.2.16 Apertura de zanjas.......................................................................................................................... 51 4.2.17 Intervención de plazas o jardineras................................................................................................ 54 4.2.18 Colocación de tierra y escombros.................................................................................................. 54 4.2.19 Dimensiones para la excavación de zanjas para el tendido de la tubería.......................................54 4.2.20 Perforación horizontal...................................................................................................................... 55 4.2.21 Recubrimiento para Tubería Enterrada...........................................................................................55 4.2.22 Cruce de rutas o carretera.............................................................................................................. 56 4.2.23 Cruce de vías férreas o ferroviario.................................................................................................56 4.2.24 Encamisados.................................................................................................................................. 57 4.2.25 Preparación del fondo de la zanja.................................................................................................. 57 4.2.26 Drenajes......................................................................................................................................... 58 4.2.27 Estabilización del suelo.................................................................................................................. 58 4.2.28 Tendido de las tuberías................................................................................................................... 58 4.2.29 Prueba de fuga............................................................................................................................... 59 4.2.30 Instalación de la malla de advertencia............................................................................................ 60 4.2.31 Resumen de las fases de trabajo................................................................................................... 61 4.2.32 Dimensiones para las excavaciones de acometidas......................................................................62 4.2.33 Consideraciones sobre la tapada en líneas de servicio exterior.....................................................64 4.2.34 Conexión de una línea de servicio a la tubería principal................................................................64 4.2.35 Reposición a su condición original de las veredas y las estructuras afectadas..............................65 4.2.36 Reposición de pavimentos.............................................................................................................. 66 4.2.37 Levantamiento de los cómputos métricos.......................................................................................66 4.2.38 Planos conforme As Built................................................................................................................ 67 4.2.39 Limpieza final de la obra................................................................................................................. 68 CAPITULO V.............................................................................................................................................. 69 5.1 INTRODUCCIÓN................................................................................................................................. 70 5.1.1 Características de las máquinas para electrofusión.......................................................................70 5.1.2 Ventajas de polietileno con respecto a otros materiales...................................................................70 5.1.3 Campo de aplicación de los sistemas de polietileno soldado por electrofusión................................71 5.2 ESPECIFICACIONES TÉCNICAS DE LAS OBRAS MECÁNICAS....................................................71 5.2.1 Uniones por electrofusión................................................................................................................. 71 5.2.2 Prohibiciones.................................................................................................................................... 72 5.3 CONSIDERACIONES BÁSICAS PARA LA CALIFICACIÓN DE LAS SOLDADURAS.......................72 5.3.1 Criterios generales........................................................................................................................... 72 5.3.2 Inspección en obra de las uniones por electrofusión........................................................................73 5.4 CARACTERÍSTICAS DE ACCESORIOS PARA ELECTROFUSIÓN..................................................73 5.4.1 Ductilidad.......................................................................................................................................... 74 5.4.2 Tendido por túneles.......................................................................................................................... 74 5.4.3 Manipuleo......................................................................................................................................... 75 5.4.4 Transporte, manipulación y almacenamiento...................................................................................75 5.4.5 Estibado de tubería en bobinas........................................................................................................ 77 5.4.6 Instalaciones de la tubería................................................................................................................ 77 5.4.7 Tubos curvados sin unión................................................................................................................. 77 5.4.8 Tubos con unión en la curva............................................................................................................. 78 iii

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5.4.9 Unión por electrofusión..................................................................................................................... 80 5.4.9.1 Etapa inicial.................................................................................................................................... 81 5.4.9.2 Intercambio de materiales.............................................................................................................. 81 5.4.9.3 Etapa de fusión............................................................................................................................... 82 5.4.10 Electrofusión manual...................................................................................................................... 82 5.4.11 Electrofusión inteligente.................................................................................................................. 82 5.4.12 Instrucciones para uniones por electrofusión.................................................................................83 5.4.13 Elementos auxiliares....................................................................................................................... 83 5.5 ELECTROFUSIÓN A ENCHUFE......................................................................................................... 83 5.5.1 Preparación del tubo........................................................................................................................ 83 5.5.2 Operación de centrado (tubo y accesorios)......................................................................................85 5.5.3 Etapas de fusión............................................................................................................................... 86 5.5.4 Enfriamiento..................................................................................................................................... 87 5.5.5 Inspección........................................................................................................................................ 88 5.6 ELECTROFUSIÓN A MONTURA........................................................................................................ 88 5.6.1 Preparación del tubo........................................................................................................................ 88 5.6.2 Posicionamiento correcto................................................................................................................. 89 5.6.3 Etapa de fusión................................................................................................................................. 91 5.6.4 Enfriamiento..................................................................................................................................... 92 5.6.5 Inspección........................................................................................................................................ 93 CAPÍTULO VI............................................................................................................................................. 94 6.1 INTRODUCCIÓN.................................................................................................................................. 95 6.2 CARACTERÍSTICAS DEL GAS NATURAL......................................................................................... 95 6.3 METODOLOGÍA DEL CÁLCULO........................................................................................................ 96 6.3.1 Unidades empleados por el programa.............................................................................................. 97 6.3.2 Fórmula utilizada para el dimensionamiento de la red.....................................................................98 6.4 CÁLCULO DE LA CAPACIDAD DE DISEÑO......................................................................................98 6.4 Capacidad Pico de diseño................................................................................................................... 98 6.4 Factor de Simultanedad.................................................................................................................... 100 6.5 CÁLCULO DE LA PROYECCIÓN DE LA DEMANDA DE ACUERDO A LA VIDA DEL PROYECTO 101 6.5.1 Información estadística del INE (Instituto Nacional de Estadística)................................................101 6.6 CÁLCULO DEL CAUDAL DE GAS REQUERIDO POR LA POBLACIÓN........................................105 6.7 PRESIONES DE DISEÑO............................................................................................................... 106 6.8 CÁLCULO DE PRESIONES DE SERVICIO Y DE DIÁMETROS....................................................106 6.9 REQUERIMIENTO DE MATERIAL.................................................................................................. 106 6.10 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES...................................................................................108 6.10.1 Conclusiones................................................................................................................................ 108 6.10.2 Recomendaciones........................................................................................................................ 108 ANEXO Nº1.............................................................................................................................................. 109 ANEXO Nº2.............................................................................................................................................. 110 ANEXO Nº3............................................................................................................................................... 111 ANEXO Nº4.............................................................................................................................................. 112 ANEXO Nº5.............................................................................................................................................. 113 ANEXO Nº6.............................................................................................................................................. 114 ANEXO Nº7.............................................................................................................................................. 115 ANEXO Nº8.............................................................................................................................................. 116

iv

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CAPÍTULO I INTRODUCCIÓN

1

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1.1

MARCO INSTITUCIONAL

La Empresa Tarijeña del Gas (EMTAGAS) y la Gobernación del Departamento de Tarija dentro de sus atribuciones específicas, comprometen de manera conjunta tanto recursos como acciones para la ejecución del proyecto “CONSTRUCCIÓN DE LA RED SECUNDARIA DE GAS NATURAL PARA LOS BARRIOS RAFAEL PAVON, VILLA ESPERANZA, LAS MORAS, LOS CHACOS y PRIMERO DE MAYO – VILLA MONTES” Proyecto contará con el financiamiento de la Gobernación del Departamento de Tarija.

1.2

ANTECEDENTES TÉCNICOS

Bolivia cuenta con importantes zonas hidrocarburíferas, ubicándose como uno de los países con mayores reservas gasíferas del mundo, y con una situación estratégica para la provisión de gas a los países del continente sudamericano. Este sector ha tenido un crecimiento positivo, especialmente después de 1996, a excepción de una contracción en el año 1999. El país crecerá 5 % en 2017 gracias al precio del barril de petróleo por encima de 50 dólares y cerrará 2016 con un incremento de 4,5 % del PIB, por encima de las expectativas del Fondo Monetario Internacional (FMI).

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Como resultado del aumento de la inversión en las actividades de exploración, de desea que la reserva de hidrocarburos presente un incremento significativamente.

1.2.1

Distribución de Gas Natural en Bolivia

En Bolivia, el desarrollo y construcción de los sistemas de distribución de gas natural por redes comenzó durante la segunda mitad de la década de los ochenta. En este período el sector de hidrocarburos del país comienza a experimentar un desequilibrio entre la producción y la demanda de hidrocarburos líquidos, situación que planteaba a mediano plazo un déficit energético en el ámbito nacional, considerando la proyección de este déficit energético en hidrocarburos líquido y las amplias reservas y potencial gasífero del país. Sobre estos antecedentes, nace el proyecto de construcción de Redes de Distribución de Gas Natural en las principales ciudades del país. Entre 1985 y 1990 se construyen los gasoductos de transporte desde los centros productores hasta las principales ciudades del país con el objeto de abastecer a los usuarios industriales. Estos gasoductos son lo que hoy en día conforman los sistemas primarios de distribución de alta presión. Actualmente, las redes de distribución de gas natural comprenden las tuberías y accesorios utilizados en la distribución de gas natural desde las estaciones de Puerta de Ciudad “CITY GATE” hasta el punto de entrega a los usuarios finales, sean estos Industriales, Comerciales, Gas Natural Vehicular o Residenciales. En lo que refiere al mercado interno de nuestro departamento, Tarija, y como uno de sus principales objetivos, la Gobernación del Departamento, así como de otros actores regionales que participan en la cadena del gas natural, desde su extracción de los diferentes campos hasta su distribución a los usuarios finales, es el de confeccionar el modelo que hará viable económicamente la masificación del uso residencial del gas natural.

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1.3 1.3.1

DIAGNÓSTICO LEGAL E INSTITUCIONAL EN LA ETAPA DE INVERSIÓN Y OPERACIÓN Etapa de inversión

Las inversiones pretendidas en los distintos ítems que involucra la ejecución del proyecto en su conjunto (PROYECTO: CONSTRUCCIÓN DE LA RED SECUNDARIA DE GAS NATURAL PARA LOS BARRIOS PRIMERO DE MAYO, RAFAEL PAVON, VILLA ESPERANZA Y LAS MORAS– VILLA MONTES), será financiado por la Gobernación del Departamento de Tarija. Los costos más importantes que incurre el proyecto, son los costos por la construcción de la red secundaria e instalaciones de gas domiciliario. El costo total de la operación y mantenimiento es relativamente bajo, para cubrir a los nuevos usuarios que serán conectados a la red de distribución de gas natural. Finalmente es necesario exponer que las variaciones en las inversiones previstas y las ejecutadas durante una gestión, repercutirá necesariamente en las inversiones de la siguiente gestión.

1.3.2

Etapa de operación y mantenimiento

La entidad encargada de la distribución de gas natural, tanto en la zona de estudio como en todo el departamento de Tarija es EMTAGAS. Una vez que el proyecto sea ejecutado y pase a la fase de operación y mantenimiento, la empresa distribuidora deberá hacerse cargo de toda la comercialización y administración que conlleve el mismo, dejando todas las comunidades que contempla el presente proyecto toda la responsabilidad a la empresa EMTAGAS, que es la que tiene directa relación con el usuario final. El mantenimiento de la red secundaria lo realizará la propia empresa EMTAGAS, que de acuerdo al Reglamento de Distribución de Gas Natural por Redes anexado al DS N° 28291. Se deberá elaborar un compendio de los procedimientos tanto de operación como de mantenimiento, con el fin de estandarizar estos trabajos.

1.4

PROYECCIONES

La implementación de este servicio, en estos barrios, traerá un incremento significativo de hogares que se beneficien del servicio, implicando un ahorro importante en el costo que representa el consumo energético en estos hogares.

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Al ser una de las políticas más importantes de la Empresa Tarijeña Del Gas y la Gobernación del Departamento de Tarija el apoyar a través de la formulación y ejecución de proyectos de inversión pública como son las instalaciones internas de gas natural gratuitas y las redes de distribución; se tiene previsto seguir ampliando la red de distribución de gas en el área rural y poblaciones cercanas al área de influencia del proyecto para de esta manera masificar el uso de este combustible barato y seguro.

1.5

JUSTIFICACIÓN

Dado el crecimiento paulatino de la economía nacional, las condiciones de vida extremadamente precarias de la mayoría de su población, especialmente en las comunidades del área rural, es un problema social que muestra situaciones graves. Es así que cada vez es más urgente la necesidad de realizar inversiones para poder responder los requerimientos de las comunidades con recursos limitados. El desarrollo del proyecto “PROYECTO: CONSTRUCCIÓN DE LA RED SECUNDARIA DE GAS NATURAL PARA LOS BARRIOS PRIMERO DE MAYO, RAFAEL PAVON, VILLA ESPERANZA Y LAS MORAS – VILLA MONTES”, y la elaboración de los planes de expansión de EMTAGAS, al mismo tiempo y en el mismo marco de políticas departamentales claramente definidas en el PDDES de la Gobernación del Departamento de Tarija, justifican el apoyo a la instalación de este servicio básico. Los siguientes aspectos justifican la realización de este proyecto: 

Sustitución de la garrafa de GLP con subsidio estatal por el uso del gas natural domiciliario (que actualmente el gobierno cancela por cada garrafa de Gas licuado de petróleo la suma de 9 Bolivianos).



Evitar el uso de leña y carbón como combustible para uso doméstico de la población, con consecuencias ecológicas que producen el desmonte de zonas boscosas.



Al implementar el sistema de gas domiciliario, se estaría apoyando a la pequeña, y mediana industria, como también actividades privadas, de igual forma se estaría mejorando la calidad de vida de los habitantes de la población, evitando así que los mismos tengan que migrar hacia otras ciudades buscando mejores condiciones de vida.

1.6 1.6.1

OBJETIVOS Objetivo General

Se constituye como objetivo general la “PROYECTO: CONSTRUCCIÓN DE LA RED SECUNDARIA DE GAS NATURAL PARA LOS BARRIOS PRIMERO DE MAYO, RAFAEL PAVON, VILLA ESPERANZA Y

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LAS MORAS– VILLA MONTES”, que dotará de gas natural domiciliario a 834 usuarios actuales del 2018 y 167 usuarios futuros previstos hasta el año 2028, las cuales son los beneficiarios directos de este anhelado proyecto del Municipio Autónomo de Villamontes, que contempla el área de influencia del proyecto.

1.6.2

Objetivos Específicos

Dentro de los objetivos específicos se mencionan los siguientes:

1.7

   

Construcción y Operación de Red Secundaria de Gas Natural. Construcción de Instalaciones Internas de Gas Natural Domiciliares. Construcción y Operación de un Puente de Regulación y Medición. Coadyuvar con el mejoramiento del nivel de vida de la población beneficiaria con el proyecto



a través de la ejecución del mismo. Permitir la generación de empleos temporales y permanentes.

UBICACIÓN DEL PROYECTO

El proyecto se ubicará en la república de Bolivia, departamento de Tarija, Provincia Gran Chaco, Municipio de Villa Montes. La ubicación geográfica del lugar en el Departamento, se muestra en el Anexo Nº 6.

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CAPÍTULO II FUNDAMENTOS TEÓRICOS

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2.1 INTRODUCCIÓN La necesidad de conducir fluidos a grandes distancias ha llevado al hombre a diseñar y construir tuberías para diferentes propósitos. El más común en la tecnología ha sido el transporte de agua por cañería, pero desde el nacimiento de la industria petrolera el uso de gasoductos y oleoductos se introdujo con relativa facilidad. Actualmente para el cálculo, diseño y dimensionamiento de una red de tuberías de distribución de gas natural existen modelos matemáticos que requieren del conocimiento básico de la mecánica de fluidos. Así mismo existen programas computacionales tales como CYPECAD, el mismo que tiene la facilidad de calcular grandes redes de tuberías que transportan fluidos, en nuestro caso gas natural. En el presente proyecto se utilizó el programa CYPECAD para el cálculo de los diámetros requeridos de la red secundaria en las poblaciones beneficiadas. Para el uso de este programa se requieren datos que regirán el comportamiento, entre ellos se puede mencionar: -

Presiones de suministro. Características físicas. Propiedades químicas del gas. Caudal Requerido o de Consumo.

2.2

CONCEPTOS BÁSICOS APLICADOS EN EL DISEÑO

2.2.1

Gas Natural

El Gas Natural (GN) es un combustible formado a través de millones de años a partir de depósitos orgánicos en las capas inferiores de la tierra donde se forman los denominados reservorios gasíferos (yacimientos de gas), donde también suele existir petróleo que flota sobre agua salada. La explotación del gas se realiza mediante la perforación del suelo (Terrestre o Marino), de forma análoga al petróleo. Está compuesto de hidrocarburos livianos en estado gaseoso, siendo su principal componente el metano (CH4), en proporciones que van desde 60% a 95%.

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2.2.2

Transporte del Gas Natural

El Gas Natural puede ser transportado desde los yacimientos hasta las zonas de consumo situados a muchos kilómetros de distancia, el transporte del gas puede ser realizado por gasoductos o barcos de transporte. El gasoducto está constituido por tubos de acero soldados, donde el diámetro varía entre 20cm. (8’’) a 1m. (40’’) o en algunos casos más, estas tuberías deberán estar debidamente protegidas con recubrimientos especiales, protección catódica para evitar la corrosión química, electroquímica y biológica, además es importante considerar las concentraciones mínimas de ácido sulfhídrico (H2S) y dióxido de carbono (CO2) del gas dependiendo de la frecuencia de uso de ductos para su protección. Para transportar el gas natural a grandes distancias, por gasoductos es necesario una presión elevada, superior a 70 bar (1000 psi), por esto se aprovecha la alta presión existente en el pozo y para mantenerla se bebe tener puestos de compresión instalados cada cierta distancia.

2.2.3

Distribución

El gas transportado a los centros de consumo es distribuido permanentemente por medio de una red de tuberías conformadas por:    

Estación de Despacho (City Gate) Red Primaria Reguladores Distritales Red Secundaria

El esquema general de distribución es el siguiente: -

2.2.4

RED DE TRANSPORTE RED PRIMARIA RED SECUNDARIA

  

Gasoducto de Alta Presión (P > 40 bar) 16 bar < Alta Presión < 40 bar. 1) 0,4 bar < Media Presión B < 4 bar. 2) Baja Presión < 50 mmbar.

Estación de Despacho (City Gate)

Conocidos como subestaciones, es el conjunto de aparatos y elementos instalados con el propósito de reducir y regular automáticamente la presión del fluido aguas abajo del Puente de Regulación y Medición Primaria.

Se realiza las siguientes tareas: 9

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   2.2.5

Regulación Medición Adecuación del Gas Natural

Red Primaria

En este sistema se realiza la construcción de líneas principales o matrices que conforman el plan maestro de distribución. Este sistema opera a alta presión 20 bar (aproximadamente a 600 psi.) y sirve de alimentación al sistema secundario, a usuarios industriales y grandes consumidores.

2.2.6

Reguladores Distritales

En este sector se reduce la presión del sistema primario, también es conocido como regulador de barrio, el cual alimenta el sistema secundario a una presión regulada de 4 bar (60 psi.)

2.2.7

Red Secundaria

Está formado por una red de tuberías que forman arterias o redes (mallas) conformando la red urbana propiamente dicha. De este sistema se alimenta a usuarios industriales medianos y pequeños, usuarios comerciales, domésticos, residenciales.

2.3 TIPOS DE INSTALACIONES Según los volúmenes de Gas Natural consumido, materiales y equipos usados, podemos diferenciar tres tipos de instalaciones:    2.3.1

Residenciales o Domésticas Comerciales Industriales

Instalaciones Residenciales o Domésticas

Corresponde a los usuarios que reúnen las siguientes condiciones:     

Uso del Gas Natural exclusivamente doméstico. La línea que abastece pertenece al sistema secundario (media presión). La presión de medición es de 200-300 mmca. El consumo máximo horario es de 105 PCSH. (Pies Cúbicos Standard Hora). El consumo mínimo mensual es de 720 PCS. (Pies Cúbicos Standard). 10

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Están considerados dentro de esta categoría, todos los consumidores que utilizan el gas en sus residencias o viviendas con objeto de satisfacer sus necesidades básicas, (cocina, horno, calefón, estufas, etc.).

2.3.2

Instalaciones Comerciales

Las instalaciones comerciales son aquellas que reúnen las siguientes características:     

Uso del Gas Natural como combustible en actividades comerciales. La línea de cual es abastecido, pertenece al sistema secundario (media presión) La presión de medición es de 0,5 – 5 psig. El consumo horario es de 106 a 500 PCSH. ((Pies Cúbicos Standard Hora). El consumo mínimo mensual es de 4500 PSC. (Pies Cúbicos Standard).

Están considerados dentro de esta categoría: panaderías, restaurantes, bares, comedores, cuarteles y/o agrupaciones militares y policiales, hospitales y clínicas, edificios de departamentos, limpiezas, edificios públicos, hostales y residenciales. 2.4 CONFIGURACIÓN DE UNA INSTALACIÓN En forma general una instalación está constituida por:

2.4.1



La instalación interior.



La acometida.

Instalación Interior

Es el conjunto formado por las tuberías y accesorios que parten del medidor y alimentan a los diferentes aparatos, ya sean instalados o previstos, siendo esta propiedad del consumidor.

2.4.2

Acometida

Es la conexión de tuberías y accesorios que unen la red secundaria de distribución con la instalación interior, esta debe incluir siempre un órgano de corte (válvula) que aísle la instalación interior de la red secundaria. La acometida es propiedad de la empresa distribuidora la que está encargada de su vigilancia y mantenimiento.

11

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2.4.2.1 Presión de Servicio de las Acometidas Una acometida debe estar diseñada para funcionar a la misma presión de la red a la que está conectada, en nuestro caso para instalaciones domésticas y comerciales (terciarias) será la presión de la red secundaria, que para Bolivia, esta presión de trabajo varía entre 2,5 bar (45 psi.) a 4 bar (60 psi.).

2.5 ARTEFACTOS MÁS COMUNES A GAS Entre los artefactos de uso doméstico más comunes que emplean combustibles gaseosos para su funcionamiento se encuentran: cocinas, estufas, hornos, calentadores de agua (de paso y de acumulación), secadoras de ropa, equipos aire acondicionado, neveras, asadores, chimeneas, etc. Todos los artefactos a gas que se instalen deben cumplir con las Normas correspondientes y los Reglamentos Técnicos emitidos por la Autoridad competente; en este último caso deberán disponer del respectivo certificado de conformidad. TABLA N 2.1 CONSUMO DE ARTEFACTOS ÍTEM

ARTEFACTOS

1

Cocinas

CONSUMO Kcal./hr

1.1

Quemadores de hornallas chicos

900

1.2

Quemadores de hornallas medianos

1300

1.3

Quemadores de hornallas grandes

2000

1.4

Quemadores de hornos

3250 Fuente: Tratado General del Gas.

-TABLA N 2.2 CONSUMO DE ARTEFACTOS ÍTEM

ARTEFACTOS

1

Calentadores De Agua

CONSUMO Kcal./hr

1.1

De 8 litros/min.

12000

1.2

De 10 litros/min.

15500

1.3

De 12 litros/min.

18500

12

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1.4

De 14 litros/min.

21700

1.5

De 16 litros/min.

24750 Fuente: Tratado General del Gas.

CAPITULO III ESPECIFICACIONES TÉCNICAS

13

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3.1 INTRODUCCIÓN El polietileno de alta densidad (PEAD) comenzó a utilizarse para tuberías en Europa y EE.UU. a comienzo de la década del 50. Las características determinantes para su desarrollo fueron, entre otras, flexibilidad, el bajo peso, las propiedades físicas de resistencia química, su facilidad de unión (termo u electro fusión), la baja rugosidad y la facilidad de transformación. Sucesivos avances en la tecnología de los materiales, en la ingeniería de aplicación y en el diseño de producto conformaron la tendencia creciente de sustitución de tuberías de otros materiales por PEAD en el mercado de conducción de fluidos. Además, la posibilidad de realizar un tuneleo guiado o de insertar “in situ” una tubería nueva de PEAD dentro de otra de otros materiales, sin tener que hacer otra zanja, amplia más su campo de posibilidades de aplicación. En cualquiera de los casos se reduce a la mínima expresión la rotura de veredas, pavimento y suelos. De esta forma se evitan los trastornos que las excavaciones y reparaciones producen y se logra un trabajo más económico.

14

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El desarrollo de las redes de conducción de gas con tuberías de PEAD, en todo el mundo, no solo encuentra razones de peso en la flexibilidad y velocidad de su instalación, sino también, en la suma de ventajas que definen a este material como el de mayor vida útil y aptitud integral para la conducción de todo tipo de fluidos. El gas residencial es distribuido bajo presión con un valor máximo de 4 bar, estas tuberías están fabricadas con un diseño de índice de seguridad de más del doble, según norma La facilidad de conexiones herméticas mediante accesorios fusionados por electrofusión garantiza una estanqueidad del 100 %, premisa primordial para este tipo de aplicaciones. 3.1.1 Características del material de PE 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 (PE). 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 2 2 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. 3.1.2 Alta Resistencia Química Las tuberías de PEAD reemplazan al acero, a la fundición y al hormigón cuando se requiere óptima resistencia química y a la corrosión. Los tubos y accesorios de PEAD no son atacados por ácidos, bases sales y muchos derivados de hidrocarburo y son inertes a la acción de suelos agresivos. (Ver Tabla Nº 3 Ataque químico a la tubería de PE). 3.1.3 Máximo cuidado al medio ambiente El PEAD es un material 100 % reciclable y con valor nulos de agresión al medio ambiente, cumpliendo de esta forma con las más exigentes normas nacionales e internacionales en la materia.

15

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3.1.4 Resistencia a la Abrasión Debido a la superficie interior lisa, los tubos y accesorios de PEAD son altamente resistente al desgaste por abrasión, lo que se pone en evidencia cuando son utilizados para transporte hidráulico a presión de materiales sólidos, como el sistema de lecho fluidizado en minería. 3.1.5

Baja resistencia al flujo

La baja resistencia del sistema de PEAD permite aplicar coeficientes de diseño que significan un nivel despreciable de pérdida de carga por rozamiento y turbulencia. La resistencia al escamado y la muy baja posibilidad de adherencia de incrustaciones hace que la tubería puede mantener libre la sección de pasaje y las propiedades de flujo durante toda su vida útil. 3.1.6

Comportamiento en frío

Como los tubos y accesorios de PEAD se caracterizan por un bajo coeficiente de conductibilidad térmica, aísla el fluido conducido de los efectos de las bajas temperaturas, lo que unido a su flexibilidad tiende a neutralizar los riesgos del congelamiento que afecta seriamente a los materiales rígidos. 3.1.7 Comportamiento en función del tiempo Estas tuberías tienen una vida útil de 50 años a 20 ºC para una determinada presión nominal de trabajo. A temperatura mayor a 20 º C debe tenerse en cuenta para el cálculo los factores de reducción según tabla. Estos factores han sido calculados una vida útil de 50 años. TABLA N 3.1 TEMPERATURA / FACTOR DE REDUCCIÓN ÍTEM 1 2

DESCRIPCIÓN Temp. (°C) Factor de Reducción

TIEMPO 20

25

30

35

40

Vida útil mínima

1.0

0.90

0.81

0.72

0.62

50 años

Fuente: Sistema de tuberías y conexiones de polietileno.

TABLA Nª 3.2 VENTAJAS DEL POLIETILENO Vs. OTROS MATERIALES ÍTEM 1

CARACTERÍSTICAS Resistencia

PEAD Bueno

PVC Buena

Hº FUNDIDO Excelente

ACERO Excelente

2

Flexibilidad

Excelente

Mala

Mala

Regular

3

Peso

Excelente

Excelente

Mala

Regular 16

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4

Costo Material

Muy bueno

Excelente

Mala

Regular

5

Costo obra terminada

Excelente

Muy bueno

Mala

Regular

6

Resistencia a la corrosión

Excelente

Excelente

Regular

Mala

7

Longitud tramos entregados

Excelente

Regular

Mala

Regular

8

Posibilidad de pinzamiento

Excelente

Mala

Mala

Mala

9

Confiabilidad de la unión

Excelente

Buena

Mala

Buena

10

Estanqueidad

Excelente

Buena

Mala

Muy Buena

11

Facilidad de reparación

Excelente

Buena

Mala

Buena

12

Inserción

Excelente

Mala

Mala

Mala

13

Ampliaciones

Excelente

Buena

Mala

Buena

14

Instal. con tuneleo dirigido

Excelente

Mala

Mala

Mala

15

Rapidez de instalación

Excelente

Buena

Mala

Regular

16

Resistencia al golpe

Excelente

Regular

Buena

Excelente

Fuente: Sistema de tuberías y conexiones de polietileno.

3.2 RESISTENCIAS MECÁNICAS Y FÍSICAS 3.2.1 Dilatación y contracción térmica Las variaciones de temperaturas sobre una tubería hacen que esta sufra dilataciones y contracciones que deben ser consideradas al efectuar cualquier instalación. La dilatación o contracción térmica que sufren las tuberías, se calcula con la siguiente fórmula: Ecuación Nº 3.1

ΔL = Lo x α x ΔT ox

Siendo: ΔL Lo α

= La longitud que se expande o se contrae el tramo de longitud Lo (m) = La longitud inicial del tubo (m) = Coeficiente de dilatación térmico lineal del tubo (mm/m x ºC)

Ecuación Nº 3.2

ΔT = (0.9 x T operación = T instalación) (ºC) operación instalación

17

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3.2.2 Radio de Curvatura de los tubos En instalaciones exteriores y en los casos que las variaciones de temperatura sean importantes, es recomendable instalar la línea en forma serpenteante o insertar en las líneas rectas juntas de expansión, liras u omegas. En instalaciones enterradas, una vez colmada y apisonada la zanja los esfuerzos producidos por la fricción entre la tubería entre la tubería y el relleno evitan las dilataciones y contracciones debidas a variaciones de temperatura. 3.2.3 Resistencia al aplastamiento Admite un aplastamiento total. En instalaciones de gas es una práctica normal interrumpir el servicio prensado del tubo (Aqueeze off) para luego de realizada una conexión o reparación liberarlo nuevamente. 3.2.4 Resistencia a la intemperie Los tubos de PEAD están protegidos contra la degradación de los rayos ultravioleta (UV) por el agregado de negro de humo uniformemente dispersado en su masa lo cual asegura un mínimo de 5 años de vida sin alteración de sus características. No obstante la vida útil de los mismos se puede ver afectada según la incidencia de ese factor (condiciones climatológicas, tiempo de exposición por día, e intensidad de los rayos solares) por lo que se hace fácil predecir en cuanto puede reducirse la vida de los tubos. Se recomienda que en lo posible los tubos sean instalados a la sombra eliminando este factor de ataque. El código de fabricación marcado en el tubo incluye la fecha de fabricación, por lo general, la mayoría de los fabricantes guardan los tubos al aire libre antes del embarque, por lo que tenerse en cuenta este periodo. El tiempo de exposición puede minimizarse si para retirar tubos de almacenamiento se tiene en cuenta el “orden de llegada”, usando la fecha de fabricación como control. El tubo con fecha de fabricación más antigua deberá ser el primero en instalarse. 3.2.5 Pérdida de carga por fricción La caída de presión originada por la fricción que produce la circulación de un fluido dentro de un tubo, puede ser determinada aplicando la fórmula de Hazen-Willians: Ecuación Nº 3.3

H = _10.6685 x L x (Q/C) 1.8519__ 4.8704 d4.8704

18

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Siendo: H = Las pérdidas de carga por fricción en metros de columnas de agua (mca). (10 m.c.a. = 1 Kg. / cm2). L = La longitud de la línea en m. d = El diámetro interno del tubo en m3/s. C = Constante de rugosidad (se recomienda utilizar como valor conservador, C=150). 3 . 2 . 6 Tubería de polietileno Los tubos de polietileno deberán estar diseñados y construidos exclusivamente para la conducción subterránea de gas natural, a una presión máxima en servicio normal de 4 bar (60 psig) efectivos y una temperatura no superior a 30 C. El valor mínimo requerido para la resistencia hidrostática del material del tubo a largo plazo será mayor a 8 mega pascales, calculado a partir del método normalizado de (ISO 9080-2) para una temperatura de 20 C a 50 años con un intervalo de confianza de 97,5 %. 3.3 RESISTENCIA A LOS AGENTES QUÍMICOS 3.3.1

Resistencia química de las resinas de polietileno seleccionadas

Las propiedades de resistencia química y de resistencia a la tensión de rotura son frecuente mal interpretadas. Estos son efectos físico-químicos resultantes de la exposición de un material plástico a un medio ambiente específico. El resultado depende de la concentración del agente químico, la temperatura y el tiempo. La resistencia química es una medida de los efectos de la exposición(es) sin carga; la resistencia a la tensión de rotura es una medida de los efectos de la exposición(es) bajo carga interna o externa. Los datos contenidos en este boletín son únicamente concernientes al desempeño con respecto a la resistencia química de tres tipos de resinas de polietileno, sin carga interna o externa. 3.3.2

Signo de ataque químico

Los siguientes cambios en los materiales de plásticos aparecen comúnmente durante las pruebas de resistencia química: 19

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

Cambio en la medida o la forma (hinchazón, contracción, deformación)



Cambio en el color (absorción, extracción, reacción química)



Cambio en el peso (absorción, extracción)



Cambio en la calidad de la superficie (agrietamiento, rotura, perdida de brillo, Cambio en las propiedades físicas totales, como dureza y rigidez.

3.3.3 Clasificaciones de resistencia química usadas para la tabla 1 y la tabla 2 Tipos de polietileno: Polietileno de los tipos I, II y III están incluidos en los polietilenos Dow en las siguientes densidades: 

Tipo I



Densidades desde 0.910 hasta 0.925



Tipo II 

Densidades desde 0.926 hasta 0.940



Tipo III 

Densidades desde 0.941 hasta 0.965.



ablandamiento)

3.3.3.1 Aclaraciones sobre las clasificaciones E1 (e)2 = Excelente El plástico no fue atacado en ninguna forma por la duración de la prueba G (g) = Bueno Una muy pequeña turbidez o decoloración tuvo lugar. Expectativa de vida-meses a años. F (f) = Regular Efecto moderado. Pequeñas marcas, cierta decoloración, posiblemente algunos cambios dimensionales, o cambio de peso. Expectativa de vida – semanas a meses. P (p) = Regular Cambios considerables. Expectativa de vida-días. N (n) = Malo Ataque severo. El plástico se ablanda en pocas horas, y fue inutilizable a los pocos días o al finalizar la prueba. S (s) = Soluble 1 Letra Mayúsculas representan la evaluación basada en pruebas ASTM. 20

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2 Letras minúsculas expresan opiniones. TABLA Nª 3.3 ATAQUE QUÍMICO A LA TUBERÍA DE PE RESINAS DE POLIETILENO ÍTEM 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27

REACTIVO - CONCENTRACIÓN 1.2 Acetaldehído Acetona Tetrabromuro de acetileno Alcohol Alilico Acetato de Aluminio Cloruro de Aluminio Cloruro de Aluminio 21 % Saturado Fluoruro de Aluminio Hidróxido de Aluminio Oxalato de Aluminio Oxido de Aluminio Sulfato de Aluminio y Potasio Sulfato de Aluminio Saturado Sulfato de Aluminio y Sodio Acido amino acético (glicina) Acido Amino butírico-a-dl Acido amino butírico – 2 Amoniaco Acetato de amonio (saturado) Bromuro de amonio Carbonato de amonio Saturado Cloruro de amonio Dicromato de amonio (Saturado)

TIPO III 75 ºF (23.9 ºC)

125 ºF (51.7 ºC)

f E n e e e e e e e e e e e e e e e e e g e e e e e g

n G n e e e e e e e e e e e e e e e e e e e e e e e g

Fuente: Sistema de tuberías y conexiones de polietileno.

3.4 MÉTODOS DE UNIÓN DE LAS TUBERÍAS Y ACCESORIOS Los métodos de unión aprobados para tuberías de polietileno son mediante la fusión de las superficies en contacto y mediante la aplicación de una determinada presión cuyo valor suministrará el fabricante.

Este aporte de calor puede realizarse mediante herramientas del tipo planchas calefactores o bien por intermedio de alambres conductores ubicados dentro del cuerpo de los accesorios, los que al conectarlos con una fuente de energía eléctrica controlada, producen el calor necesario para la fusión.

21

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En el primer caso se denomina unión por termofusión y en el segundo, unión por electrofusión. Cuando se adopte el sistema de termofusión los accesorios y las tuberías deberán pertenecer a un mismo sistema, es decir que deberán ser fabricados ambos con la misma materia prima base o aprobar los ensayos de compatibilidad de fusiones de la norma CE 1555 parte 5, ó por AGA 1555-5. 3.4.1 Tubería de PE a) El tubo plástico nuevo de polietileno está calificado para ser empleado según esta Norma, si: 

Se fabricó según la norma de tubo aceptada, CEN 1555 parte 1 y 2; GE-N1-129 o

pr

AGA 1555/1 y 2. 

Es resistencia a los productos químicos con los cuales es previsible que tomara contacto.



La tubería de polietileno debe responder a las normas CEN 1555 partes 1-2-3-4-5-7 y/o pr AGA 1555 partes 1-2-3-4-5-7, ó (GE-NI-129/130/131/132) ó ISO 4437.

b) La forma de designación de los tubos de polietileno es por su resistencia a la presión hipostática a largo plazo (50 años) y por su espesor expresado por su Standard dimensión ratio (SDR = Diámetro Exterior / espesor). Los polietilenos cuya resistencia a la presión hidrostática a largo plazo es de 80 Kg./Cm 2, son denominados PE 80, en cuanto al espesor están normalizados, según su relación, Diámetro exterior espesor, SDR = 11; 17.6, 21; etc. Para las redes de distribución de gas (con presiones máximas de 4 bar.), se utilizarán, como mínimo, las siguientes calidades y espesores:

c)



Para PE 80;

SDR = 11



Para PE 100; SDR = 17.6

El diámetro mínimo de una tubería de red de distribución enterrada, exceptuando a los servicios domiciliarios será de 40 mm, a pesar que del cálculo puedan aconsejar diámetros menores.

TABLA Nº 3.4 ESPECIFICACIONES TÉCNICAS ÍTEM

NORMA

ESPECIFICACIONES

1

ISO 4437

Tubo de polietileno para suministro de combustible gaseoso.

2

EN-1555/2

Sistema de tuberías de polietileno – tuberías.

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Redes para distribución hasta 4 bar de gases de petróleo y 3

GE-N1-129

manufacturado, de polietileno-tubos diversos diámetros hasta 250

4

BGC/PS/PL2 Parte 1

5

DIN 8074

6

DIN 8075

mm inclusive. Especificaciones para tubos y accesorios de polietileno (PE) para gas natural y gas manufacturado. Parte 1 – tubos. Tubos de polietileno de lada densidad (PEAD). Medidas. Tubos de PE de alta densidad, ensayos y requisitos generales de calidad.

Fuente: Sistema de tuberías y conexiones de polietileno.

Los tubos de polietileno, debido a sus características, son utilizadas adecuadamente para redes de distribución de gas residencial. 

El gas residencial es distribuido bajos presión con valor máximo de 4 bar, estas tuberías están fabricadas con un diseño de índice de seguridad de más el doble, según normas.



La facilidad de conexiones herméticas mediante accesorios fusionados por electrofusión garantizan una estanqueidad del 100 % premisa primordial para este tipo de aplicaciones. TABLA Nº 3.5 ESPECIFICACIONES TÉCNICAS

ÍTEM 1 2 3

DESCRIPCIÓN Denominación básica Norma Densidad tubo

4

Estabilización UV

5

Color

6

PEMD Polietileno de Media Densidad PE 80 GE-N1-129 0.942 (g/cm3) Aditivación en resina (máximo tiempo de exposición a la intemperie 1 año) Amarillo 0.22 g/10 min.

7

Índice de fluidez del tubo Estabilidad dimensional

2.16 Kg. a min. (200 ºC)

9

Dispersión de pigmentos

= 15 MPa >= 350 %

(Max.) Cond.: 190 º C/

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Presión = 8 bar 13

Rotura >=170 horas

Tensión Hidrostática

>= 920 Mpa A 20 º C

14

Módulo de elasticidad

920 MPa. A 20 º C

15

Coeficiente medio de dilatación entre 20 ºC y 90 ºC

0.06 mm/m º C

0.06 mm/m ºC

Fuente: Sistema de tuberías y conexiones de polietileno.

3.4.2 Verificación de cumplimiento de la especificación técnica Cada empresa distribuidora o concesionaria deberá establecer que el tubo nuevo o usado cumpla con los requisitos de las normas o especificaciones aceptadas, mediante uno de los siguientes métodos. a)

Inspección y ensayo a cargo de un laboratorio acreditado con certificación escrita

b)

Inspección y ensayo a cargo del usuario

c)

Certificación escrita del fabricante en el momento de la compra. Se deberá incluir como parte de esta certificación copias de los registros de control de calidad de producción mencionados por número de lote y envió.

3.4.3 Criterio de diseño a tomarse en cuenta en los tubos de PE La presión de diseño para tubo plástico se determina de acuerdo con la siguiente fórmula, sujeta a las limitaciones siguientes.

a)

No podrán usarse cuando la temperatura de funcionamiento exceda los límites de las normas de aplicación del tubo de PE

b)

Cuando su espesor sea menor al indicado en la norma de aplicación.

Ecuación Nº 3.4

P

=

2 x S x t x 0.32 (D - t)

Dónde: P = Presión de diseño manométrica en KPa (103 N/m2) S = Para tubo de plástico, la resistencia hidrostática a largo plazo (20 años), determinada de acuerdo con la norma o especificación aceptada de fabricación.

24

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t

= Espesor de pared especificado, en mm.

D = Diámetro exterior especificado, en mm. 3.4.4 Seccionamiento de la red secundaria a)

Se deberá prever el seccionamiento de la red en zonas de un número de manzanas adecuadas y en relación con el número de clientes abastecidos, para facilitar el bloqueo y venteo de la zona en caso de accidente.

b)

Para simplificar la operación de bloqueo se deberán ubicar el conjunto de válvulas necesarias para seccionar la red en la proximidad inmediata unas de otras y cuando sea posible su ubicación en cámaras compartidas.

c)

Para evitar que algún bloque de red derive en el corte de suministro a un número mayor de clientes que al necesario, se deberán alimentar las redes secundarias por más de una derivación de la red primaria y cuando eso no fuera posible se diseñara la red de forma que quede cerrada en anillo.

d)

El plano de seccionamiento debe ser realizado en una cartografía de fácil compresión, con indicación de las zonas de bloqueo, ubicación de las válvulas de bloqueo, su marcado en el terreno y formato utilizable en los vehículos de operación.

e)

Otro factor para delimitar el área de seccionamiento es que el tiempo de venteo de toda el área, el que deberá ser menor de 15 minutos.

f)

A título ilustrativo se menciona a continuación una de las fórmulas aceptadas para la determinación del tiempo de evacuación de gas, para venteos en la red primaria y secundarias.

Ecuación Nº 3.5

T (minutos) = (D/d) x L x log (Po/P) o

3.4.5 Accesorios para las tuberías

a)

Cada componente de una tubería debe ser capaz de soportar las presiones de operación y otras cargas previstas sin detrimentos de su eficiencia con tensiones unitarias equivalentes a las admisibles para tubos de material comparable en el mismo trazado y clase de servicio. No obstante, si no fuera posibles el diseño basado en las tensiones unitarias para un componente particular, el diseño podrá basarse en un régimen de presión establecidos

25

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por el fabricante sometido a ese componente, o a un tiempo del mismo, a ensayo de presión

b)

Un componente metálico está autorizado para ser usado según esta norma, si a través de la inspección visual del componente limpio, se verifica que no existe defecto alguno que pudiera reducir la resistencia o hermeticidad del mismo.

c)

También se podrá usar si la edición del documento conforme el cual se fabricó el componente posee los siguientes requisitos tanto o más rigurosos que alguno de los documentos reconocidos por esta Norma:

d)

1.

Ensayo de presión

2.

Materiales

3.

Rangos de presión y temperatura.

Todos los componentes deben ser del mismo material que la tubería de conducción del gas, salvo que precisamente se trate de un accesorio de transición entre dos materiales distintos

e)

Las figuras permitidas para el uso en redes de conducción de gas son: Cuplas, codos de 90º, codos de 45º, tee normales, tee reducción, cuplas de reducción, ramales de derivación a 90º, accesorio de toma de servicio con o sin sacabocado incluido

f)

Está expresamente prohibido el empleo en redes de conducción de gas de accesorio tipo cruz, con cuatro derivaciones simultáneas.

3.4.6 Instalación de válvulas en tubos de Polietileno Toda válvula instalada en tuberías plásticas deberá ser diseñada de manera de proteger el material plástico contra cargas excesivas torsionales o de corte cuando sea accionada, y de cualquier otro esfuerzo secundario que podría ser ejercido a través de la válvula o de su recinto. (Ver Norma GE-N1-136 Apéndice G.). 3.5

VELOCIDADES DEL GAS DENTRO DE LA TUBERÍA a)

Para evitar la alta velocidad del gas en las tuberías, lo que traería aparejado un importante desgaste, pérdida de carga y movimiento del polvo contenido en el gas, se limitarán a los siguientes valores, según su presión y zona de red.

1)

En tramos de red nueva: 20 m/seg.

2)

En tramos de equipos de medición: 15 m/seg.

26

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3) b)

En tramos extremos de la red sin posibilidad de expansiones: 40 m/seg.

La fórmula a emplear en el diseño de la red para calcular la velocidad del gas será: Ecuación Nº 3.6

V = 635.36 x QN N (d22 x P)

Dónde:

3.6

P

= Está expresado en presiones absoluta.

QN

= Es el caudal medido en condiciones normales expresados en m3/h

d

= Es el diámetro interior de la tubería en mm.

V

= Es la velocidad del gas en m/s.

CARACTERÍSTICA DEL MANÓMETRO

Los manómetros empleados en el ensayo, deben ser tales que la presión de ensayo o de prueba se encuentre entre el 25 % y el 75 % de su rango de medición y tenga un grado de precisión según la norma ASME B 40.100. 3.7

CARACTERÍSTICAS O ASPECTOS FÍSICOS DE LA TUBERÍA

La tubería de polietileno deberá estar marcada conforme a la especificación ISO 1043-1, la misma que señala que cada tubo deberá llevar marcado, por lo menos cada metro, y en orden, la siguiente información: 

Nombre o sigla del fabricante



La indicación PE Gas, seguida del valor de la presión máxima de servicios, en bar



Las dimensiones diámetro exterior nominal por el espesor nominal



La clase de tolerancia especial



El material y el RMR (Resistencia Mínima Requerida) del material



La fecha de fabricación



El origen de la materia prima.

27

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Los tubos de polietileno conforme a las especificaciones deben tener las superficies exterior e interior y lisas, sin fallas de importancia o de frecuencia que sean perjudiciales a su calidad: 

Rayas marcadas



Picaduras formadas por burbujas



Venas



Fisura.

3.7.1 Criterio para la elección del material Para la selección de los materiales a utilizar en la construcción de la red secundaria se tomaron 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 Bolivia en la construcción de redes externas para gas, por su versatilidad, facilidad de manejo y resistencia a la corrosión, es la tubería de polietileno. 3.7.2 Condiciones y normativas de las tuberías Las tuberías utilizadas para la conducción de gas serán de materiales no atacables por el gas ni por el medio exterior o en caso contrario, éstas deben estar recubiertas con sustancias que garanticen su protección. Las tuberías utilizadas en los ramales y acometidas serán en polietileno. Los diámetros utilizados corresponden 20 mm sólo para acometidas que atiendan un máximo de dos instalaciones; 25 mm a 63 mm para acometidas y anillos, y 90 mm a 160 mm para las líneas arterias. Las tuberías de polietileno deberán cumplir las siguientes especificaciones constructivas: NFT 51-014; NFT 51-034; NFT 51-063; NFT 51-140; NFT 51-142; NFT 54-002; NFT 54-044; NFT 54-047; NFT 54-049; NFT 54-065; NFT 54-074; NFT 54-075; NFT 54-091; NFT 73-01; NFT 73-103; 130161/1; ISO 760; ISO 1043/1; ISO 1133; ISO 1167; ISO 1183; ISO 1872; ISO 2506; ISO 3126; ISO 3607; ISO 4437; ISO 4607; ISO/DTR90ISO/2. 3.7.3 Relación espesor/diámetro El espesor de la pared de la tubería de polietileno, está determinado en función de su diámetro exterior mediante la relación de su Standard Dimention Ratio, SDR 11 (Relación Standard de Dimensión), según la cual, el cociente del diámetro nominal sobre el espesor de la pared de la tubería.

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Ecuación Nº 3.7

SDR SDR 11 11 == Diámetro Diámetro Nom. Nom. Externo Externo [mm] [mm] Espesor [mm] Espesor [mm]

3.7.4 Accesorios electro soldables 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, cuplas, tees, silletas, reducciones, etc. Deben cumplir las especificaciones constructivas NFT 20-0.52, NFT 51-014, NFT 51-0.16, NFT 51-0.63, NFT 51-140, NFT 51-142, NFT 54-002, NFT 54-0.25, NFT 54-066, NFT 54-075, ISO/DRT9080, ISO 161/1, ISO 760, ISO 1133, ISO 1183, ISO 1167, 1872, ISO 3126, ISO 3607, ISO 4065, ISO 4437. 3.7.5 Prohibido el empleo de accesorio a rosca de polietileno Está absolutamente prohibido el empleo de accesorios de polietileno que sellen sus uniones mediante el uso de roscas talladas en su cuerpo, o la denominada rosca-compresión. 3.7.6 Accesorios de polietileno Los accesorios de polietileno, autorizados a emplear en las redes de distribución de gas, podrán ser para su unión con la tubería por el

sistema

de

termofusión

o

por

el sistema de electrofusión y

deberán responder a la norma CEN 1555 parte 3, ó por AGA SCT 1555-3, ó GE N1-130 y 131. No se permiten los accesorios prefabricados a partir de tramos de tubos fusionados, por el sistema de gajos. Sólo se permitirán los accesorios termofusionados en fábrica, que contemplen el añadido de partes completas que a la vez sean inyectadas y su unión se produzca mediante una termofusión a tope o a enchufe, controlada automáticamente. 3.8

VÁLVULAS DE BLOQUEO

Se utilizarán válvulas de corte o de bloqueo, fabricadas en polietileno bajo especificaciones compatibles con el de la tubería, de tal manera que puedan ser unidas mediante procesos de termofusión o electrofusión. Para facilitar la operación y garantizar al máximo la confiabilidad del servicio, cada tramo del sistema de líneas dispondrá de válvulas ubicadas estratégicamente que permitan suspender el flujo

29

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de gas a través de él. En general, los sitios recomendados serán a continuación de los diferentes nodos en donde se interconectan los tramos. Además, el diseño de la válvula deberá contemplar la forma de proteger el material plástico contra cargas excesivas torsionales o de corte cuando sea accionada, y de cualquier otro esfuerzo secundario que podría ser ejercido a través de la válvula o de su recinto. 3.8.1 Regulación El rango de presiones manométricas de entrada y de salida para los reguladores en los sistemas de gas natural, es el siguiente: 3.8.1.1 Regulación de etapa única Ubicada en el exterior de la edificación: G.N.

4,0 bar 

Pentrada 

1,0 bar

Psalida

23 mbar.

=

3.8.1.2 Regulación en dos etapas 

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.

Segunda etapa:

Ubicada al interior de la edificación. G.N.

210 mbar 

Pentrada  350 mbar. Psalida

=

23 mbar.

Por motivos de seguridad, la presión manométrica que se permite manejar dentro de edificaciones, es limitada 350 mbar.

30

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3.9

LÍNEAS DE SERVICIO DE POLIETILENO a) Debido a su probada eficacia en su resistencia contra la corrosión y atento a que una inmensa proporción de pérdidas en la red de gas se sitúan en esta zona del servicio domiciliario, se recomienda el empleo del servicio de polietileno, aunque el resto de la tubería sea de acero. b) En los casos donde el material de las tuberías de la red y del servicio sean distintos, se deberán emplear accesorios de transición de acuerdo a la siguiente norma CEN 1555 parte 3 o pr AGA SCT1555-3, GE-N1-132.

3.9.1 Acometidas de plástico Todo servicio de material plástico ubicado en el exterior de un edificio, deberá ser instalado debajo del nivel del suelo, excepto su parte Terminal que podrá serlo sobre el nivel del terreno fuera del edificio, sobre la línea municipal, si: a)

La parte sobre nivel del plástico está protegida contra deterioros y daños externos

b)

El servicio plástico no soporta cargas externas

c)

Existen distintos métodos para proteger la acometida de la línea de servicio de

plástico

contra daños externos y temperaturas excesivas (Deberá tenerse en cuenta que no puede superarse el límite de temperatura especificado en la norma de la tubería y considerar la especificación GE/ATP Nº 1 (B) para vainas protectoras) d)

El extremo del servicio domiciliario externo, que ingresa al gabinete de regulación y medición, debe culminar con un accesorio de transición, polietileno-acero, para adecuarlo al cambio de material de tubería con que debe ejecutarse la instalación del servicio interno

e) 3.9.2

Para los servicios domiciliarios externos el diámetro mínimo será de 20 mm.

Líneas de servicio no habilitadas

Todo servicio no habilitado, deberá cumplir con uno de los siguientes puntos hasta que se suministre gas al usuario: a)

La válvula cerrada que impide el pasaje del gas hacia el usuario, deberá contar con un dispositivo de traba u otro medio pequeño para evitar la operación de la misma por personas no autorizadas.

b)

Tener instalado en el servicio o en la conexión del medidor un dispositivo mecánico o accesorio que impida el flujo de gas.

31

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c)

Tener desconectada de la fuente de gas la tubería del usurario y taponados los extremos abiertos desconectados.

d)

En caso de servicio nuevo sin válvula, no deberá perforarse la tubería principal.

e)

En caso de servicio con válvula conectado a tubería principal, deberá cumplir con

esta

sección. 3.9.3 Accesorios de Transición PE - Acero Para la unión de los tubos de polietileno con las tuberías de acero se deberá emplear accesorios de transición, que confinen el polietileno en ranuras practicadas en la parte metálica, impidiendo su desarme por tracción o por desenroscado. Estos accesorios deberán responder a la norma CEN 1555 parte 3 ó pr AGA SCT 1555-3, GE-N1-132. No se permiten accesorios de transición, que posibiliten su desarmado una vez montados en fábrica o en obra. 3.10

UBICACIÓN DE LAS VÁLVULAS DE SERVICIOS (Acometida) a)

En relación con reguladores o medidores: Toda válvula de línea de servicio deberá ser instalada aguas arriba del regulador o, si no hay regulador, aguas arriba del medidor.

b)

Válvulas exteriores: Toda línea de servicio deberá tener una válvula de corte rápido en un lugar fácilmente accesible, que de ser factible se halle fuera del edificio, sobre la línea municipal.

c)

Válvulas bajo tierra: Toda válvula de línea de servicio subterránea deberá estar ubicada en una caja de vereda con tapa durable, o tubo vertical que admita la operación fácil de la válvula, y estén soportados independientemente de la línea de servicio.

3.10.1 Requisitos generales para la conexión de la acometida a la tubería principal a)

Ubicación: Toda acometida a una tubería principal deberá efectuarse en la parte superior de esta última o, si esto no es práctico, se conectará al costado de la tubería principal salvo que se instale un dispositivo protector adecuado que reduzca al mínimo la posibilidad de arrastre de polvo y humedad desde la línea principal a la de servicio.

b)

Conexión tipo mecánica: Toda conexión mecánica de línea de servicio a la línea principal deberá:

32

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1

Ser diseñada e instalada para resistir las fuerzas longitudinales de arranque o compresión causadas por contracción o dilatación de la tubería o por cargas previsibles externas o internas.

2

En caso de usarse juntas en el accesorio de conexiones entre la acometida y la tubería principal, deberán ser compatibles con el tipo de gas a suministrar.

c)En todos los ramales de derivación, tees de derivación de servicios y accesorios de transición con Dn igual o menor a 32 mm. Y que se unan por termofusión deberá instalarse una camisa anti-corte para protegerlos contra flexiones y cizalladuras. d)

La tubería se instalará a una distancia suficiente de líneas eléctricas, de vapor, agua caliente u otra forma de calor, de forma que se eviten temperaturas circundantes que excedan los valores de la Tabla Nº 9, (VER CAPÍTULO OBRAS CIVIL).

Antes y durante la instalación se inspeccionará la tubería por si ha sufrido algún daño. Deberá desecharse todo tramo que presente deterioros. Cuando se instale tubería por túnel-hombre o por perforación con mecha, en suelos de relleno, rocosos o que por sus características se consideren inadecuados, la misma se instalará con la camisa de PVC que cubra toda la longitud del túnel. En terrenos normales la tubería se deslizará sobre rodillos de material elastomérico. 3.11

ESPECIFICACIONES TÉCNICAS DEL MATERIAL A UTILIZAR

Conexiones de polietileno central, en medida y alta densidad, para electrofusión y termofusión, en medidas de 20 mm. a 63 mm. 3.11.1 Tubería polietileno de diámetros 110, 90, 75, 63, 50, 40, 25 y 20 (mm) 

Tubería de Polietileno de media y alta densidad, Norma ASTM 2513, SDR 11, de diámetro 110, 90, 75, 63, 50, 40 y 25 mm.



Deben acompañarse con el “Certificado de Calidad de Fabricación” con los siguientes ensayos:

TABLA Nª 3.6 RELACIÓN DIÁMETRO NOMINAL/ESPESOR/PESO

33

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POLYTHERM GAS SDR

11

Diámetro nominal 25 32 40 50 63 90 125 180 250

Esp. mm. 2.3 3.0 3.7 4.6 5.8 8.2 11.4 16.4 22.7

17.6 Peso g/m. 164.0 277.0 428.0 661.0 1044.0 2107.0 4045.0 8364.0 16041.0

ROLLOS TIRAS

Esp. mm.

Peso g/m.

-------10.3 --

-----1401.0 2642.0 5486.0 --

Largo mts. 150 150 150 150 150 100 12/70 12 12

Fuente: Reglamento de diseño, construcción, operación e instalación de redes de gas natural.

TABLA N 3.7 TUBERÍAS DE POLIETILENO DE DIÁMETROS 110, 90, 75, 63, 50, 40 Y 25 (m m.) ÍTEM 1 2 3 4 5 6 7 8 9

DESCRIPCIÓN Densidad. Melt. Índex (2.16 Kg.) Clasificación ISO/CEN. Exposición a la Intemperie Estabilidad Térmica (OIT, 210 ºC) Debe contar con Certificado Categoría de diseño Hidrostático a 23 ºC. Resistencia Agrietamiento Bajo Tensión. Elongación Máxima.

NORMA ISO 1183 ISO 113 ISO TR9080 ISO 4437 ISO 10837 ISO 9002 ASTM D2837 ASTM D638 ASTM D638

Fuente: Reglamento de diseño, construcción, operación e instalación de redes de gas natural.

3.11.2 Cupla reducción de polietileno 

Accesorio cupla reducción en mm. de polietileno de media y alta densidad, para electrofusión y termofusión Norma ASTM 2513, SDR 11.

ÍTEM 1 2

DIMENSIONES 25 x 20 32 x 20

ÍTEM 6 7

DIMENSIONES 63 x 50 90 x 63

34

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3 4 5

32 x 25 40 x 32 63 x 40

8 9 10

110 x 90 125 x 90 180 x 125

3.11.3 Tee 90 º de polietileno EF Tee de Polietileno de media y alta densidad, Norma ASTM 2513, SDR 11, de los siguientes



diámetros.

ÍTEM

DIMENSIONES

ÍTEM

DIMENSIONES

1 2 3 4 5

25x25x25 32x32x32 40x40x40 50x50x50 63x63x63

6 7 8 9 10

90x90x90 110x110x110 125x125x125 160x160x160 180x180x180

3.11.4 Cupla de polietileno EF 

Cupla de Polietileno de media y alta densidad, Norma ASTM 2513, SDR 11, de diámetro 20 hasta 160 mm.

ÍTEM

DIMENSIONES

ÍTEM

DIMENSIONES

1 2 3 4 5 6

20 25 32 40 50 63

7 8 9 10 11 12

75 90 110 125 140 160

180 200 225 250 280 315

355 400 450 500 460 630

3.11.5 Válvula de servicio o toma de servicio EF 

Válvula de Servicio de Polietileno de media y alta densidad, Norma ASTM 2513, SDR 11.



Asiento rectangular.

ÍTEM

DIMENSIONES

ÍTEM

DIMENSIONES

1

40x20

8

160x32

2

50x32/25

9

180x32

3

63x32/25

10

200x32 35

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4

75x32

11

225x32

5

90x32

12

250x32

6

110x32

13

315x32

3.11.6 Válvulas de servicio o toma de servicio de EF de alto volumen 

Válvulas de alto volumen de Polietileno de media y alta densidad, Norma ASTM 2513, SDR 11. ÍTEM

DIMENSIONES

ÍTEM

DIMENSIONES

1 2 3 4 5

63x63 75x63 90x63 110x63 125x63

6 7 8 9 10

160x63 180x63 200x63 225x63 250x63

3.11.7 Ramal de derivación

3.11.8 Adaptador de brida de Polietileno ÍTEM

DIMENSIÓN

1 2 3 4 5 6 7 8 9

32 40 50 63 75 90 110 125 140

ÍTEM

DIMENSIONES

8

200x63

9

225x63

10

250x63

11

110x90

12

125x90

13

160x125

200 225 250 315 355 400 450 500 560

36

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3.11.9 Tapón o tapa EF Tapón de Polietileno de media y alta densidad, Norma ASTM 2513, SDR 11



ÍTEM

DIMENSIONES

ÍTEM

DIMENSIONES

1 2 3 4 5 6 7 8

20 25 32 40 50 63 75 90

9 10 11 12 13 14 15 16

110 125 140 160 180 200 225 250

3.11.10 Codo 90 º Codo de Polietileno de media y alta densidad, Norma ASTM 2513, SDR 11, de diámetros



20 hasta 180.

ÍTEM

DIMENSIONES

ÍTEM

DIMENSIONES

1 2 3 4 5 6

20 25 32 40 50 63

7 8 9 10 11 12

75 90 110 125 160 180

3.11.11 Codo 45 º



Codo de Polietileno de media y alta densidad, Norma ASTM 2513, SDR 11, de diámetros 32 hasta 180.

ÍTEM

DIMENSIONES

ÍTEM

DIMENSIONES

1 2 3 4

32 40 50 63

6 7 8 9

90 110 125 160

37

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5

75

10

180

3.11.12 Malla de advertencia 

Material de Polietileno



Norma GE–N1–136



Separación de 20 x 20 mm



Ancho 15 cm



Rollos de 100 metros



Con faja de Propileno con la leyenda “GAS”



Presentar muestra.

3.11.13 Regulador con flexible y conector incorporado 

Presión de entrada 0.5 hasta 4 bares



Presión de salida 180 – 220 mm.c.a



Presión de trabajo 200 mm.c.a



Capacidad 6 m3/h gas natural



Doble etapa de regulación



Bloqueo por exceso de caudal y baja presión interna con reposición manual



Venteo por exceso de presión interna, con reposición automática



Desarme para su reparación



Fabricado bajo la norma ISO 9001.

3.11.14 Griper 

Largo 12 - 14 cm



Con rosca macho ¾” x14 IRAM 5063



Transición acero - polietileno PE de 25 mm



Entrada para tubo (PE) de 25 mm. SDR 11



Suncho de ajuste en acero SAE 1010 zincado o de acero inoxidable AISI 304



Revestido exteriormente con epóxi según norma GE - N1 - 108



Para presión de operación hasta 4 bar.

3.11.15 Medidor de gas natural 

Capacidad máxima 4 m3/h o 6 m3/h



Calibre G - 2.5 o G - 4 38

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

Presión de Trabajo 180 – 220 mm.c.a



Presión máxima de trabajo (P máx.) 0.2 bar. hasta 1 bar



Caudal mínimo (Q máx.) 0.040 m3/h



Cuerpo Metálico



Rosca de conexiones G1 ¼” ISO 228/1



Un diafragma de tela poliéster recubierta con caucho sintético EPO (Epiclorhidrina) apto para gas natural



Debe incluirse un conector metálico (pilar) dieléctrico con tuerca loca de 1 ¼” ISO 228/1 y niple de ¾” x 14 dieléctrico inyectado sobre el niple o empaquetadura de caucho.

3.11.16 Conector 

Material de Aluminio o Bronce



Entrada tuerca loca apta de ¾” ISO 228/1 con asiento esférico cónico



Salida tuerca loca de 1 ¼” ISO 228/1 Niple rosca macho de ¾”.

3.11.17 Vainas curvas 

Largo 50 cm.

3.11.18 Válvula bola tipo candado 

Cierre de ¼ de vuelta cierre hermético



¾” de diámetro



Capacidad 4 Kg. /cm2



Asiento de teflón.

3.11.19 Flexible 

Tubería de cobre de 3/8”



Largo 30 cm



Rosca de conexiones cónicas ¾”.

3.11.20 Cupla FG 

Galvanizada



¾” de diámetro



Pintura epóxica.

39

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3.11.21 Niple FG 

Galvanizada



¾” de diámetro



Pintura epóxica.

3.11.22 Tubería de 2 Plg. PVC



Cañería de PVC



Diámetro 63 mm.

3.11.23 Tubería de 1.5 Plg. PVC



Cañería de PVC.



Diámetro 40 mm y 25 mm.

CAPÍTULO IV OBRA CÍVIL

40

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4.1 ANTECEDENTES Las presentes especificaciones establecen los procedimientos técnicos que deben seguir la empresa Contratista y el personal asignado a la obra, durante la ejecución y construcción del tendido de la red secundaria de gas natural. En el desarrollo de la obra es necesario verificar el cumplimiento de los procedimientos de construcción y la adecuada ejecución de los trabajos. 4.2 PROCEDIMIENTOS GENERALES 4.2.1 Documentos necesarios en el lugar de la obra Los documentos necesarios en la obra son los planos, cálculos y diseños que deberán estar actualizados a detalle para su respectivo replanteo. La empresa contratista deberá mantener un libro de orden donde se registre diariamente todo lo concerniente a la ejecución y avance de la obra. Así como ser los pedidos, solicitudes, órdenes del ente fiscalizador, datos meteorológicos, estudios de suelo y permisos de obra.

41

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De la misma forma, la contratista deberá contar con planilla de avance donde se registre todo el desarrollo de la obra, la misma que deberá estar a disposiciones del personal cuando así lo requiera. 4.2.2 Recopilación de antecedentes de instalaciones en el subsuelo Recopilación de todos los datos y antecedentes que permitan determinar los posibles obstáculos enterrados (cables, tubos, instalaciones, etc.), para el tendido de la línea. En los casos que los datos así obtenidos no permitan tal comprobación o lo exijan las disposiciones vigentes, el Contratista procederá a la ejecución de los sondeos que sean necesarios.

4.2.3 Permisos y autorizaciones Antes de comenzar la ejecución de los trabajos, la contratista deberá solicitar y obtener todos los permisos necesarios de las diferentes instituciones que prestan servicios, así como se detallan a continuación:



Utilización de agua de abastecimientos público



Utilización de energía eléctrica de abastecimiento público



Traslado o tala de árboles



Cruces de vías férreas, carreteras, canales, pasos de puentes



Excavaciones de zanjas en calles, avenidas, carretera o caminos



Excavaciones de zanjas en zonas declaradas de interés militar o estratégicas para otros fines



Excavaciones de zanjas en propiedades privadas o instituciones públicas



Almacenamientos de materiales en calles, avenidas o en propiedades particulares



Y cualquier otro procedimiento de trabajos que pueda entrañar riesgos o molestias a los transeúntes o vecinos.

Los periodos de validez de las licencias deberán estar de acuerdo con la duración de las obras, más sus adicionales por imprevistos. Todas las licencias o permisos deberán permanecer en el lugar de la obra e insertas en el libro de obra, para su presentación cuando las entidades pertinentes las requieran.

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4.2.4 Equipo mínimo para realizar las excavaciones El equipo mínimo requerido para ejecutar la obra es. En caso de que las empresas no cuenten con ninguna clase de equipo o herramientas, estas podrán alquilar el mismo, para lo cual se debe indicar.

TABLA Nª 4.1 EQUIPO MÍNIMO REQUERIDO PARA LA OBRA ÍTEM

DESCRIPCIÓN

UNIDAD

POTENCIA

1

Vibro compactadora Manual

Pza.

20 HP

2

Pala, Picota Minera, carretilla

Pza.

--

3

Zaranda c/coco ½”

Pza.

--

4.2.5 Replanteo de la obra Previo al comienzo efectivo de los trabajos se deberá proceder a realizar el replanteo de la obra para confeccionar el proyecto constructivo o ejecutivo, siguiendo los lineamientos de lo estipulado en la normativa aplicable y su cronograma de ejecución, el cual incluirá todas las fases de la obra y se respetará el proyecto básico que acompaña al pliego de licitación. La inspección impartirá las instrucciones para la instalación de cañería y podrá introducir modificaciones en el trazado, de acuerdo a las necesidades de la obra. El trabajo deberá ser realizado por la contratista con la presencia obligatoria del personal fiscalizador. Para evitar alteraciones o modificaciones, sin que estas sean aprobadas por el personal encargado, cualquier modificación debe estar insertada en el libro de obra. 4.2.6 Estudio y análisis de las instalaciones La empresa contratista deberá considerar la ubicación de la presente instalación, como también las que están en ejecución y otras proyectadas. La contratista deberá determinar la ubicación real de todas las instalaciones y obras existentes, que estén situadas en las áreas de construcción o cerca del mismo.

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Cualquier cruce o construcción paralela a la tubería en construcción deberá ser ejecutado sin alterar las líneas existentes. En los casos que sean necesarios hacer cambios en las líneas e interrumpir los servicios para facilitar la construcción, pero previamente deberá contar con la autorización respectiva. 4.2.7 Distancia respecto a línea municipal La fijación de las distancias respecto a línea municipal que guardarán las tuberías de distribución, tendrán en cuenta los factores técnico-económicos. La distancia que separará la tubería de la línea municipal oscilará entre 0.80 y 2.50 m. (de acuerdo a las canalizaciones y obstáculos subterráneos). Los tendidos de la red secundaria serán instalados exclusivamente en zonas de propiedad pública. En el caso que existan veredas que no cubran el ancho total de la acera, la tubería se instalará, de ser posible en la parte de tierra. De todas formas, la distancia precedentemente indicada no deberá ser mayor a los 3 metros. Para cotas menores a 0.80m. deberán utilizarse pantallas deflectoras de gas o algún sistema que asegure el confinamiento del gas fuera de la propiedad. Los tendidos de las redes, serán instalados exclusivamente en zonas de propiedad pública.

4.2.8 Casos de excepción En los casos de que impedimentos técnicos insalvables no permitan respetar la distancia de la línea municipal, la distribuidora podrá autorizar, como excepción, alterar las distancias estableadas. Cuando estos obstáculos obliguen a instalar tuberías a menos de 0.80 metros de la línea municipal, se deberán realizar las obras necesarias para canalizar las posibles fugas de gas a los fines de minimizar la probabilidad de migración de gas a los edificios colindantes, ante una eventual fuga. 4.2.9 Señalización y vallas de seguridad Todas las tareas a realizar en la ejecución deberán ser advertidas con cintas de señalización con la palabra “Peligro o Precaución”. Como también la empresa ejecutora deberá tener letreros y carteles informativos donde se haga constar el nombre completo de la contratante, el título de obra, nombre de la contratista, nombre de la supervisión, plazo de ejecución y el monto de la obra. Así como se detallan en los PLANOS DEL ANEXO Nº 1, Lámina Nº 21 Las vallas y señalización deberán estar pintadas con pinturas reflectantes, debiendo ser estables y colocadas a una altura no menor de 20 cm. del suelo.

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Antes de cualquier excavación incluyendo las de sondeos, deberán estar debidamente señalizadas con las vallas de seguridad y con banderas rojas al lado de la calle. Y en vías donde se reduzca el ancho a menos de 3 metros se deberán colocar letreros indicando “PASO ESTRECHO”, éstas deberán estar a una distancia aproximada de 5 a 15 metros del lugar. En casos de cierre total de calles, se deberán habilitar otras de fácil transitabilidad para evitar el congestionamiento vehicular y en caso de no ser posible el desvió, se deberán colocar planchas metálicas resistentes para el paso de movilidades y peatones. Las señalizaciones nocturnas deberán ser realizadas por medio de luces rojas en puntos estratégicos de fácil visibilidad. 4.2.10 Señalización de las líneas para realizar las excavaciones La marcación de las líneas deberá ser realizada antes de la rotura del piso, y en estricto cumplimiento a los planos aprobados del proyecto.

Las demarcaciones de las líneas para las excavaciones en pavimentos tanto rígido como flexible deberá hacerse con pinturas de color blanco y las referencias con pintura de color rojo, y los trazados sobre tierra se realizará usando cal., disponiendo para cada trazado estacas a una distancia no mayor a los 50 metros lineales. 4.2.11 Interferencia con otras instalaciones En caso de existir otras instalaciones paralelas, se deberá tomar un especial cuidado ya que un accidente a dichas instalaciones perjudicará el avance de la obra y de acuerdo al grado del accidente llevaría a solicitar otro nuevo permiso. 4.2.12 Cámaras de bloqueo Ubicación de las cámaras de bloqueo de las “zonas de red”. Con referencia a las ubicaciones de las cámaras incluidas en el proyecto básico, podrán ser modificadas por la inspección, si razones de índole operativa, de seguridad u obstáculos encontrados en el terreno impiden su colocación en los lugares previstos. 4.2.13 Uso de explosivos Los explosivos no están permitidos para la ejecución de este tipo de obra. 45

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4.2.14 Condiciones de temperatura del suelo La tubería de PE deberá ser instalada en terrenos con una temperatura que no exceda los valores indicados en la tabla siguiente, quedando definido en consecuencia el límite de la presión máxima de operación según la SDR, 11. En todos los ramales de derivación, Tees de derivación de servicios y accesorios de transición con Dn igual o menor a 32 mm. Y que se unan por termofusión deberá instalarse una camisa anti-corte para protegerlos contra flexibles y cizalladura. La tubería se instalará a una distancia suficiente de líneas eléctricas, de vapor, agua caliente u otra forma de calor, de forma que se eviten temperaturas circundantes que excedan los valores de la tabla Nº 4.2 La tubería de PE deberá ser instalada en terrenos con una temperatura que no exceda los valores indicados en la Tabla 4.2 quedando definido en consecuencia el límite de la presión máxima de operación según la SDR. En la práctica y de no oponerse a lo indicado precedentemente, para la tubería de distribución se recomiendan los radios de curvatura que figuran en la Tabla siguiente: TABLA N 4.2 DIÁMETRO INTERIOR MÍNIMO DE LA BOBINA (m) DIÁMETRO INTERIOR MÍNIMO DE LA BOBINA (m) Dn DEL TUBO (mm)

TEMPERATURA EXTERIOR ENROLLAR 35 C

AL

TEMPERATURA EXTERIOR ENROLLAR 30 C

20 25 32 40 50 63 75 90

SDR 11 0.6 0.6 0.7 0.8 1.0 1.3 1.5 1.8

SDR 17.6 2.7

SDR 11 0.6 0.6 0.8 1.0 1.2 1.6 1.8 2.2

SDR 17.6 3.3

110

2.2

3.2

2.7

4.0

AL

Fuente: Reglamento de diseño, construcción, operación e instalación de redes de gas natural

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Para la tubería de servicio integral, el radio de curvatura de la acometida al gabinete del sistema de regulación-medición será de 15 x Dn, con temperatura ambiente de 20 º C ± 2 º C. Si la temperatura ambiente estuviera por debajo de los valores indicados, se implementarán los medios necesarios para curvar la tubería en las condiciones establecidas. Cuando se instale tubería a temperatura ambiente elevada, se depositará en la zanja en forma sinuosa para compensar la contracción que se produce por la disminución de la temperatura luego de la tapada. 4.2.15 Dimensiones técnicas para la excavación de aceras y calzadas Las dimensiones técnicas de la profundidad y el ancho de las zanjas exigidas en aceras y calzadas son las siguientes, así como se detalla en el cuadro a continuación.

TABLA N 4.3 DIMENSIONES PARA LAS EXCAVACIONES DE LAS ZANJAS EN VEREDAS Y CALZADAS EN ACERA TUBERÍA PRINCIPAL

TUBERÍA DE SERVICIO

20 25 32 40 50 63 75 90

TAPADA (m) ---0.60 0.60 0.60 0.60 0.60

ANCHO DE ZANJA (m) ---0.20 0.20 0.20 0.20 0.20

TAPADA (m) 0.55 0.55 0.55 0.55 0.55 0.55 0.55 0.55

ANCHO DE ZANJA (m) 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20

EN CALZADA TUBERÍA PRINCIPAL Y DE SERVICIO TAPADA ANCHO DE (m) ZANJA (m) 0.80 0.40 0.80 0.40 0.80 0.40 0.80 0.40 0.80 0.40 0.80 0.40 0.80 0.40 0.80 0.40

110

0.60

0.40

--

--

0.80

Dn DE LA TUBERÍA

0.40

Fuente: Reglamento de diseño, construcción, operación e instalación de redes de gas natural

(**) Cuando se realicen tapadas mayores, se deberán respetar los anchos de zanja mínimos establecidos, con las siguientes, con las siguientes limitaciones: 

Hasta 1,10 m de tapada - ancho de zanja mínimo = 0,40 m.



Hasta 1,50 m de tapada - ancho de zanja mínimo = 0,60 m.

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4.2.16 Apertura de zanjas El método de apertura de zanjas en la construcción de las redes, en general, debe hacerse con herramientas manuales, debido a la complicación que presenta el subsuelo de las ciudades. Sólo se podrán emplear maquinarias, cuando se tenga la seguridad que el subsuelo se encuentra liberado de otros tendidos o instalaciones. Durante la construcción de la zanja, deberán eliminarse los elementos cortantes como chapas, latas, etc., o punzantes como piedras, hierros, etc., que podrían afectar a la tubería de PE, cuando ésta sea tendida. (Ver Tabla Nº 4.4) Las características de construcción del zanjeo, se debe guardar las siguientes precauciones: a)

En veredas y calzadas cuyos niveles sean definitivos, las tapadas mínimas se medirán desde la parte superior del cordón y desde la parte más baja del pavimento, respectivamente. Para veredas y calzadas de tierra, se obtendrá de la autoridad competente el estudio de niveles que exista para la zona de trabajo. En su defecto, lo confeccionará y pondrá a consideración de la autoridad competente e incluirá para su aprobación en el proyecto constructivo, indicando qué tapadas protectivas adoptará para el caso.

b)

Para los cruces de calzada, se llegará progresivamente a la profundidad requerida desde aproximadamente 5 m, antes de la línea municipal perpendicular al zanjeo.

c)

Asimismo, se podrán exceptuar las tapadas mínimas señaladas en la Tabla para las siguientes circunstancias:  Cuando las líneas principales sean instaladas en trincheras comunes con otras líneas de servicio.  Cuando se realicen renovaciones de las líneas principales o de servicio por cualquier método de inserción en tubería existente.

d)

Asimismo, se deberá considerar: 1)

Se tomarán todas las medidas de seguridad necesarias para evitar la rotura o deterioro de líneas telefónicas y eléctricas (sean aéreas o subterráneas), tuberías de agua, cloacales, desagües y otras.

2)

La tierra extraída durante el zanjeo deberá volcarse a un lado, respetando las distancias mínimas entre talud y borde de zanja, evitando obstruir el escurrimiento de los desagües pluviales.

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3)

El piso de la zanja será nivelado en los lugares donde fuere necesario, para proporcionar un asentamiento uniforme de la tubería. Cuando el zanjeo deba realizarse en terrenos de relleno, donde existan objetos extraídos que no puedan ser retirados, o donde hubiere formaciones rocosas y objetos duros que puedan dañar la tubería, se tendrá que cubrir el fondo de la zanja con un manto de 0,15 m a 0,20 m de espesor con tierra fina, libre de piedras, cascotes y desperdicios, la que será debidamente compactada. El borde de la zanja, entendiéndose por tal a una franja de aproximadamente 0,20 m. a ambos lados de la misma, deberá estar libre de tierra u otros objetos, previo a la bajada de la tubería.

4)

En zonas arboladas se evitará asentar la tubería sobre raíces, las que no podrán ser dañadas o cortadas, salvo que sea imprescindible, en cuyo caso se realizarán las tareas con la debida autorización y tomando las precauciones necesarias para impedir el debilitamiento o derrumbe de los árboles. La tubería deberá quedar, como mínimo, a 0,30 m de distancia en todo sentido de cualquier obstáculo permanente que se encontrare al efectuar el zanjeo, tales como postes, columnas, bases de hormigón, tuberías de agua, cloacas, líneas telefónicas y eléctricas (hasta una tensión de 1 KV). Para líneas eléctricas con tensiones superiores y que posean bajadas a tierra, se deberá intercalar una pantalla protectora o, en su defecto, respetar una distancia mínima de 0,50 m.

5)

Mientras permanezcan abiertas la zanja o la excavación de veredas y calzada, se deberán proteger según las disposiciones establecidas, asegurando en todo momento la libre circulación peatonal por la acera. En los casos que se atraviese la salida de garajes, corralones, talleres u otros espacios con entrada de vehículos, la zanja se efectuará por túnel o a cielo abierto. En este último caso se implementarán los medios que permitan el libre acceso.

6)

Los cruces de calles avenidas podrán realizarse por mecha, túnel o a cielo abierto, según el tipo de terreno. En los lugares donde deban efectuarse uniones de tubería en zanja, se realizará una excavación cuyas dimensiones serán acordes con las características del herramental o equipo que se utilice, así como el espacio antropométrico necesario para permitir un libre y correcto accionar del personal en su tarea. Cuando deban excavarse zanjas, pozos o túneles de longitud apreciable, se deberá considerar el tipo de terreno y efectuar los cortes laterales según su talud. En su defecto, se colocará el apuntalamiento necesario para evitar el desmoronamiento de tierra o daños en estructuras linderas, cuya seguridad pueda ser afectada por la excavación.

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7)

Se deberá prever un equipo de bombas adecuado a efectos de poder eliminar el agua que pudiera encontrar en la zanja, con el fin de que cuando se deba bajar la tubería, el agua no ofrezca dificultades a esa tarea.

8)

Si en la obra se descubren vestigios arqueológicos o históricos, el Contratista deberá inmediatamente: a)

Tomar las medidas necesarias para su conservación.

b)

Informar a la Distribuidora del descubrimiento.

c)

Conformarse a las prescripciones legales en materia de descubrimientos arqueológicos vigentes.

4.2.17 Intervención de plazas o jardineras Y para el levantamiento de grama se realizará con el debido cuidado cortando en moldes y almacenarlos en lugares frescos con bastante humedad y donde no queden expuesto directamente a la radiación solar. Para luego proceder con la reposición de la misma. 4.2.18 Colocación de tierra y escombros La tierra y los escombros provenientes de la excavación tanto de veredas y pavimentos se deberán colocar de manera separada, a efectos de evitar que se mezclen ambos materiales, estos serán colocados a una distancia mínima de 0.50 metros de la zanja, esto para evitar que los escombros accidentalmente vuelvan a reponerse y por tanto perjudiquen y dañen las tuberías. En las calles enlosetadas que tengan capa base no podrán ser reutilizados como material de relleno, y las losetas que serán repuestas se deberán colocar en columnas y filas y de manera ordenada para evitar ocupar espacios innecesarios en calles o avenidas. La tierra y los escombros provenientes de la excavación tanto de veredas y pavimentos se deberán colocar de manera separada, a efectos de evitar que se mezclen ambos materiales, estos serán colocados a una distancia mínima de 0.50 metros de la zanja, esto para evitar que los escombros accidentalmente vuelvan a reponerse y por tanto perjudiquen y dañen las tuberías. 4.2.19 Dimensiones para la excavación de zanjas para el tendido de la tubería Las excavaciones no deberán realizarse con equipos pesados, lo aconsejable es utilizar herramientas manuales para evitar daños colaterales a las líneas ya existentes. Para el tendido de la red secundaria se deberá excavar zanjas con una profundidad de 0.80 metros y con un ancho de 0.40 metros. (VER PLANO DEL ANEXO Nº 3).

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La excavación se ajustará a las especificaciones técnica del proyecto (VER PLANOS DE OBRA CIVIL), en cuanto a profundidad de la misma, lo cual garantiza que la tubería no sufrirá aplastamiento ni reducción en su área de flujo y donde existan cruces con otros servicios como telecomunicaciones, energía o acueducto, se instalará a una distancia mínima de 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 en etapa de ejecución. Las líneas secundarias deberán instalarse a una profundidad no menor a 60 centímetros, medidos desde la superficie del terreno hasta la clave o lomo de la tubería siempre que vayan por vías despojadas del tráfico vehicular. En el caso que la red secundaria vaya por andenes o zonas verdes, la anterior consideración para la profundidad puede reducirse a 50 centímetros. Las excavaciones que se realicen deberán ser realizadas estrictamente en base a los niveles de los planos topográficos. No está permitido aumentar los volúmenes en la excavación por causas ajenas a las medidas especificadas en el presente proyecto. Todo tubo principal deberá ser instalado con una tapada mínima en vereda, igual a la que corresponda de acuerdo a la siguiente tabla. 4.2.20 Perforación horizontal La perforación horizontal consiste en la ejecución de una perforación subterránea de forma horizontal que tiene un diámetro aproximado de 12 a 30 cm. Y una profundidad no menor a 2.00 metros, en caso de cruces de rutas o vías férreas ver PLANOS DEL ANEXO Nº 1, por donde pasará la tubería en construcción o la que se va a instalar. Para ello se deberán utilizar taladros, topos u otros dispositivos para los mismos fines. Mediante este tipo de trabajos se evita romper las calzadas, calles, avenidas, carreteras, etc. Y las excavaciones se realizan tan solo en los tramos de entrada y salida de la calzada. 4.2.21 Recubrimiento para Tubería Enterrada La tubería subterránea será recubierta, con una resina epóxica en polvo aplicado en un proceso de termofusión o electrofusión, denominado Fusión Bond Epóxy, de 14 milésimas de pulgada mínimo, bajo la especificación AWWA C213-91, que es capaz de resistir temperaturas de 107 °C (225 °F) operando continuamente.

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4.2.22 Cruce de rutas o carretera Los cruces bajo rutas, deberán responder a los esquemas siguientes, sin perjuicio de que bajo las condiciones de diseño de acuerdo a la normativa relevante, esto pueda variar. (VER ANEXO Nº 1). Para la protección de la tubería se utilizará un tubo con un espesor de por lo menos 9.5 mm, enterrando la tubería a 2.00 m del lomo de la misma hacia la superficie, y se cubrirá con una losa de concreto entre el tubo y la superficie para la distribución de cargas. 4.2.23 Cruce de vías férreas o ferroviario Para la protección de la tubería se utilizará un tubo con un espesor de por lo menos 9.5 mm, enterrando la tubería a 2.00 metros del lomo de la misma hacia la superficie, y se cubrirá con una losa de concreto entre el tubo y la superficie para la distribución de cargas. a)

Sí la distancia entre la última vía y el límite del terreno del ferrocarril fuera menor a 10 metro, el tubo camisa deberá prolongarse 1 metro fuera de dicho límite

b)

La parte no enterrada de las ventilaciones se pintará con una mano de pintura anticorrosiva y dos manos de pintura sintética. El tubo camisa se pintará sobre la cobertura con dos manos de esmalte sintético. Colores de acuerdo a las normas de colores de seguridad de ente regulador del gas y de IRAM DEF-D 10-54, 2507 Y 10005

c)

La protección anticorrosiva del tubo camisa y parte enterrada de las ventilaciones será igual a la utilizada en la cañería de conducción

d)

Los collares separadores serán de lapacho tratado o plástico tipo williamson o similares. Los patines tendrán una altura que permita un buen centrado del tubo dentro la camisa (diámetro 25 mm)

e)

La ubicación geográfica de las ventilaciones será indicada por la supervisión en obra.

f)

Una vez construido el cruce deberá realizarse una prueba de venteo

g)

Para ello se inyectará aire por uno de ellos, estando el otro tapado hasta alcanzar 1 (Kg./cm2) de presión durante 15 minutos, luego de esto se destapará el venteo al de la inyección por el cual deberá salir el aire

h)

Todas las dimensiones deberán leerse en milímetros.

La tabla siguiente informa sobre los valores a considerar en el diseño de los cruces antes mencionados.

TABLA N 4.4 VALORES DE DISEÑO DE CRUCES BAJO RUTAS Y VÍAS 52

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DIÁMETRO NOMINAL DEL TUBO DUCTOS

CAMISA

mm

Pulg

mm

Pulg

51 76 102 152

2 4 4 6

102 152 203 254

4 6 8 10

VENTEO Espesor mm. 4.77 4.77 4.77 4.77

Pulg

mm

51 51 51 51

2 2 2 2

ESPESOR SEPARADOR (a) mm. 19 40 40 40

SEPARACIÓN ENTRE COLLARES

N DE SEPARAD OR POR COLL.

m

N

2.50 2.50 3.00 3.50

4 4 4 6

4.2.24 Encamisados En todos los casos el diámetro del caño camisa será como máximo dos rangos superiores al del caño encamisado, contará siempre con pendiente hacia uno de sus extremos y en ambos será ventilado hacia el exterior. Esta ventilación se ejecutará mediante un conducto no degradable a la intemperie, cuyo diámetro será la mitad de la cañería encamisada, dicho conducto o venteo rematará en zona segura alejados a aberturas (ventanas, ventiletes, etc.). Los caños camisa serán de PVC, PRFV o polietileno de un espesor mínimo de pared 2.3 mm, u otro material que asegure similar protección. 4.2.25 Preparación del fondo de la zanja Una vez preparadas las zanjas se deberá colocar 10 cm. de tierra tamizada del lugar de excavación o en el mejor de los casos arena limpia tamizada N 40, libre de vegetación, piedras y escombros. Inmediatamente se procederá a un cuidadoso acondicionamiento y limpieza de las zanjas antes de iniciar con el tendido de las tuberías. Esto para evitar que dichas tuberías puedan sufrir daños en su estructura. 4.2.26 Drenajes Durante la ejecución de las excavaciones en presencia de agua, se mantendrá un control de la misma a través de achiques que no comprometan la estabilidad de la misma, y de esta forma llevar los trabajos en condiciones óptimas.

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En caso que las aguas provengan de tuberías dañadas la empresa contratista deberá coordinar con la cooperativa de distribución de agua potable para reparar las tuberías dañadas. Toda excavación deberá contemplar drenajes provisionales, granulares o de otros tipos, por donde el agua fácilmente pueda encaminarse por sí sola a los puntos de achiques o drenajes. Y cuando existas filtraciones continuas y se tenga que establecer drenajes permanentes, se deberá tener el debido cuidado para evitar que estas produzcan arrastres o erosiones peligrosas para la obra. Y por otro lado no está permitido que las aguas productos del agotamiento de los niveles freáticos sean esparcidas en vías públicas. 4.2.27 Estabilización del suelo En caso de encontrarse con suelos que sean inestables como ser húmedos, suaves, esponjosos e inapropiado para el tendido de red de tubería. Se deberá estabilizar el suelo antes de realizar cualquier tipo de trabajos mecánicos es decir comenzar con los trabajos de termofusión, estos suelos se pueden controlar a partir de la colocación de piedras chancadas, piedra manzana o cascotes, pero antes la fiscalización deberá ser quien a criterio técnico decida su aprobación o rechazo estos materiales. 4.2.28 Tendido de las tuberías Una vez niveladas y tamizadas las zanjas, ya sea con la tierra o arena, así como se detalló anteriormente, se procederá con el tendido de la red, para luego continuar con los trabajos en el área mecánica. No se admite desenrollar la tubería en forma de espiral. No se podrán instalar las tuberías sobre piedras con aristas cortantes. Para evitar esta situación, se procederá a colocar un colchón de 10 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. Estas tierras a emplearse deberán alcanzar un grado óptimo de compactación, en caso que sea necesario reemplazar la tierra por otras procedentes de préstamos, las compactaciones se realizar utilizando herramientas manuales y equipos mecánicos. La compactación de cada camada se realizará por medio de pisones neumáticos o elementos vibradores adecuados, el compactado de la primera capa será manual y con mucho cuidado para no afectar a la tubería que será instalada.

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4.2.29 Prueba de fuga a)

La tubería de PE, a instalar deberá ser probada a fin de detectar cualquier pérdida por las uniones realizadas en la fusión de tuberías entre sí y con accesorios.

b)

Antes de iniciar la prueba, se deberá respetar el tiempo de enfriamiento fijado por el proveedor del sistema para la unión por fusión realizada.

c)

La longitud de los tramos a probar será de hasta 400 m, para tuberías de diámetro nominal menor a 63 mm, y de 100 m para tuberías de diámetro nominal mayor a 63 mm.

d)

El procedimiento de la prueba deberá asegurar la detección de toda pérdida en el tramo sometido a ensayo.

e)

La presión de prueba deberá ser, como mínimo, el 150% de la presión máxima de operación o 3,5 bar, la que sea mayor.

f)

En el caso de tubería de PE, la temperatura del material termoplástico no deberá superar los 40 ºC durante la prueba.

g)

La tubería podrá ser presurizada con gas inerte o con aire, cuya temperatura no deberá superar los 40 ºC. Si se recurre a un compresor, deberá estar provisto con un filtro para eliminar los vapores de aceite en el gas de inyección.

h)

Se deberá verificar cada unión para detectar posibles pérdidas con una solución espumante, cuyos componentes no ataquen al PE, la cual se eliminará en forma inmediata después de realizada la prueba.

i)

Efectuada la prueba de fuga del tramo, se descomprimirá bruscamente para que la salida repentina del medio de prueba limpie internamente la tubería. Esta operación (“pop”) se repetirá tantas veces como sea necesario hasta que el tramo quede completamente limpio Durante estas operaciones deberán tomarse las precauciones necesarias para evitar desplazamientos de la tubería por descompresión repentina. Los tapones y trampas utilizados como cabezales; de prueba deberán contar con dispositivos de seguridad que eviten su expulsión accidental.

j)

Los servicios se probarán en forma independiente y con anterioridad a la perforación de la tubería de distribución

k)

La prueba neumática de fuga sólo pondrá en evidencia las pérdidas en uniones o roturas que puedan existir en ese momento, pero no garantiza que las fusiones o soldaduras realizadas sean correctas, las que deberán ser calificadas según lo establecido en “Procedimientos y requisitos para la unión de materiales”.

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4.2.30 Instalación de la malla de advertencia Antes de concluir el relleno y compactación de la zanja, se deberá instalar en forma continua un elemento que, ante la eventual intervención de terceros por excavación o perforación advierta la presencia de tubería para gas enterrada. Las características principales de los elementos de advertencia son:

a) Serán elementos constituidos por una banda lisa, perforada, tejida o en forma de malla fabricados a partir de polietileno, polipropileno o cualquier otro material insensible a las condiciones del subsuelo.

b) Su propósito consiste, en advertir la presencia de tuberías enterradas ante la posible intervención por excavación o perforación de un tercero, señalar su orientación e identificar el producto que transportan.

c) El ancho mínimo de la banda será de 150 mm. +/- 5 mm, para tuberías hasta 75 mm. de diámetro nominal, y de 300 mm +/- 5 mm. para superiores al mencionado.

d) Deberá ser de color amarillo, para su identificación con el gas, en el lugar. e) En su centro llevará la leyenda “GAS”, en letras de color o en sobre relieve, en letra de una altura mínima de 50 mm, y repetida a intervalos regulares de 100 mm. En caso que sean en color, deberán estar impresas en el material de la banda, o en una cinta de polietileno de 75 mm de ancho, la cual estará firmemente adherida a la banda. Se instalarán a 0,30 m de la parte superior de la tubería, sobre una superficie compactada y plana, y quedarán centrados con respecto al eje longitudinal de la zanja. La compactación del llenado de las zanjas se hará prudencialmente en capas no mayores a 20 cm., sin dejar vacíos; las últimas capas se apisonarán al 85 – 90 % según el ensayo proctor modificado. Cuando la temperatura de la tubería en el fondo de la zanja no se encuentre entre 0 C y 20 C, se la tapará con un manto de tierra sin compactar de espesor 0.20 m para logar su estabilización térmica durante un tiempo no inferior a 24 horas. Luego, se proseguirá con los trabajos de relleno y compactación, adoptando los procedimientos apropiados para no someter la tubería a esfuerzos de flexión causados por el relleno o por una inadecuada compactación (asentamiento diferencial del material de relleno).

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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. La primera capa de relleno será de aproximadamente 0,20 m por encima del borde superior de la tubería. Estará constituida por tierra libre de restos de contrapisos o de pavimentos, piedras, terrones y otros agregados gruesos, elementos cortantes, residuos y otros. Sí no se dispone del tipo de relleno adecuado se procederá al tamizado o, en su defecto, proveerlo. Esta primera capa deberá compactarse cuidadosamente y con herramientas manuales apropiadas. Cuando se instale tubería de Dn > 90 mm, se permitirá el uso de agua en la proporción mínima indispensable para rellenar los intersticios que pudieran quedar en la parte inferior de la tubería. A la capa inicial de 0,20 m. se agregarán sucesivas capas de tierra obtenida del zanjeo, de aproximadamente 0,30 m. cada una, libres de restos de rotura de contrapisos o de pavimentos, piedras, elementos cortantes, residuos y otros. Cada capa deberá repartirse uniformemente y compactarse con herramientas manuales o con equipos mecánicos livianos. Los rodillos o compactadores mecánicos pesados podrán usarse solamente para consolidar la última capa, siempre y cuando exista una cobertura compactada mínima de 0,60 m. El material sobrante del relleno deberá ser retirado en un tiempo no mayor a las 48 horas, dejando el lugar libre de tierras y escombros. 4.2.31 Resumen de las fases de trabajo En el cuadro siguiente se señala los tiempos que deberán respetarse en las fases de ejecución de los trabajos. TABLA Nª 4.5 RESUMEN FASES Vs. PLAZOS ÍTEM

FASES

PLAZOS

1

Rotura de veredas

No debe anticiparse más de 1 día al zanjeo

2

Rotura de pavimentos *

No debe anticiparse más de 6 días al zanjeo

3

Zanjeo

No debe quedar zanjas abiertas más de 7 días

4

Contrapiso de vereda

Se debe realizar no antes de los 6 días ni después de 10 días de tapada de la zanja

5

Colocación de mosaicos

Se debe realizar 2 días después del contrapiso

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6

Defensa del mosaico

Se debe colocar inmediatamente de asentado el mosaico y sacarse 6 días después.

7

Reconstrucción de pavimentos

Se debe realizar no antes de los 8 días ni después de los 12 días de rellenada la zanja. De acuerdo al tipo de pavimento, lo que la técnica aconseje.

8

Habilitación de pavimentos

* No incluye la ejecución de cruces de calle a cielo abierto. Este trabajo no deberá anticiparse más de 1 día al zanjeo, salvo en los casos en que se permita la libre circulación de vehículos, en cuya circunstancia la rotura de pavimento podrá anticiparse hasta 3 días al zanjeo.

4.2.32 Dimensiones para las excavaciones de acometidas Es la derivación de la tubería de la red de distribución secundaria que pasa frente al domicilio, hasta el gabinete ubicado en la línea municipal, (VER PLANO ANEXO Nº3).  Profundidad: Toda la línea de servicio enterrada en vereda tendrá una tapada 0.40 m. para tubería o tubería de plástico.  Soporte y relleno: Todo servicio deberá soportado apropiadamente en suelo firmes o bien compactados, y el material usado para el relleno deberá estar libre de elementos que pudieran causar daño a la tubería o a su protección.  Todo tubo principal deberá ser instalados con una tapada mínima en vereda, igual a la que corresponda de acuerdo a la siguiente tabla. TABLA Nª 4.6 DIMENSIONES TÉCNICAS DE EXCAVACIÓN PARA LÍNEA DE SERVICIO DIÁMETRO

ANCHOS

TAPADA

NOMINAL (mm)

(m)

(m)

1

38

0.2

0.4

2

51

0.2

0.45

3

76

0.2

0.5

4

102

0.4

0.6

5

152

0.4

0.75

ÍTEM

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 Pendiente para drenaje: Cuando una condensación en el gas pudiese causar interrupción en el suministro, el servicio deberá contar con pendiente para poder drenar hacia el tubo principal o dentro de trampas en los puntos bajos del servicio.  Protección contra cargas externas y deformaciones de la tubería: Toda tubería de gas deberá ser instalada de manera de reducir al mínimo las cargas externas y las deformaciones de la tubería previsibles.  Instalación de tuberías de gas dentro de edificios: Toda tubería subterránea instalada bajo nivel a través del muro externo de cimentación de un edificio deberá y en caso de tubería de plástico, será protegida de la acción cortante y del asentamiento del relleno. En este caso solo se permite su uso en línea de servicio con medidor sobre línea municipal. 

Instalación de tubería de gas debajo de edificios: Cuando se instale una tubería de gas subterránea debajo de un edificio: 

Se deberá encamisar en un conducto hermético.



El encamisado y la tubería de gas deberán extenderse, si abastece el edificio bajo el que se encuentra, a una parte fácilmente usable y accesible del edificio.



El espacio entre el encamisado y la tubería de gas se sellará para impedir fugas de gas dentro del edificio y, si el conducto se sella en ambos extremos, se tendrá una línea de venteo desde el espacio anular hacia un punto donde el gas no resulte un peligro, extendiéndose sobre la superficie y terminando en un accesorio resistente a la lluvia y los insectos.

4.2.33 Consideraciones sobre la tapada en líneas de servicio exterior 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 ralladuras en la red de polietileno. a) Cuando no sea posible cumplir con los requisitos de tapada debido a infraestructuras existentes, los tramos de las líneas de servicio que pudieran verse sometidas a cargas sobrepuestas, se encamisaran o entibaran, o bien se reforzara adecuadamente al tubo. b) Señalaremos las consideraciones sobre tapada adicional y sobre minimización de daños por fuerzas externas, deberán analizarse lo siguiente: 1

Terreno agrícola donde se utilicen equipos de arado profundo o roturadores superficiales.

2

Terreno agrícola donde el nivel pueda modificarse para permitir la irrigación o el drenaje

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3

Cruces de zanjas de drenajes (también pueden estudiarse alternativas tales como encamisados o losas protectora de acero o concreto).

4

Otros cruces de instalación. Deben colocarse las nuevas instalaciones existentes a menos que puedan aplicarse una tapada adecuada o se use encamisado o entibado, u otra protección.

5

Trazado donde la erosión debida al viento, al agua o actividad vehicular pueda afectar el nivel (pueden utilizarse escolleras, pavimento o cualquier medio de protección en lugar de la tapada adicional).

6

Trazados en calle donde en el futuro se deban realizar trabajos.

4.2.34 Conexión de una línea de servicio a la tubería principal Se deberá rellenar con material compactable la excavación que se halla debajo de la conexión a la tubería principal, apisonándola. Cuando exista material no compactable (como barro muy húmedo), puede resultar necesario reemplazarlo con otro compactable. Se recomienda usar un manguito protector (camisa anti-corte) diseñado para el tipo específico de conexión a efectos de reducir concentraciones de tensión. 4.2.35 Reposición a su condición original de las veredas y las estructuras afectadas El Contratista deberá reparar los pavimentos y veredas que hubiese roto para colocar las cañerías; éstos deberán llevarse a sus condiciones originales. La reparación de veredas deberá efectuarse teniendo en cuenta como mínimo el dosaje provisto abajo mencionado de este párrafo, no aceptándose el argumento de que las veredas carezcan originalmente del contrapiso adecuado o que los mosaicos se encuentren asentados con mezcla pobre. Se incluirá la provisión de todos los materiales y ejecución de los trabajos para que la reconstrucción de las veredas resulte de primera calidad en el ancho dañado. Una vez bien asentada la tierra de la zanja, se procederá a ejecutar el contrapiso para las veredas. La reposición de los materiales deberá tener la misma calidad, y los pisos que se terminaron con el acabado o la reposición deberán quedar de igual o mejor forma del estado en que se encontró antes de la remoción. El espesor del contrapiso será de 6 cm. como mínimo. El dosaje a utilizarse salvo especificación en contrario, será: 

1/8 parte de cemento Portland



1

parte de cal hidráulica.



3

partes de arena gruesa.



8

parte de polvo de ladrillo.

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Previo a la colocación del mosaico sobre esta mezcla, se deberá espolvorear cemento, en cantidad adecuada. Una vez colocados los mosaicos en su lugar se deberán llenar los intersticios de los mismos con una lechada de cemento puro. Los restos de esta lechada deberán eliminarse antes de que el cemento fragüe. Deberán adoptarse las precauciones necesarias para que la parte de la vereda reparada no pueda ser pisada por los peatones, antes que el material haya fraguado. El tiempo mínimo para habilitar la vereda será de 6 días, el máximo será determinado por la supervisión en obra para cada caso particular. La mezcla para la colocación de los mosaicos, salvo especificaciones de las autoridades locales, de lo contrario será la siguiente: 

1/8 parte de cemento Portland



1

parte de cal hidráulica



3

partes de arena gruesa.

Si por cualquier motivo se hubieran dañado las rasantes o en el caso de estructuras, ésta deberá ser rectificada mediante un relleno de concreto, compactada a una densidad del 100 %, usando una dosificación de 225 Kg. de cemento por metro cúbico. Cualquier reclamo inmediato, durante o posterior a la etapa de remoción o reposición esta será de entera responsabilidad de la empresa contratista sin que esto represente gastos algunos a terceros. 4.2.36 Reposición de pavimentos En caso de haberse realizado rotura de pavimento, el Contratista deberá repararlo teniendo en cuenta las reglamentaciones vigentes de las autoridades. En la reparación de pavimentos de hormigón podrá utilizarse como agregado grueso al proveniente de la trituración del mismo, siempre que las autoridades competentes así lo autoricen. La característica de los pavimentos a construir deberá ser similar al existente. El Contratista solicitará a las autoridades competentes los dosajes y demás características de los materiales a utilizar en la reparación. La Supervisión de Obra no procederá a la recepción definitiva de la misma sin la conformidad escrita de las autoridades responsables de los pavimentos que hubiera que reparar.

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4.2.37 Levantamiento de los cómputos métricos 

A efectos de proceder al levantamiento de las obras realizadas, la inspección junto con el representante técnico procederá a medir los trabajos ejecutados de acuerdo con el contrato celebrado, confeccionándose un croquis en original y dos copias que serán conformadas con los responsables que intervienen. Un juego de estos planos quedara en poder de la inspección de obra y con otro el contratista ejecutara las planillas para la certificación y los croquis para la ubicación de las cañerías instaladas. Dichos croquis se emplearán para la confección de los planos conforme a obra. Estas mediciones se realizarán diariamente de manera que no produzca acumulaciones, que posteriormente acarreen dificultades para determinar exactamente las tareas ejecutadas.



En la confección los formularios se deberán contemplar lo siguiente:



Este croquis contendrá todas las cotas y datos necesarios para ser interpretados, debiéndose consignar con claridad el tipo, diámetro y longitud de las cañerías, tipo de protección si correspondiera, profundidad, ancho y longitud de reparación de vereda.



Las cañerías de red y servicios a certificar se dibujarán en línea llena, la continuación de la misma, ya certificadas en otro croquis, que no sea el que se trata, con brazo punteado y la separación de los diferentes tipos de veredas con un brazo lleno a partir del cordón de la vereda.



Para el sentido de las medicines deberá seguirse un mismo criterio para toda la red y mientras sea posible se adoptará el sentido creciente de la numeración municipal, ejecutándose la medición en línea recta e indefectiblemente la cota 0.00 coincidirá con la prolongación de la línea municipal de la cuadra a certificar.



Si se presentasen quiebre, estos deben acotarse sobre los mismos y consignar las progresivas donde se inicien y finalicen.



Los distintos tipos de veredas reparadas se distinguirán, ajustándose a nomenclatura perfectamente diferenciadas, las que se dejarán constancias en los croquis.



Sobre la calzada se acotará y procederá a indicar la profundidad y ancho teórico de la zanja.



Si existen válvulas, estas deberán indicarse en los formularios (computo red). En este formulario se deberán volcar en base al croquis de medición, los distintos ítems correspondientes a los trabajos realmente ejecutados con su correcta denominación, unidad de medida y cantidad. Si por alguna circunstancia muy especial al computar una cuadra de red o servicios hubiera un trabajo inconcluso (Por Ejemplo, reparación de veredas), se deberá dejar constancia, subsanado lo cual ello dará motivo a la emisión de un formulario de medición complementario.



Para la medición del zanjeo y reparación de veredas se deberán descontar los trabajos (zanjeo y reparación de veredas), que se certificarán con la cañería de red. 62

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4.2.38 Planos conforme As Built El Contratista deberá llevar actualizado, durante el transcurso de la Obra, la confección de los planos conforme a la obra ejecutada, con los detalles constructivos y la ubicación de las cañerías, los que serán entregados una vez finalizados los trabajos al Comitente, los que aprobados por la Supervisión serán imprescindibles para la recepción provisional de la Obra. Los planos finales conforme a obra serán realizados en las escalas que fijen los pliegos de licitación, y como guía general podemos sugerir la escala de 1:5000 para el tendido de redes. Se deberá tener especial consideración, con los detalles de construcción que deban destacarse, despiezando dichas partes del dibujo general, generando planos complementarios que permitan una comprensión cabal del proyecto ejecutado. 4.2.39 Limpieza final de la obra Una vez concluida los trabajos ejecutados en la zona, el Contratista tomará cuidado en efectuar la limpieza total de la misma y de reparar los desperfectos que hubiera ocasionado, directa o indirectamente (árboles, alambrados, frentes, veredas, pavimentos, etc.), no deberá quedar en la zona, tierra, desperdicios, materiales sobrantes, etc. El lugar quedará en similares condiciones a las que existían al iniciarse la obra. La limpieza total del lugar comprende, así como se detalla a continuación: 

Levantamientos de escombros y tierras sobrantes.



Reposición de letreros en caso que haya sido necesario su retiro.



Levantamientos de maquinarias y otros que se utilizaron en la obra.

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CAPITULO V NORMATIVA APLICADA PARA SOLDADURA POR ELECTROFUSIÓN

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5.1

INTRODUCCIÓN

Las técnicas modernas de distribución de gas, petróleo y otros fluidos fueron reemplazando a las cañerías de hierro fundido, acero y PVC. A tal punto que en la actualidad prácticamente sólo se emplean cañerías de polietileno (PE). Estas cañerías que van desde ø 20 mm. hasta ø 63 mm. una vez instalada la red, forman un sistema constituido por las propias cañerías, accesorios y válvulas que también son de polietileno. Al realizar la instalación, resulta necesario unir las partes para formar un conjunto perfectamente estanco. La solución más moderna, simple y confiable es realizar las uniones por electrofusión, que evita las pérdidas durante la vida útil de la cañería, dichas uniones se realizan empleando accesorios especiales provistos por firmas de nivel nacional e internacional y realizando las fusiones mediante el empleo de máquinas diseñadas específicamente a estos fines. El principio se basa en la circulación de corriente eléctrica, originada al cerrarse el circuito, formado por la unidad de control (máquina de electrofusión) y el accesorio, provisto de una resistencia interna. Debido a las pérdidas causadas por las corrientes parasitas de Focault, parte de la energía eléctrica se transforma en calor. 65

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El calor generado produce el calentamiento y plastificación del material que deriva en la fusión del tubo y el accesorio. Cada tipo de accesorio cuenta con dos zonas bien delimitadas; zona de fusión (donde se ubican las espiras) y zona fría (sólo se halla polietileno en la interfase). 5.1.1 Características de las máquinas para electrofusión



Soldado automático para los accesorios



Sistema de supervisión del proceso de fusión



Proceso de fusión totalmente monitoreado.

5.1.2 Ventajas de polietileno con respecto a otros materiales Las ventajas del polietileno se muestran en el siguiente cuadro: CUADRO Nº 5.1 VENTAJAS DEL POLIETILENO Vs. OTROS MATERIALES ÍTEM 1 2 3 4 5 6 7

DESCRIPCIÓN Fácil obturado Bajo peso No se corroe Bajo costo operativo Mayor maniobrabilidad Menor peso y tamaño de los equipos necesarios Facilidad en el transporte e instalación

5.1.3 Campo de aplicación de los sistemas de polietileno soldado por electrofusión CUADRO Nº 5.2 CAMPO DE APLICACIÓN DEL POLIETILENO POR ELECTROFUSIÓN ÍTEM

DESCRIPCIÓN

1

Redes de gas (SDR 11 Y SDR 17)

2

Redes de agua potable (PN 6, PN 10)

3

Sistema de riego (PN 6, PN 10)

4

Sistema de incendio (PN 6, PN 10)

5

Tendidos de cables de fibra óptica

6

Tubos protectores de cables

7

Desagües de fluidos contaminados

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5.2 ESPECIFICACIONES TÉCNICAS DE LAS OBRAS MECÁNICAS 5.2.1 Uniones por electrofusión Las técnicas aceptadas para uniones por electrofusión son: a) Uniones por fusión a enchufe. b) Uniones por fusión a montura. c) Se realizarán utilizando las herramientas y equipos compatibles con el sistema a instalar y las recomendaciones de procedimiento del proveedor. d) Se deberán observar las siguientes condiciones básicas a tener en cuenta para las uniones por electrofusión. e) Disponer en el lugar de trabajo de todas las herramientas y equipos necesarios para la electrofusión, y que se encuentren en óptimas condiciones de uso según los parámetros indicados por el proveedor. f) Asegurarse que todas las superficies a fusionar estén limpias y secas, como así también libres de óxido y contaminantes. g) Comprobar el correcto funcionamiento de la unidad de control de electrofusión, mediante las pruebas recomendadas por el proveedor. h) Indicar a la unidad de control los parámetros requeridos para su correcto funcionamiento, de acuerdo con las características del accesorio a fusionar; o bien utilizar el sistema de lectura óptica. i) Si el accesorio lo permite, el ciclo de fusión podrá ser interrumpido en cualquier momento; para reanudarlo se deberá dejar enfriar el accesorio a la temperatura ambiente y comenzar nuevamente el ciclo desde su etapa inicial. 5.2.2 Prohibiciones No se deberá: a) Tocar o soplar las superficies que hayan sido limpiadas y preparadas para la fusión b) No mover la tubería hasta que se haya cumplido el tiempo de enfriamiento estipulado por el proveedor del accesorio; es recomendable anotar sobre el tubo el tiempo en que termine la fusión, a fin de no cometer errores. 5.3 CONSIDERACIONES BÁSICAS PARA LA CALIFICACIÓN DE LAS SOLDADURAS 5.3.1 Criterios generales Toda unión por electrofusión incorrecta deberá efectuarse nuevamente, teniendo en cuenta las siguientes reglas fundamentales: 67

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a) Todo accesorio y segmento de tubería que no haya completado un ciclo de calentamiento por electrofusión, nunca será calentado nuevamente. b) Si se desecha una unión por termofusión o por electrofusión a montura, la nueva ubicación se realizará a una distancia no inferior a 250 mm de la anterior. c) La distancia mínima permitida entre cualquier unión por electrofusión será de cuatro (4) veces el Dn. de la tubería, como mínimo, excepto lo señalado para uniones de montura. d) En todo accesorio inutilizado se efectuará una entalladura de profundidad no inferior al 50% del espesor nominal de pared, a fin de imposibilitar su reutilización en obras de gas. 5.3.2

Inspección en obra de las uniones por electrofusión

Se seguirán los lineamientos generales de la presente Norma o las recomendaciones de los proveedores, si éstas fueran más rigurosas. Cualquier examen visual no garantiza totalmente la calidad de una unión. Por lo tanto, la inspección de obra podrá recurrir a un ensayo destructivo en obra cuando: a)

La unión no satisfaga el examen visual exterior.

b)

Se ha detectado aplicación incorrecta o incumplimiento de los lineamientos de la presente Norma o las recomendaciones de los proveedores.

c)

Se desea verificar la habilidad de un nuevo fusionista, o de un fusionista en ejercicio mediante 1 ensayo cada 100 uniones por termofusión y 1 cada 200 uniones por electrofusión que haya realizado.

d)

Si a juicio de la inspección de obra existen circunstancias que lo justifiquen, podrá remitir cualquier tipo de unión para someterla a los ensayos destructivos en laboratorio que correspondan.

5.4 CARACTERÍSTICAS DE ACCESORIOS PARA ELECTROFUSIÓN Los accesorios tienen que estar diseñados específicamente para una conexión fiable, segura, económica, de alto rendimiento y largo tiempo de vida.  Diseño superior del accesorio. Incrementa la integridad de la conexión  Máquina de electrofusión automática. Disminuye los potenciales errores operativos  Compatibilidad. Entre electrofusión y otros sistemas de electrofusión a través sistemas computarizados de lectura de código de barras  Fácil de instalación

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 Altos estándares. De métodos adelantados en prueba de productos. Los accesorios de polietileno para electrofusión poseen en su interior un bobinado que funde el material de este con el de la tubería, al circular una corriente eléctrica de baja tensión controlada por un equipo denominado máquina de electrofusión. Los elementos que conforman el sistema de electrofusión son las cañerías, los accesorios (codos, cuplas, tee, tomas de servicios), máquina de fusionar, herramientas (alineador, posicionador y raspador). Los sistemas de cañerías de polietileno soldados por electrofusión son altamente confiables, de simple maniobrabilidad e instalación, con bajo error humano en la operación de soldadura, permite fusionar dos sistemas diferentes y las zanjas para enterrar las cañerías son de menor tamaño que para otros sistemas.

5.4.1 Ductilidad El sistema de PE permite reducir la cantidad de accesorios; cuando la instalación lo requiere puede curvarse o sortear obstáculos sin necesidad de removerlos con el consiguiente ahorro de costos y tiempo de instalación. Los radios de curvatura guardan una relación de 15:1 con respecto al diámetro nominal del tubo. En el caso de tubería con uniones, los radios de curvatura tienen una relación 25:1 con respecto al diámetro nominal del tubo. Las uniones se realizan al pie de la zanja, permitiendo la utilización de zanjadoras; disminuyendo de esta manera el ancho de la excavación y aceptándose a la mitad el movimiento de suelo y las roturas de veredas. Eso permite que los tiempos de instalación se reduzcan en comparación con el de otras tuberías. El sistema también permite la estrangulación de la tubería para realizar reparaciones o nuevos servicios sin cortar el suministro en el resto de la red. 5.4.2 Tendido por túneles Las tuberías de polietileno son ideales para la rehabilitación de instalaciones existentes-relining con sus diferentes formas de inserción. También el tuneleo guiado permite la introducción de la tubería sin rotura

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de veredas y pavimentos, con el consiguiente ahorro de mano de obra e inconvenientes derivados del zanjeo en emplazamientos urbanos. 5.4.3 Manipuleo Las tuberías pueden ser provistas en bobinas de 150 mts. hasta 63 mm, bobinas de 100 mts. para 75 y 90 mm, y para mayores en tiras de 12 a 14 mts. Dado que el material es más liviano que otros tipos de tuberías, tiene un considerable ahorro de transporte, manipuleo y tendido. 5.4.4 Transporte, manipulación y almacenamiento 

Si una tubería o accesorio, en cualquier etapa del transporte, manipulación o almacenamiento, presentase deterioro o marcas con una profundidad superior del 10 % del espesor de pared, deberá desecharse el tramo dañado o la pieza según el caso.



Los vehículos de transporte deberán tener el piso plano, libre de clavos, salientes pronunciadas o cortantes. Las tuberías rectas se apoyarán en toda su longitud sobre el piso de vehículo.



Las tuberías en bobinas zunchadas podrán transportarse en forma vertical u horizontal. En este último caso, se emplearán plataformas transportables (pellets).



Las tuberías no deberán depositarse o arrastrarse sobre superficies abrasivas o con bordes filosos.



Se impedirán las caídas de tubos y accesorios desde alturas excesivas, o la caída de objetos sobre ellos, especialmente con temperatura ambiente bajas.



Cuando sea preciso estibar tuberías a la intemperie, se deberá proteger con una cobertura de PE negro, dejando una cámara de aire entre la lámina y la tubería.

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



No se estiban en filas cruzadas.

Estibado de tubería recta

Deberá realizarse sobre superficies planas y limpias, pudiendo estar soportada por armazones de material adecuado, evitando el contacto de la primera fila con el piso, cuando éste sea irregular o abrasivo. Se aconseja un espaciamiento entre centros de soportes de acuerdo al siguiente esquema. Cada estiba deberá estar compuesta por tubos de igual Dn y SDR.

CUADRO Nº 5.3

ÍTEM 1 2 3

DIÁMETRO DEL TUBO 90 mm 125 mm 180 mm

NOMINAL

NÚMERO FILAS (N) 12 12 8

MÁXIMO

DE

DISTANCIA

ENTRE

CENTROS DE SOPORTE (L) 1.00 mts 1.20 mts 1.50 mts

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5.4.5 Estibado de tubería en bobinas Las bobinas individuales se almacenan sobre superficies planas y libres de objetos que pueden dañarlas. Las bobinas sobre pellets se colocarán en pilas de hasta 2 mts. Los zunchos serán retirados en el momento de utilizar la tubería y en cantidad necesaria, operación que requiere de cuidado para no dañar la misma. 5.4.6 Instalaciones de la tubería Evitar daños en la tubería durante la bajada de esta a la zanja; si fuera necesario, se



emplearán eslingas o fajas de algodón o nylon, u otro material que no sea abrasivo. No se deberán utilizar cables de alambres ni cadenas No deberán instalarse tubos de PE en suelos contaminados con solventes, ácidos, aceites



minerales, alquitrán, solución para el revelado de fotografías o galvanoplastia. El radio mínimo de curvatura para tubería de distribución será:



5.4.7 Tubos curvados sin unión CUADRO Nº 5.4 SDR DEL

RADIO MÍNIMO DE CURVATURA

TUBO

0 ºC

20 ºC

11,0 - 17,6

35 x Dn

15 x Dn

5.4.8 Tubos con unión en la curva CUADRO Nº 5.5 SDR DEL TUBO/RADIO MÍNIMO DE CURVATURA SDR

DEL

RADIO MÍNIMO DE CURVATURA

TUBO

0 ºC

20 ºC

11,0

50 x Dn

25 x Dn

17,6

100 x Dn

45 x Dn

 El radio mínimo de curvatura de la acometida al gabinete del sistema de regulación-medición, para la tubería de servicio integral será de Dn x 15 con temperatura ambiente de 20 ºC (± 2 ºC) 72

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 En todas las tomas de servicio con Dn < 32 mm, deberán instalarse una camisa anticorte para proteger contra flexiones y cizallamiento.

 Cuando la temperatura ambiente sea elevada, los tubos se depositarán en la zanja en forma sinuosa para compensar la contracción que se produce por la disminución en la temperatura luego de la tapada.



La tubería se instalará a una distancia suficiente de líneas eléctricas, de vapor, agua caliente u otras fuentes de calor, de forma de evitar temperaturas circundantes que excedan los valores admisibles.



No se deberá sostener a los tubos a esfuerzos de flexión causados por el relleno o por una inadecuada compactación (asentamiento diferencial del material relleno).



La primera capa de relleno será de aproximadamente 0.2 mts, por encima del borde superior del tubo. Se compactará cuidadosamente y con herramientas manuales apropiadas. 73

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Las capas sucesivas serán de 0.30 mts. Cada una, compactadas con herramientas manuales o equipo mecánico liviano.

 Antes de concluir el relleno y la compactación, a una profundidad de 0.20 mts. medida desde el nivel del cordón de vereda (actual o futuro), sobre una superficie compactada y plana, se deberá colocar la malla de advertencia en forma continua, para advertir la presencia de tubería de gas en posteriores excavaciones o perforaciones, y quedará centrada con respecto al eje longitudinal de la zanja.

 La tierra a utilizar para el relleno deberá estar libre de restos de contra piso o pavimentos, piedras, terrones, elementos cortantes y residuos.

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5.4.9 Unión por electrofusión El calor necesario para plastificar al PE, es generado por una resistencia eléctrica incorporada al accesorio. La tensión requerida para originar la corriente eléctrica que calienta la resistencia a la temperatura necesaria es entregada por una caja de control especialmente diseñada para esta función. El principio de funcionamiento de la electrofusión se basa en la circulación de una corriente eléctrica, originada al cerrarse el circuito, formado por la unidad de control (máquina de electrofusión) y el accesorio, provisto de una resistencia interna. Debido a las pérdidas causadas por las corrientes parasitas de Focault, etc., parte de la energía eléctrica se transforma en calor. El calor, así generado produce el calentamiento y plastificación del material que deriva en la fusión del tubo y el accesorio. Cada tipo de accesorio cuenta con dos zonas bien delimitada: Zona de fusión (donde se ubican las espiras) y zona fría (solo se halla polietileno en la inter fase). Al aumentar la temperatura, el polietileno fluye desde la zona de fusión hacia la zona fría que, por las características físicas del material, se transforma en una barrera para el pasaje del material fundido, de esta manera el polietileno caliente comienza a llenar el espacio entre accesorio y tubo, logrando aumentar la presión en dicha zona y contribuyendo a la unión del material del tubo y el accesorio. 5.4.9.1 Etapa inicial

5.4.9.2 Intercambio de materiales

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5.4.9.3 Etapa de fusión

Los parámetros principales de toda buena fusión son básicamente tres, a saber: Temperatura, presión y tiempo (de calentamiento y enfriamiento). En electrofusión, en las dos primeras variables el control humano se limita sólo al chequeo de los parámetros en el display de la máquina de fusión, ya que la temperatura depende de la unidad de control o su conexión a la red, estando la misma preparada para emitir mensajes de error cuando alguna variable que influya en la temperatura salga de los parámetros preestablecidos. Por su parte la presión, está supeditada a las tolerancias dimensionales del tubo y accesorio. El control de la tercera variable, el tiempo de fusión, depende de la clase de sistema de electrofusión, el manual y el inteligente. A continuación, se describe brevemente las características de cada uno.

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5.4.10 Electrofusión manual El tiempo de fusión, es cargado por el operario mediante un teclado provisto en la unidad de control. Dicho tiempo viene especificado por el accesorio a fusionar. Es en este punto donde puede haber un error de carga y por consiguiente una mala fusión, no obstante, el rango de error se ve muy disminuido con respecto a la termofusión. 5.4.11 Electrofusión inteligente En este sistema, la unidad de control reconoce el accesorio que ha sido conectado, para trabajar con código de barras, y automáticamente lee el tiempo de fusión y tiene en cuenta otros factores, tales como la temperatura ambiente, etc. Con esta clase de equipo, se elimina los errores humanos de manipulación, ya que, la máquina de electrofusión controla todos los parámetros de forma automática y ante cualquier problema emite mensaje de error. Además, el equipo guarda en memoria todos los datos de la fusión (fecha, Fusionista, localización, condiciones en que se realizó la misma, etc.), pudiendo luego imprimir toda la información para así llevar un estricto control, y ante cualquier problema imprevisto poder tener rastré habilidad. 5.4.12 Instrucciones para uniones por electrofusión Medidas de seguridad  Deben respetarse las normas sobre “procedimientos de instalación” y “medidas de seguridad”  Mantener las manos alejadas de los contactos eléctricos y colocar siempre “puesta tierra”  Revisar el cableado eléctrico, como así también las conexiones eléctricas y todas las herramientas para asegurarse que estén en condiciones de uso y de seguridad.  En caso de inclemencias climáticas durante las fusiones se deberá proteger el equipo (Por ejemplo, con una carpa). Si el día es muy húmedo se deberá extremar las precauciones de seguridad  Se aconseja trabajar con un tablero de alimentación provisto de disyuntor diferencial en la toma donde se utilizará la máquina de electrofusión. 5.4.13 Elementos auxiliares  Dispositivo con mordaza de alineación, tanto para enchufes como monturas  Raspador (herramienta que elimina la capa superficial oxidada del tubo)  Paños secos, limpios y de material no sintético. Frasco con etanol de 96 º o acetona  Cortadora de tubos o sierra 77

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

Marcador.

5.5 ELECTROFUSIÓN A ENCHUFE 5.5.1 Preparación del tubo  Cortar los extremos del tubo en escuadra con respecto a su eje longitudinal, utilizando una sierra o cortadora de tubos.  Quitar las rebarbas y limpiar los extremos de los tubos a unir con paños limpios. Si aquellos presentan gratitud, humectar levemente los paños con etanol de 96º o acetona.  Trazar una línea circunferencial con un marcador de fibra u otro que no posea borde punzante, en cada uno de los tubos, una distancia del extremo igual a la mitad de la longitud de la cupla más 25 mm, pudiendo utilizarse el accesorio sin desenvolver.



Raspar los extremos de los tubos extrayendo una película de aproximadamente 0.2 mm, uniforme a los efectos de no dañar el contorno del tubo, hasta la línea determinada en el paso anterior. Esta operación es de fundamental importancia para el resultado satisfactorio de la fusión.

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Nota: Donde sea posible, se recomienda rotar el tubo durante el raspado para asegurar que se complete en un 100 %. Si la rotación no fuese posible, puede utilizarse un espejo para verificar toda la circunferencia. Se aconseja el uso del raspador mecánico para llevar a cabo esta operación, asegurando rapidez y eficiencia en la misma. Una vez preparados los bordes de los tubos a fusionar, mediante la operación de raspado, no deben ser tocados ni ensuciados. Importante: El lapso entre la operación del raspado y la electrofusión propiamente dicha no deben superar los 15 minutos. 5.5.2 Operación de centrado (tubo y accesorios)  Extraer la cupla de su envoltorio y limpiar su superficie interior con un paño humedecido con acetona o etanol de 96º. Realizar el mismo procedimiento de limpieza en los extremos raspados de los tubos (siempre cuidando de no tocar las superficies preparadas para la fusión)  Deslizar la cupla sobre el extremo de uno de los tubos hasta su tope central.  Ubique el tubo en el dispositivo con mordazas de alineación con la cupla colocada hasta el tope, cuidando de no forzarlo  Verifique que el sello del tubo quede hacia arriba y ajuste las mordazas  Introduzca el otro tubo en forma suave hasta el tope central del accesorio y ajuste las mordazas, teniendo atención en que no haya juego en el sentido del eje del tubo  Rotar el accesorio alrededor del tubo suavemente para lograr una alineación correcta  Verifique que las terminales o bornes queden en posición vertical.

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5.5.3 Etapas de fusión El procedimiento descrito a continuación es en general valido para operar con cualquier máquina de electrofusión de códigos de barras, diferenciándose solo en los mensajes que pueda emitir cada una de ellas, o en alguna otra característica que no afecta la electrofusión en sí.  Conectar el cable a la fuente de energía (220 vlts. Y 50 htz) encender la máquina y comenzar el avance de acuerdo al requerimiento de ella  Al ser requeridos por la caja de control conectar los terminales de salida de la unidad de control a los bornes del accesorio asegurándose que estén bien conectado  Dar energía a la unidad de control mediante el botón correspondiente.

 Aparecerá en el visor, por ser la primera vez, la secuencia de inicio del programa  Técnica de código de barra: En cuanto sea solicitado por la máquina, leer el código de barras correspondiente al accesorio. Chequear los parámetros aparecidos en el visor, estos son: tipo de diámetro de accesorio, tiempo de calentamiento, voltaje, marca.

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

Técnica de ingreso manual: ante la solicitud del programa, ingresar el valor del tiempo adecuado. Inmediatamente en el visor, aparecerá este valor, garantizando que la operación fue correcta. Nota: Los accesorios tienen grabado el tiempo de fusión y el enfriamiento.

 Durante la fusión se notará un movimiento ascendente o descendente de los testigos de fusión del accesorio. Estos no deben ser alterados bajo ningún concepto.  De no aparecer ningún inconveniente que altere el ciclo, en el visor se indicará fusión correcta.  De aparecer un mensaje de error, remitirse a la tabla de mensajes ubicada detrás de la máquina.  Si la fusión no es satisfactoria la máquina emitirá el mensaje correspondiente.  El ciclo se completa automáticamente.  El operario debe permanecer junto a la unidad, observando el visor hasta que se cumpla el ciclo de fusión. De ocurrir una falla presionar Reset para detener el ciclo. 5.5.4 Enfriamiento 

Una vez finalizado el ciclo de fusión, se procede a desconectar cuidadosamente las terminales de los bornes del accesorio, evitando retirar la fusión de los alineadores, y permitiendo que transcurra el tiempo de enfriamiento especificado en el accesorio.



Al concluir el tiempo de enfriamiento mover la unión con precaución.



Se aconseja dejar transcurrir 24 horas luego de fusionado el accesorio antes de habilitar el servicio.

5.5.5 Inspección En una buena fusión se observa:

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

Testigos que hayan sufrido un movimiento ascendente o descendente (depende del tipo de accesorio)



Las zonas de contacto sin signos de material fundido derramado



En el visor se confirma el éxito de la fusión



El accesorio sin movimiento respecto de las líneas trazadas en la preparación de los bordes del tubo.

5.6 ELECTROFUSIÓN A MONTURA 5.6.1 Preparación del tubo  De acuerdo al diámetro del tubo sobre el que se efectuara la electrofusión, elegir el accesorio a montura de base correcta.  Sin retirar el accesorio de envoltorio posicionarlo sobre el lomo en forma perpendicular al eje longitudinal de este, luego trazar con un marcador de fibra su contorno sobre el tubo; con un margen de aproximadamente de 10 mm (Análogo al paso de electrofusión a enchufe).  Raspar el área marcada y limpiar con un paño limpio humedecido en acetona o etanol de 96 º (Análogo al paso, electrofusión a enchufe). Una vez realizado este paso, se considera al tubo preparado para la fusión, por lo que no deberá ser tocado ni ensuciado. Entre este paso y la electrofusión propiamente dicha no deben transcurrir más de 15 minutos.  Preparar el alineador para montura.

5.6.2 Posicionamiento correcto  Colocar el tubo en el alineador de montura. Importante: Para un posicionamiento correcto el cilindro del posicionador para monturas debe estar en contactos con la parte superior de PE de la toma de servicio o del ramal, cuidado que la fuerza no sea ejercida sobre el sacabocados. 82

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 Extraer el accesorio de su envoltorio, no tocar con los dedos las zonas preparadas, limpiando la base del mismo con acetona de 96º.  Una vez ubicado el accesorio correctamente en el alineador, posicionar la base de este sobre la zona raspada del tubo, ejerciendo la presión necesaria.  Por ningún motivo el accesorio debe ser movido ni desalineado de su asentamiento durante el ciclo de fusión, como así tampoco la presión de montura debe ser variada.

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5.6.3 Etapa de fusión El procedimiento descrito a continuación es en general válido para operar con cualquier máquina de electrofusión de códigos de barras, diferenciándose sólo en los mensajes que pueda emitir cada una de ellas, o en alguna otra característica que no afecta la electrofusión en sí.  Conectar el cable a la fuente de energía (220 Vts. Y 50 Htz) encender la máquina y comenzar el avance de acuerdo al requerimiento de ella.  Al ser requeridos por la caja de control conectar los terminales de salida de la unidad de control a los bornes del accesorio asegurándose que estén bien acopladas.  Dar energía a la unidad de control mediante el botón correspondiente.  Aparecerá en el visor, por ser la primera vez, la secuencia de inicio del programa.  Técnica de código de barra: en cuanto sea solicitado por la máquina, leer el código de barras correspondiente al accesorio. Chequear los parámetros aparecidos en el visor, estos son: tipo y diámetro del accesorio, tiempo de calentamiento, voltaje y marca. 84

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 Técnica de ingreso manual: ante la solicitud del programa, ingresar el valor del tiempo adecuado. Inmediatamente en el visor, aparecerá este valor, garantizando que la operación fue correcta. Nota: Los accesorios tienen grabado el tiempo de fusión y el enfriamiento.  Durante la fusión se notará un movimiento ascendente o descendente de los testigos de fusión del accesorio. Estos no deben ser alterados bajo ningún concepto.

 De no aparecer ningún inconveniente que altere el ciclo, en el visor se indicará fusión correcta  De no aparecer un mensaje de error, remitirse a la tabla de mensajes ubicada detrás de la máquina  Si la fusión no es satisfactoria, la máquina emitirá el mensaje correspondiente  El ciclo se completa automáticamente  El operario debe permanecer junto a la unidad, observando el visor hasta que se cumpla el ciclo de fusión. De ocurrir una falla presionar el botón Reset para detener el ciclo. 5.6.4 Enfriamiento  Permitir que se enfrié la electrofusión respetando los tiempos indicados, sin mover el ensamble de accesorio y alineador  Al término de fusión los testigos dejarán de ascender o descender (dependiendo del tipo de accesorio)  Al cumplirse el tiempo de enfriamiento aflojar el dispositivo que sujeta al servicio (o ramal) y levantar el portaválvula

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 Aflojar las mordazas y con cuidado sacar el tubo con la toma de servicio fusionada  Colocar la tapa de la toma de servicio  Se aconseja al servicio dejar transcurrir 24 horas luego de fusionado el accesorio antes de habilitar el servicio. 5.6.5 Inspección En una buena fusión se observa:  Testigos que hayan sufrido un movimiento ascendente  Las zonas de contacto sin signos de material fundido derramado  En el visor confirma el éxito de la fusión  El accesorio sin movimiento respecto de las líneas trazadas en la preparación de los bordes del tubo.

CAPÍTULO VI INGENIERÍA DEL PROYECTO

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6.1

INTRODUCCIÓN

Para el cálculo, diseño y dimensionamiento de una red secundaria de distribución de Gas Natural son necesarios varios datos a la hora de calcular una instalación. Estos datos son en definitiva, los que marcaran el comportamiento de la misma. Entre los parámetros de diseño se puede mencionar: el caudal pico de diseño, la proyección de la demanda de acuerdo a la vida del proyecto, la velocidad máxima permisible en los tramos, la presión mínima de entrega, etc. Estos parámetros de diseño servirán para el dimensionamiento automático de una red secundaria de Gas Natural. Los resultados de la ingeniería aplicada al área rural para el cálculo y dimensionamiento de la red secundaria de gas se lo realizan de manera independiente para las diferentes poblaciones involucradas en el proyecto, estos se muestran en las tablas y resultados del paquete CYPECAD presentados en los anexos de cada población.

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6.2 CARACTERÍSTICAS DEL GAS NATURAL A continuación, se muestra el análisis cromatográfico y otras características del Gas Natural que será distribuido: CUADRO Nº 6.1 ANALISIS CROMATOGRAFICO DEL GAS NATURAL ÍTEM Componente

Fórmula

1

Nitrógeno

2 3

Peso

Molecular Composición

N2

(gr/mol) 28

Molar (%) 0,59

Dióxido de carbono

CO2

46

1,97

Metano

CH4

16

88,81

4

Etano

C2H6

30

5,49

5

Propano

C3H8

44

1,88

6

Iso butano

C4H10

58

0,35

7

Butano

C4H10

58

0,48

8

Iso pentano

C5H12

72

0,18

9

Pentano

C5H12

72

0,11

10

Hexano

C6H14

86

0,14

Fuente: YPFB TRANSPORTE Tarija.

Otras características:

6.3

Poder calorífico saturado a 60ºF:

1071,2

Densidad relativa:

0,65

Coeficiente de compresibilidad

0,99

[BTU/PC]

METODOLOGÍA DEL CÁLCULO

El cálculo de la red de Gas Natural para las poblaciones del área rural, se realizó mediante el programa “CYPECAD”, desarrollado por Cype Ingenieros S.A. de España y utilizado ampliamente en España y algunos países de Latinoamérica como Argentina, Uruguay y ahora en Bolivia. Este programa funciona con una computadora y permite un acceso interactivo a los datos y resultados de cálculos. El CYPECAD es un programa para el cálculo, diseño, comprobación y dimensionamiento automático de redes de gas, cuyo objetivo es hacer llegar el gas a cada punto de consumo. Permite calcular redes malladas, ramificadas y mixtas. Las gráficas de los planos presentan los siguientes resultados de la red: 88

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

Caudales en los tramos.



Presiones en los nudos.



Velocidad en los tramos.



Pérdida de presión en los tramos.



Longitud de los tramos.



Diámetro de los tramos.

El cálculo de la red secundaria se efectúa en base a la relación de los consumos picos, con respecto a los diversos nodos de la red proyectada, los mismos que fueron obtenidos del estudio de mercado en base al consumo por zona y la densidad demográfica de las distancias. Una vez que se determinó los consumos en cada nodo de la red, se procedió a computar la caída de presión en los diferentes tramos. Para esto, se utiliza la ecuación de Renouard cuadrática para presiones entre 0,1 y 4 bar. La memoria de cálculo para cada población se realiza de manera independiente presentada en los anexos correspondientes para cada comunidad.

6.3.1

Unidades empleados por el programa

El programa CYPECAD utiliza una serie de unidades que se presentan en el cuadro 6.2: CUADRO Nº 6.2 UNIDADES EMPLEADAS POR EL PROGRAMA ÍTEM Magnitud

Petición Resultados

y

Operación

1

L (Longitud)

Metros (Mts)

Metros (Mts)

2

D (Diámetro)

Milímetros (mm)

Milímetros (mm)

3

Q (Caudal)

4

P (Presión)

Metros cúbicos por Metros cúbicos por hora (m3/h)

hora (m3/h)

Bar (bar)

Bar (bar)

89

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6.3.2

5

Pt (Potencia)

Kw

6

V (Velocidad)

Kw

Metros por segundo Metros (Mts/seg)

por

segundo (Mts/seg)

Fórmula utilizada para el dimensionamiento de la red

Para el cálculo del diámetro y presiones de la red, se utiliza el Software Cypecad, que de forma automática dimensiona la red, una vez que se introdujeron los datos de entrada. E l programa utiliza la ecuación de Renouard, la misma que es válida para presiones comprendidas entre 0,1 y 4 bar. A continuación, se presenta la ecuación de Renouard y la de velocidad: (Ecc. 6.1)

P12  P 2 2  CRc * dr * Le * Q1.82 * D 4.82 (Ecc. 6.2)

V

354 * Q *Z 2 Ps * D

Donde: -

P1 y P2 son las presiones absolutas en el origen y extremo en bar.

-

CRc es el coeficiente de Renouard cuadrático, igual a 48.60

-

dr es la densidad relativa del gas.

-

Le es la longitud equivalente del tramo en m.

-

Q es el caudal en m3/h.

-

D es el diámetro interior de la conducción en mm.

-

v es la velocidad del gas en la conducción en m/s.

-

Ps es la presión de servicio en bar.

-

Z es el coeficiente de compresibilidad.

90

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6.4 CÁLCULO DE LA CAPACIDAD DE DISEÑO Para el cálculo del caudal requerido para cada una de las poblaciones en estudio es necesario calcular la situación más crítica del sistema, lo cual quiere decir el caudal pico.

6.4.1

Capacidad Pico de Diseño

El consumo pico horario se encuentra estrechamente ligado a la cantidad de artefactos a gas natural que el usuario emplea en su uso diario. El requerimiento energético de los aparatos más comunes estimados para esta zona son los siguientes. (Fuente: Proyecto El Palmar). Categoría Doméstico 

Cocina…………………………………… 3600

Kcal./hora.

Cada quemador



Calefón…………………………………. 12000

Kcal./hora.

De 8 Litros



Poder Calorífico del Gas Natural:

1071,2 BTU/PC



9525,52 Kcal./m3

En el cuadro 6.3 se muestra el consumo total por vivienda:

CUADRO 6.3

CONSUMO POR VIVIENDA ARTEFACTO

CARACTERÍSTICAS POTENCIA Kcal./h

Cocina

4 Hornallas

Calefón

8 Litros

PODER

CALORÍFICO

DEL CONSUMO

GAS Kcal./m3

m3/h

3600

9525,52

0,38

12000

9525,52

1,26

Consumo Total por vivienda

1,64

Fuente: EQA = Equipos Quemadores Automáticos

Categoría Comercial 

Horno de panadería……………………………………… 45000



Poder Calorífico del Gas Natural:

1071,2 BTU/PC



Kcal. /hora. 9525,52 Kcal./m3

En el cuadro 6.4 se muestra el consumo total: CUADRO 6.4 91

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CONSUMO POR VIVIENDA ARTEFACTO

CARACTERÍSTICAS

Horno de panadería

POTENCIA

PODER

CALORÍFICO

Kcal./h

GAS Kcal./m3

m3/h

45000

9525,52

4,72

Consumo Total

DEL CONSUMO

4,72 Fuente: EQA = Equipos Quemadores Automáticos

6.4.2

Factor de Simultaneidad

El Factor de Simultaneidad (Si), se define como la relación entre la totalidad de la potencia instalada o prevista, para un conjunto de instalaciones, durante un período de tiempo determinado, y la suma de las potencias máximas absorbidas individualmente por las instalaciones. El valor que hemos considerado para el Factor de Simultaneidad variará dependiendo del área o futura comunidad beneficiada por este energético con un valor promedio que oscilará entre 0,30 y 0,80. Es decir que del 100% de los usuarios que gocen del uso de este energético en un promedio del 30% y 80% tendrá un uso simultáneo. Entonces la ecuación para calcular el consumo pico residencial será: (Ec. 6.3)





Q   P * C * S  cocina   P * C * S  calefon * N

Donde: Qr = caudal pico [m3 / h] Nº = número de usuarios C = consumo promedio por usuario [m3 / h] Si = Factor de simultaneidad de consumo 6.5 CÁLCULO DE LA PROYECCIÓN DE LA DEMANDA DE ACUERDO A LA VIDA DEL PROYECTO 6.5.1

Información estadística del INE (Instituto Nacional de Estadística)

En el caso del presente estudio es muy importante considerar el número de hogares constituidos y no así la población, ya que el producto del proyecto tiene como unidad de medida la vivienda y no así el individuo, considerando una residencia como un potencial consumidor.

92

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Es así que el total de viviendas para la gestión 2017 es de 555 viviendas según los datos proporcionados por el relevamiento de datos en campo del año 2017, con una tasa de crecimiento poblacional de 0.90 % anual. Por lo que se considera para desarrollar las proyecciones del número de viviendas, utilizar tres métodos de proyección como ser: Método Wappaus, Método Geométrico utilizado por el INE, y el Método Aritmético, para posteriormente obtener el promedio de los tres métodos. Ciertamente el crecimiento poblacional, no es directamente proporcional al crecimiento de viviendas y mucho menos al crecimiento de la mancha urbana, para fines de este estudio se ha adoptado un factor de corrección para el índice de crecimiento poblacional, cuyo valor técnicamente razonable, permitirá poder proyectar el número de viviendas. Dicho factor variará según el tamaño de la población, donde no será de relevancia en poblaciones pequeñas, y muy importante en centros urbanos más desarrollados. El total de viviendas calculadas según los métodos descritos deberá ser determinado y ajustado, de acuerdo a las consideraciones siguientes:

CUADRO Nº 6.3 FACTOR DE CORRECCIÓN ÍTEM 1 2 3 4

TAMAÑO DE POBLACIÓN Poblaciones pequeñas hasta 1.000 viviendas proyectadas Poblaciones medianas más de 1.000 viviendas proyectadas Poblaciones grandes más de 20.000 viviendas proyectadas Poblaciones flotantes (*)

FACTOR DE CORRECCIÓN 1.00 0.80 0.70 0.65

Fuente: Instituto Nacional de Estadísticas INE.

CUADRO Nº 6.5 DATOS GENERALES ÍTEM DESCRIPCIÓN VALOR FACTOR DE CORRECCIÓN 1

Tasa de crecimiento

0,9

TASA DE CRECIMIENTO VIVIENDAS

0,9* 1

0,90

Fuente: Instituto Nacional de Estadísticas INE.

93

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Una vez determinada la tasa de crecimiento de viviendas, procedemos a desarrollar los métodos de proyección citados anteriormente. Según datos proporcionados por el relevamiento de datos en campo del año 2017 se tiene la siguiente información: CUADRO Nº 6.6 DATOS DE POBLACIÓN AÑO 2017 Barrio Beneficiario

Nº Usuarios

Villa Esperanza Los Chacos Rafael Pavon Palos Santos 16 de Julio Las Moras Primero de Mayo TOTAL

125 94 46

265

Fuente: Elaboración Propia.

La proyección estimada total de los consumos para los siguientes 20 años, se determinó de la siguiente manera: Método Wappaus (Ec. 6.3)

 200  i * t  V F  VO *    200  i * t  Donde se tiene que: Vf

= Viviendas Final

Vo

= Viviendas Inicial

i

= Tasa de Crecimiento viviendas

t

= Tiempo de estimación

Por lo tanto, se presentan los siguientes datos desarrollando la fórmula: Número de Viviendas al 2037: CUADRO Nº 6.8 METODO WAPPAUS DATOS DE POBLACIÓN AÑO 2037 94

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Comunidad Beneficiaria

DESCRIPCIÓN

N⁰ de Usuarios (2037)

Villa Esperanza

Viviendas

Los Chacos

Viviendas

Rafael Pavón

Viviendas

125 94 46

Palos Santos

Viviendas

16 de Julio

Viviendas

Las Moras

Viviendas

Primero de Mayo

Viviendas

TOTAL

Viviendas Fuente: Elaboración Propia.

Método Geométrico (Ec. 6.4)

i   VF  VO * 1   100  

t

Donde se tiene que: Vf

= Viviendas Final

Vo

= Viviendas Inicial

i

= Tasa de Crecimiento viviendas

t

= Tiempo de proyección

*Método utilizado por el INE. Por lo tanto, se presentan los siguientes datos desarrollando la fórmula: Número de Viviendas al 2037: CUADRO Nº 6.10 METODO GEOMÉTRICO DATOS DE POBLACIÓN AÑO 2037 Comunidad Beneficiaria

DESCRIPCIÓN

N⁰ de Usuarios (2037)

Villa Esperanza

Viviendas

Los Chacos

Viviendas

Rafael Pavón

Viviendas

125 94 46

Palos Santos

Viviendas

95

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16 de Julio

Viviendas

Las Moras

Viviendas

Primero de Mayo

Viviendas

TOTAL

Viviendas Fuente: Elaboración Propia.

Método Aritmético (Ec. 6.6)

i *t   VF  VO * 1   100   Donde se tiene que: Vf

= Viviendas Final

Vo

= Viviendas Inicial

i

= Tasa de Crecimiento viviendas

t

= Tiempo de estimación

Por lo tanto se presentan los siguientes datos desarrollando la fórmula: Número de Viviendas al 2037: CUADRO Nº 6.12 METODO ARITMETICO DATOS DE POBLACIÓN AÑO 2037

Comunidad Beneficiaria

DESCRIPCIÓN

N⁰ de Usuarios (2037)

Villa Esperanza

Viviendas

Los Chacos

Viviendas

Rafael Pavon

Viviendas

125 94 46

Palos Santos

Viviendas

16 de Julio

Viviendas

Las Moras

Viviendas

Primero de Mayo

Viviendas

TOTAL

Viviendas Fuente: Elaboración Propia.

CUADRO Nº 6.13 PROYECCIÓN PROMEDIO DE LAS VIVIENDAS 2037

96

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VIVIENDAS AL

METODOS

2037

METODO WAPPAUS

607

METODO GEOMETRICO

607

METODO ARITMETICO

605

SUMATORIA

1819

PROMEDIO

606

TOTAL PROMEDIOVIVIENDAS

606

Fuente: Elaboración Propia.

6.6 CÁLCULO DEL CAUDAL DE GAS REQUERIDO POR LA POBLACIÓN Considerando un periodo de 10 años, el caudal requerido por las comunidades se calcula se la siguiente manera:





Q   P * C * S  cocina   P * C * S  calefon * N Dónde: Q = Caudal demandado en m3/h P = Porcentaje de hogares con aparato. C = Consumo promedio de una cocina en m3/h S = Simultaneidad. N = Número de abonados COCINA

CALEFON

P(porcentaje)

1

P(porcentaje)

C(consumo promedio)

0,9715 C(consumo promedio)

1,2879

S(simultaneidad)

0,15

0,15

S(simultaneidad)

0.25

Reemplazando los datos en la anterior ecuación se tiene el consumo promedio proyectado para el año 2037: NRO DE HOGARES 606

CONSUMO DOMESTICO (M^3/H) 403,23

6.7 PRESIONES DE DISEÑO Las Presiones máximas y mínimas de diseño del sistema serán las siguientes: 97

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 Presión máxima de servicio…………………4 bar (60 psi)  Presión de diseño:

……………………3 bar (43.5 psi)

 Presión mínima de servicio…………………1 bar (14.5 psi) 6.8 CÁLCULO DE PRESIONES DE SERVICIO Y DE DIÁMETROS (Ver Resultados del Cypecad en los Anexos Nº1).

6.9 REQUERIMIENTO DE MATERIAL Haciendo una cuantificación de los materiales requeridos para el presente proyecto, se tiene: CUADRO Nº 6.14 LONGITUD TOTAL DE LA RED RED DE PE

TOTAL

Tubería de 50 mm. de PE

Mts. 13955.59

Mts. 15351.14

2

Tubería de 63 mm. de PE

62773.32

69050.65

3

Tubería de 90 mm. de PE

6875.58

7563.14

83604.49

91964.93

ITEM

DESCRIPCIÓN

1

TOTAL

Fuente: Elaboración Propia.

CUADRO Nº 6.15

CUANTIFICACION DE ACCESORIOS DE PE SDR 11 Nº

ITEM

1

2 3

TEES Tee de 50 mm Tee de 63 mm Tee de 90 mm TAPONES 50 mm 63 mm 90 mm CUPLAS NORMAL 50 mm

UNIDADES

ACCESORIOS ELECTROFUSIÓN

Pza. Pza. Pza.

12 85 2

Pza. Pza. Pza.

7 76 1

Pza.

115 98

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4

5

63 mm Pza. 90 mm Pza. REDUCCIÓN Dn 90*63 mm Pza. Dn 63*50 mm Pza. VÁLVULAS DE BLOQUEO Pza. 50 mm

548 77 2 1 2

63 mm

Pza.

12

90 mm

Pza.

2

Fuente: Elaboración Propia.

6.10 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 6.10.1 Conclusiones Los resultados del proyecto demuestran que la red que se ha diseñado, abastece ampliamente la demanda futura que existirá en el área de influencia del proyecto, abasteciendo de gas natural domiciliario a los barrios contemplados en este Proyecto CONSTRUCCIÓN DE LA RED SECUNDARIA DE GAS NATURAL PARA LOS BARRIOS PALOS SANTOS, PRIMERO DE MAYO, 16 DE JULIO, RAFAEL PAVON, VILLA ESPERANZA Y LAS MORAS– VILLA MONTES, tanto a los actuales usuarios como a los futuros asegurando el abastecimiento de la red incluso para la población que vaya a crecer después del año 2037 y cualquier asentamiento urbano no previsto en la zona de influencia. 6.10.2 Recomendaciones En base a los resultados obtenidos del presente estudio, se recomienda los siguientes aspectos: Cerciorarse de hacer un buen venteo a la línea antes de habilitar cualquier ramal, así se podrá evitar el bloqueo de los medidores en lo gabinetes de los usuarios. Es importante llevar un registro de lecturación del PRM, donde se tome una muestra de los consumos pico en horas de máxima demanda. Capacitar al personal técnico para operación de válvulas de bloqueo, para que los mismos den razón a la necesidad con la que fueron previstas. Se recomienda, implementar cursos de actualización y adiestramiento al personal que estará involucrado en las operaciones y mantenimiento de la red de gas natural, para así, ofrecer una respuesta eficiente e inmediata ante cualquier contingencia. Es importante capacitar a los técnicos, que sean capaces de atender situaciones de contingencias por cortes en la tubería, mientras llega el personal de emergencias de EMTAGAS, Tarija.

99

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ANEXO Nº1 CALCULO HIDRÁULICO CYPECAD

100

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ANEXO Nº2 PLANOS DE DIAMÉTRO, LONGITUD Y CAUDAL

101

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ANEXO Nº3 OBRAS CIVILES

102

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ANEXO Nº4 PLANOS ILUSTRATIVOS Y ESQUEMAS

124

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130

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136

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137

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ANEXO Nº5 COSTO ECONÓMICO

138

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ANEXO Nº6 UBICACIÓN GEOGRÁFICA DEL LUGAR

139

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ANEXO Nº7 LICENCIA AMBIENTAL

140

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ANEXO Nº8 CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES

141

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Cronograma de Ejecución de Obras Proyecto:

PROYECTO: CONSTRUCCIÓN DE LA RED SECUNDARIA DE GAS NATURAL PARA LOS BARRIOS PALOS SANTOS, PRIMERO DE MAYO, 16 DE JULIO, RAFAEL PAVON, VILLA ESPERANZA Y LAS MORAS– VILLA MONTES

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