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• Mansilla Banda Julian

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1 MARCO TEÓRICO 1.1 Gas Natural El gas natural es una sustancia de origen fósil, procedente de la descomposición de materia orgánica atrapada bajo la superficie terrestre en estratos que han impedido su liberación a la atmosfera. Se encuentra en la naturaleza en yacimientos subterráneos tanto terrestres como marinos, en forma de bolsas, asociadas o no a yacimientos de otros combustibles fósiles Está formado en su mayor parte por metano ( en proporciones próximas al 90% en volumen , dependiendo de la procedencia ) y fracciones variables de hidrocarburos gaseosos más pesados ( etano , propano , butano , pentano y hexano principalmente ) y otros gases como nitrógeno y dióxido de carbono , en función de su origen y procesos a los que haya sido sometido . Es incoloro, no toxico e inodoro, aunque se le añaden sustancias odorizantes para facilitar su detección en caso de fuga.

1.1.1

Propiedades del Gas Natural La composición del gas natural varía con la localización del pozo gasífero, sin embargo se puede anotar que el porcentaje de metano varía de 91 a 95%.

1.1.1.1 Poder Calorífico El poder calorífico es la cantidad de calor que puede desprender una unidad de masa de materia al producirse una reacción química de oxidación, en el caso del Gas es el proceso de combustión. El poder calorífico se relaciona directamente con su densidad en condiciones normales, ya que cuanto más denso es el gas, más hidrocarburo por metro cúbico contendrá, y mayor será el calor obtenido por la combustión. También influyen en el poder calorífico, las características químicas del combustible, por ejemplo en el gas En el caso del gas propano, a pesar de tener menor densidad que el gas butano, posee mayor poder calorífico. El gas natural tiene menos densidad que el butano y el propano, y su poder calorífico es similar a éstos dos. El Poder Calorífico se mide en se mide en unidades de Energía: BTU (British Termal Unit) y el Poder Calorífico del Gas (Seco)= 1077 BTU/pie3. 

Poder Calorífico Superior (PCS): Es la cantidad de calor producido por la combustión completa de una unidad de masa o volumen de gas suponiendo que condense el vapor de agua que contienen los productos de la combustión. Para efecto del gas suministrado por Calidda, el valor del PCS se encuentra alrededor de 9660 kcal/m3 (s). Para efectos de diseño y dimensionamiento de las tuberías de gas natural residencial y comercial, el poder calorífico que se toma como referencia es de 8450 kcal/m3 (s).



Poder Calorífico Inferior (PCI): Es la cantidad de calor producido por la combustión completa de una unidad de masa o volumen de gas sin que condense el vapor de agua que contienen los productos de la combustión. Para el gas natural, el PCI representa, aproximadamente, el 90% del PCS.

En el Cuadro N° 1.1 están anotadas las principales propiedades de Gas Natural Cuadro N° 1.1. Propiedades del Gas Natural

Propiedad

Unidad

Valor

Densidad Relativa Calor Específico A Presión Constante ( Cp) A Volumen Constante ( Cv) Peso Atómico Punto De Fusión Punto De Ebullición Fash Point Temperatura De Ignición Imites De Explosividad Calorías Por Gramo

Cal/mol°C Cal/molºC Uma °C °C °C °C % Kcal

0,65 8,57 6,56 16,04 -182,04 -161,6 -188,0 60,0 5 – 15 12

En el Cuadro N°1.2 esta anotada la composición molar del Gas Natural de Camiseta Cuadro N°1.2 Composición Molar Del Gas Natural De Camiseta Composición Molar del Gas Natural de Camisea N2 1.06% CO2 0.32% H2O 0.00% C1 89.37% C2 8.57% C3 0.65% iC4 0.02% nC4 0.01% Total 1

1.1.2

Sistema de Distribución de Gas Natural El esquema de la Figura 1 1 resume la estructura y diseño conceptual del Sistema de Distribución de gas natural en Lima y Callao, cuyo concesionario es la empresa Gas Natural de Lima y Callao – GNLC, conocido como Cálidda. Se detalla la red principal así como las llamadas otras redes. Figura 1.1 Esquema del Sistema de Distribución de Gas Natural en Lima y Callao.

La Red Principal, cuya presión de diseño es de 50 bar, está constituida por tuberías de acero de diversos diámetros. Esta red comprende tanto un gasoducto principal de acero de 20” de diámetro como las derivaciones o ramales de otros diámetros, que alimentaran las Redes de media presión a través de las ERP – MP (Estación de Regulación de Presión y medición de presión) así como a grandes clientes industriales conectados directamente a través de ERM (Estaciones de regulación y medición), tales como los Clientes Iniciales. De acuerdo a la necesidad de atender a altos consumos y/o llegar a puntos de consumos relativamente alejados de la Red Principal, se podrán construir extensiones de la Red Principal, las cuales formarán parte de las Otras Redes. Las Redes en media presión, que operarán a menor presión, estarán constituidas por tuberías de acero de diversos diámetros y tendrán por objeto, en general, ingresar con el gas natural en zonas más urbanizadas con respecto a donde se ubica la Red Principal. Tendrán como función principalmente alimentar las ERP-BP de las Redes de baja presión y el suministro a clientes industriales en los casos que la situación así lo determine a través de ERM. Operando a un nivel de presión inferior, las Redes de baja presión en acero, constituidas por tuberías de diversos diámetros, tendrán como objeto principal la Distribución en zonas industriales, alimentando los clientes industriales a través de ERM. También alimentarán las ERP-BP de las Redes de baja presión en polietileno. Finalmente, operando al más bajo nivel de presión, las Redes de baja presión en polietileno, constituidas por tuberías de diversos diámetros, tendrán como objeto principal la Distribución residencial, comercial y pequeña industria, alimentando dichos clientes a través de gabinetes de regulación y medición.

Fundamentalmente, las Otras Redes consistirán en:  Un sistema de Distribución para clientes residenciales, comerciales y pequeños industriales, el cual consistirá de Redes de baja presión en polietileno; y,  Un sistema de Distribución a las Estaciones reguladoras de presión y a los clientes industriales, el cual consistirá de Redes de acero en baja y media presión. Designación Red Principal Red De Media Presión Red De Baja Presión – Acero Red De Baja Presión Polietileno

Presión De Diseño 50 bar 19 bar

MAPO

10 bar

10 bar

5 bar

1 5 ¯¿

50 bar 19 bar

Presión Mínima De Operación 27 bar Dependerá de criterios operativos del Concesionario Dependerá de criterios operativos del Concesionario 2 ¿¯ 0.5 ..1 ¿