INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL€¦ · PLANOS DEL PROYECTO CAPITULO VII CONCLUSIÓN GLOSARIO ......
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INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA
CONSTRUCCIÓN Y DISTRIBUCIÓN DE GAS NATURAL EN EL DISTRITO FEDERAL.
DELEGACIÓN BENITO JUÁREZ
T E S I S
Q U E P A R A O B T E N E R E L T I T U L O D E
I N G E N I E R O C I V I L
P R E S E N T A N : A I D A H E R N Á N D E Z G O N Z A L E Z J I M M Y J E S Ú S N A V A R R O S A N T I A G O
ASESOR: ING. FROILAN MATIAS SALVADOR MÉXICO, D. F. NOVIEMBRE DE 2003
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INDICE GENERAL. Pág.
INTRODUCCIÓN. CAPITULO I HISTORIA DEL GAS CAPITULO II CARACTERISTICAS FISICO-QUIMICAS DEL GAS NATURAL CAPITULO III EXTRACCION, TRANSPORTE Y DISTRIBUCIÓN DEL GAS NATURAL
YACIMIENTOS EXTRACCIÓN Y TRANSPORTE GASODUCTOS REDES DE TRANSPORTE
CAPITULO IV MATERIAL DE CONSTRUCCIÓN, CONEXIÓN Y PROTECCIÓN DE LAS REDES DE DISTRIBUCIÓN
CANALIZACIONES SOLDADURA DE POLIETILENO TERMOFUSIÓN Y ELECTROFUSION PROTECCIÓN CONTRA CORROSIÓN
CAPITULO V EQUIPO DE LOCALIZACIÓN Y DETECCIÓN DE FUGAS
CAPITULO VI SISTEMA CONSTRUCTIVO DE UN PROYECCTO DE RED DE DISTRIBUCIÓN DE GAS NATURAL EN VIA PUBLICA
DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO ESPECIFICACIONES DE MATERIALES ESPECIFICACIONES DE CONSTRUCCIÓN PLANOS DEL PROYECTO
CAPITULO VII CONCLUSIÓN
GLOSARIO ANEXOS (NORMAS NOM-SECRE-003-2002)
BIBLIOGRAFÍA
2 3 8 22 32 46 49 81
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INTRODUCCION. La siguiente investigación surgió como una inquietud de conocer mas sobre el gas
natural, como se extrae, por donde se trasporta y de cómo se distribuye en las
grandes ciudades y como los ingenieros civiles participan en este proceso.
Los temas que se trataran en este trabajo, serán tan solo introductorias, que nos
permitan tener conocimiento de todas las áreas que se desarrollan para ser
explotado este recurso natural, ya que algunos necesitan de mayor profundización.
Bien se ha sabido que la energía es la clave esencial de la humanidad, por sus
intentos de alcanzar mejores satisfactores .
El gas natural es conocido por la humanidad desde hace miles de años, el hombre
primitivo conoció el fuego cuando por casualidad una rayo prendió el gas que fluía
por un yacimiento en los pantanos. El hombre moderno trata de crear medios
complejos y eficaces para un mejor aprovechamiento de los recursos naturales.
Hoy en día, la búsqueda del bienestar material se liga a la energía en sus diferentes
formas, entre las que se destacan; el carbón mineral, el petróleo y los distintos tipos
de gases. Debido a que nuestro país, la explotación y utilización del gas natural no
se aprovecha de tal forma como el petróleo, por falta de capital en el sector
petrolero.
La preocupación creciente por el medio ambiente, hace del gas natural una
energía con futuro ya que es la menos contaminante de las energías de
procedencia fósil, no precisa de transformaciones y no deteriora la naturaleza, ni
estropea el paisaje de los lugares por los que circula, al ser las conducciones
subterráneas.
El gas natural es un energético que aporta seguridad y el máximo
confort domestico. Proporciona a la industr ia la eficiencia y
versati l idad necesaria para hacerla mas competit iva.
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HISTORIA DEL GAS NATURAL La teoría que tiene mas fundamentos, es la que atribuye a la descomposición lenta
de las grasas y proteínas de los organismos vivos, que quedaron atrapados en los
fondos marinos por la acción de los estratos de arena, que combinado con los
sedimentos salinos que se formaron al evaporarse el agua del mar, crearon las
condiciones para la formación y retención del gas natural y el petróleo.
Algunas fallas en los depósitos naturales, permitían salir el gas al exterior, y su
facilidad de inflamación, permitieron que se conociera su existencia desde tiempos
antiguos.
De acuerdo a la historia, podemos mencionar que la utilización del gas en otras
partes del mundo como en Japón, que se conoce la existencia de manantiales de
gas desde el siglo VII de nuestra era. En China en el siglo X se explotaba el gas
natural con fines prácticos. Al perforarse a grandes profundidades en busca de
minas de sal, se localizaron bolsas de gas, que eran conducidos mediante cañas de
bambú hasta los puntos de consumo. En el occidente, Griegos y Romanos
conocieron el gas natural.
La recopilación de información nos permite mencionar que debemos a los trabajos
del medico Juan Bautista Van Helmont, nació en Bruselas en 1577, el nombre de
GAS. Fue a principio del siglo XVII, que calentando diversos materiales en un crisol,
comprobó que desprendía el “espíritu o aliento salvaje” del que ya hablaba
Paracelso un siglo antes, le dio el nombre flamenco de “geist” (espíritu), del cual
deriva la palabra gas que se emplea en la mayoría de los idiomas.
El trabajo de muchos investigadores: Abogador, Boyle, Charles, Gay-Lussac, Van Der
Waals, etc. Estudiando el comportamiento de los gases ha permitido que hoy
dispongamos de datos suficientes, como para que su primitivo nombre tenga solo un
carácter romántico.
La experiencia se sucede, así hacia 1664 el reverendo Dr. John Clayton,
después de examinar la fuente inf lamable de Lancasshire, trata de
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reproducir lo, consiguiendo al descomponer la hul la mediante calor el
“esprit del carbón” que resulta inflamable, recoge el gas obtenido y
guardando en vasi jas, lo uti l iza como distracción en sus reuniones con
amigos. La dest i lación de la hul la, pasa de la curiosidad a la ut i l idad
practica, al descubrir que produce además del gas inf lamable, residuos
como el alquitrán de apl icaciones industr iales. Cavendish, descubre la
forma de producir hidrógeno, mediante z inc y ácido sulfúr ico y pone el
“aire inflamable” al orden del día.
Unos años mas tarde, Lovaina edita su obra llamada “Memoria sobre el aire
inflamable” en donde describe las propiedades inflamables del aire de hulla, relata
su modo de fabricación e insiste sobre la necesidad de su depuración.
F ig. Medal lón con el bustode J . P . Minckelers , Puede darse él titulo de precursor.
En Francia, los trabajos de Philippe Le Bon (1767-1804) le llevaron a encontrar la
forma practica de utilizar el gas que producía la combustión de leña para aplicarlo
al alumbrado y la calefacción, en 1799 obtiene en Paris la patente de su invento al
que llamo “TERMOLAMPE”, pero no consiguió despertar el interés de sus
contemporáneos.
La “Termo lampe” de P. Le Bon consiste en una especie de horno de
ladri l los. El gas producido sale por un tubo, colocado a media altura y
después de lavado, se dir ige a los mecheros, para ser quemado por el
aire l ibre o en un globo de cr istal, provisto de un tubo de entrada de
aire dispone también de un tubo de evacuación de los gaseas
quemados.
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Fig. de croquis del aparato de la
termo lámpara.
Reproducimos por su interés unas notas
autógrafas de P. Le Bon de septiembre
de 1799 de apoyo a su petición de
patente de la termo lámpara, en la
siguiente figura se muestra un croquis
del aparato junto con su firma
autógrafa.
Samuel Clegg (1781-1861), alumno de
Murdock ensayo nuevos métodos de
purificación del gas y a el se debe el
invento del contador de gas que data
de 1815. Así pues las primeras
aplicaciones de la incipiente industria
del gas se dirigieron a sacar de las
tinieblas a nuestros bisabuelos,
mediante la iluminación.
Durante dos mil años los avances en este campo fueron casi nulos. Homero nos
describe la sala del festín en la casa de Ulises, iluminada con braceros y antorchas
que sujetan los esclavos, la mejora inducida desde el tiempo prehistórico, consistió
en embadurnar con materias grasas o resinosas el soporte de madera, de tal suerte
que las llamas arden sin atacar el soporte.
De la misma época es la lámpara de aceite, consiste en un recipiente que los
contiene y de los cuales prende una mecha. Los Romanos introducen una tercera
forma de iluminación al crear la candela, descrita por Plinio el Viejo, especie de
lámpara de aceite sólido, en el cual el cuerpo graso consiste en cera, que se funde
en contacto con la llama y produce el aceite combustible. Como mecha utilizaron
la medula de junco, tallo de papiro y la estopa. Este procedimiento de fácil
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transporte y que permite dosificar a voluntad la iluminación, variando él numero de
candelas, parece tan perfecto y cómodo que el ingenio humano no introdujo
ninguna mejora al sistema en casi dieciocho siglos.
Pues no es hasta los años 1783 que un físico de Geneve Argand, vino a revolucionar
la iluminación con su “lámpara de aceite racional” que asegura la combustión del
aceite, sin humo, aumentando de forma considerable la iluminación de la llama,
Argand ideo el dar a la mecha una forma plana y delgada al objeto de obtener un
mayor contacto de la llama con aire, da a la llama una forma circular, para
combatir el enfriamiento de la llama de forma simultanea, buscando darle mayor
aportación de aire al centro y a la periferia de la llama de forma simultanea,
buscando darle mayor aportación de aire, le superpone una chimenea de cristal, de
forma de que el aire envuelve completamente a la llama y gracias a la
transparencia del cristal la protege sin interceptar la luz. Argand no recogió el fruto
de su genio y murió pocos años después pobre y medio loco. Fue un farmacéutico
de nombre Quinquet, quien acaparo su invento y le dio su nombre, la lámpara de
quinqué.
Los ingenieros durante el año de 1852 se aplicaron a encontrar soluciones a los
problemas técnicos planteados, mejorando los mecheros de gas. Pero no es hasta
1899 que fue descubrimiento del Dr. Auer va a revolucionar la iluminación a gas.
Fue el Dr. Auer Von Welsbasch de Viena quien en 1885 mejora el sistema de
iluminación por mecheros de incandescencia, al confeccionar las “camisetas” de
algodón que baño en una solución de oxido metálico (de zirconio y lantano) y que
formaban después de la calcinación un esqueleto incandescente. La mejora resulta
definitiva cuando en 1892 encontró la denominada “mezcla Auer” redujo en 5/6 el
gasto de gas por unidad de luminosidad.
La invención del Dr. Auer permitió durante unos años parar desde el aspecto
económico la incipiente competencia de la electricidad en el campo de la
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iluminación, pues a la bombilla de Edison, de filamento de carbón incandescente,
siguieron los filamentos metálicos que obligaron a la industria del gas a buscar
nuevos mercados, aunque su primitiva denominación nos ha llegado hasta nosotros,
así el producto que los pioneros fabricaron y distribuyeron recibía el nombre de GAS
DEL ALUMBRADO, o GAS CIUDAD, fue cambiando con el de gas manufacturado,
nombre que iras quedando en el recuerdo y en los manuales al irse cerrando
progresivamente las ultimas fabricas que lo manufacturaban e imponerse el
“moderno” gas natural.
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CARACTERÍSTICAS FISICO-QUIMICAS
DEL GAS NATURAL
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De acuerdo a la tabla anterior del proceso del gas natural , podemos
mencionar parte del procedimiento que se emplea para poder obtener
el gas natural desde su extracción de los yacimientos, el t rasporte, las
plantas de endulzamiento, las estaciones de regulación y medición
hasta la distr ibución.
Uno de los puntos importante es la de la conducción del gas por medio de los
gasoductos y para esto se requiere un procedimiento en el cual consiste en reducir
el contenido de agua e hidrocarburos pesados, para evitar la formación de hidratos
y condensaciones en las tuberías.
Cuando se obtiene el gas en los campos ya sea del tipo asociado o del no asociado
se clasifican en:
Gas húmedo amargo
Gas húmedo dulce
Gas seco.
GAS HUMEDO AMARGO.
Contiene un porcentaje importante de ácidos sulfhídricos, por lo que es altamente
corrosivo; motivo por el cual se le conduce a los complejos petroquímicos donde en
planta de endulzamiento, se le separan las impurezas con el objetivo de obtener gas
endulzado y como subproducto el azufre, del que se producen los fertilizantes.
GAS HUMEDO DULCE.
Provenientes del campo, junto con el endulzado pasan a las plantas de
extracción l icuables denominadas cr iogénicas, en las cuales a través
de un proceso de separación a baja temperatura se divide de la
corr iente de gas dulce en las s iguientes fracciones: metano, etano,
propano, butano (GL), e hidrocarburos mas pesados (gasol ina ).
GAS SECO
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Es la combinación de los gases húmedos amargo y dulce, ya tratados, pueden
utilizarse en forma de materia prima para la industria petroquímica.
Como combustibles, en las diferentes instalaciones con que cuenta la industria
petrolera nacional ( refinería, gasoductos, complejos petroquímicos, etc. ), para la
generación de la electricidad en una gran variedad de industrias productivas del
país, dentro de las que destacan la vidriera, la cervecera, la papelera, la
cementera, la azucarera y el sector domestico.
El empleo de gas como combustible suministra mejores productos en comparación
con los combustibles sólidos y líquidos.
GAS NATURAL
Es la combinación de diversos hidrocarburos gaseosos e impurezas que se extraen de
los yacimientos petrolíferos, en donde el metano ( CH4) es el principal componente,
ya que se encuentra hasta un 99 % en algunos gases y 80 % en otros.
Otros componentes pueden presentarse en cantidades más o menos importantes,
como el anhídrido carbónico, el nitrógeno, el helio y el ácido sulfhídrico; varia
dependiendo de los distintos yacimientos de donde se extrae.
Su principal aplicación es como combustible, pero se emplea también en la
fabricación de gasolina, gas licuado del petróleo (GLP) y una gran variedad de
productos químicos.
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PROPIEDADES DEL GAS NATURAL
La principal propiedad física de interés practica, es él poder ser licuado
produciéndose el cambio de fase a temperaturas muy bajas, en torno a los -160° C
y presión atmosférica.
A destacar su compatibilidad con
distintos metales, el metano principal
componente del gas natural, no es
corrosivo, puede usarse en presencia
de cualquier metal cuando se
encuentra en estado gaseoso,
mientras que al encontrarse a
temperaturas criogénicas (-160° C
GNL) debido a la fragilidad térmica de
los metales, se ha de determinar la
metalurgia adecuada, recurriéndose al
empleo de:
Aleaciones de hierro con contenidos en níquel del 5 al 9%
Aceros auténticos con 37% en níquel o bien 9% en níquel con 9% en cromo
(aceros inoxidables).
Aleaciones de aluminio con 11% de cromo y 3,9% de magnesio.
Mientras que es incompresible con la Etilcelulosa, Caucho natural (elastómero) y
caucho butilo (elastómero), lo que provoca la necesidad en los cambios de gas
ciudad a gas natural a proteger juntas que son en algunos casos son de elastómeros.
El gas natural tiene mayor poder calorífico que el gas manufacturado. A igual
volumen genera aproximadamente dos veces y media más calor. Es una energía
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primaria, que proviene directamente de la naturaleza, por lo cual se puede consumir
tal y como se presenta en nuestra naturaleza.
Podemos mencionar que este recurso, no es energía secundaria de acuerdo que no
necesita la transformación de otras energías para crearlas. Es una energía primaria
ya antes mencionado, el carbón y el crudo de petróleo; sin embargo, el gas
manufacturado (También llamado gas ciudad), es fabricado con el carbón o
petróleo, y este si era una energía secundaria.
Uno de los aspectos importante del gas natural es que es inodoro aunque antes de
ser distribuido se le odoriza añadiendo un producto químico, llamado
“MERCAPTANO” o bien Tetrahidrotiofeno (THT), el cual en cantidades pequeñas
partes por millón, da al gas un olor peculiar el cual lo mencionamos “olor a gas”, esto
es con la finalidad de alertarnos y detectar por el olfato si existe posibles fugas de
gas.
La Recomendación SEDIGAS RS-T01 odorizacion de gases combustibles recomienda
un contenido de THT de 18 mg/m3 (n) en el gas natural.
Otra importante propiedad destacable del gas natural es su limpieza en la
combustión, ya que en una proporción adecuada con el aire, produce una llama
de color azul y quema sin desprendimiento de cenizas, oxido de carbono u otros
productos.
El resultado de su combustión es anhídrido carbónico y vapor de agua. Y dado que
como hemos dicho, no contiene oxido de carbono, no es toxico. Sin embargo, una
mala o defectuosa combustión, mezclada con el aire puede provocar humo y
monóxido de carbono. De acuerdo con las características que presenta el gas
natural, es una energía ideal para combatir la contaminación atmosférica
(especialmente por no contener azufre).
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CARACTERÍSTICAS DE LOS GASES.
COMBUSTIÓN. Los gases combustibles se utilizan para aprovechar la energía que se libera en el
proceso de la combustión. Para que la combustión pueda iniciarse y propagarse, es
necesario que se cumplan dos condiciones de forma simultánea:
El combustible y el comburente deben ser mezclados en una determinada
proporción.
La temperatura de la mezcla, ha de estar, localmente por encima de la
temperatura de ignición.
El comburente, es el que hace entrar en combustión al combustible, generalmente
se suele utilizar él oxigeno del aire.
EL PODER CALORÍFICO Es la cantidad de calor que se desprende en la combustión completa de la unidad
de volumen. Para medir la cantidad de calor se definió la caloría (cal) como la
cantidad de calor que se precisa para aumentar un grado centígrado la
temperatura de un gramo de agua. En la práctica, se utilizan los múltiplos de la
caloría, así la kilocaloría (Kcal.) = 1000 cal y la termia (Te) = 1000 Kcal. = 1,000 000 cal.
Hay que distinguir entre el poder calorífico superior (PCS) y el poder calorífico inferior
(PCI), en el PCS se tiene en cuenta el gastado en condensar el vapor del agua
resultante de la combustión y en el PCI no se tienen contemplado la equivalencia
aproximada para todo tipo de gases que viene a ser PCI =0.9 PCS.
El PCS del gas natural oscila, según la procedencia, alrededor de 10 T e / Nm3.
El poder comburivoro o “aire Teórico” es la cantidad de aire necesaria y suficiente
para asegurar la combustión completa de un metro cúbico de gas. (Es útil para los
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estudios de ventilación y evacuación de los gases quemados). Se expresa por la
relación de metros cúbicos de aire por metro cúbico de gas.
Aproximadamente se precisa 1 m3 de aire por cada termia. Así para un gas natural
de PCS = 10.5 Te /Nm3 se necesitaran10.5 Te /Nm3 de aire.
La temperatura de ignición es la temperatura mínima a la que debe ser llevado un
punto de la mezcla inflamable aire y gas, para que la combustión pueda iniciarse y
propagarse. Para el gas natural es una mezcla fría a temperatura de ignición
(Ti) = 650° C.
LIMITES DE INFLAMABILIDAD. Son aquellos limites entre los cuales la composición de la mezcla aire-gas es tal, que
la combustión puede iniciarse y propagarse. Se expresa en porcentaje de gas
combustible en la mezcla. Por debajo del límite inferior, la mezcla es pobre en
combustible y por encima del límite superior la mezcla es pobre en comburente. En
ambos casos la combustión no se propaga.
Los l imites dependen de la naturaleza del gas en la tabla s iguiente se
dan los gases más usuales.
TIPO DE GAS LIMITE INFERIOR LIMITE SUPERIOR Gas manufacturado
5.8
45.6 Gas natural 4.7 13.7 Gas propano 2.4 9.6 Gas butano 1.9 8.6
Tabla de gases expresadas en unidades de Porcentajes
DEFLAGRACIÓN. Cuando la mezcla aire-gas, se encuentra dentro de los limites de inflamabilidad, la
llama, es decir, la combustión, se propaga con una cierta velocidad. El mecanismo
fundamental de la propagación es la conducción entre tramo en curso de
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combustión y tramo vecino, el primero lleva al segundo a la temperatura de ignición.
Este fenómeno se conoce con el nombre de DEFLAGRACIÓN.
La combustión se realiza mediante una llama que avanza de forma acelerada pero
siempre a una velocidad subsónica.
En los gases combustibles más usuales, la velocidad de propagación se mantiene
por debajo del metro por segundo. Así, para el gas ciudad es de 0.7, para el gas
natural es 0.35, y es igual a 0.4 para el butano y propano.
La estabilidad de la llama de un quemador de gas, es función de la proporción del
gas mezclado con el aire, de la velocidad de propagación de la llama y de la
velocidad de salida del gas. Si la velocidad de salida es inferior a la de propagación,
se produce un retroceso de la llama hacia el interior del quemador y si es superior
tenemos un desprendimiento de la misma que generalmente trae consigo su
extinción.
INTERCAMBIABILIDAD DE LOS GASES La ínter cambiabilidad es el estudio de las posibilidades de sustitución de un gas por
otro en un mismo aparato o más generalmente, es el conjunto de un parque de
aparatos, conservando las condiciones correctas del funcionamiento.
Se dice de dos gases que son intercambiables cuando, en los aparatos
de un parque considerado, permite mantener a la vez:
La misma potencia calorífica.
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La estabi l idad de la l lama: esto es ausencia de
desprendimiento de l lama en todos los quemadores y en los
quemadores de mezcla previa, ausencia de retroceso de l lama.
La calidad de la combustión (relación CO/CO2) inferior al umbral máximo
admitido, ausencia de formación de hollín y de puntos amarillo.
La ínter cambiabilidad se clasif ica de acuerdo a los gases combustibles; en
tres grupos, perfectamente diferenciados, denominados “famil ias”
1a familia, 2da familia, 3a familia.
1a familia. La componen los gases manufacturados, gas de coqueria, mezcla de aire
e hidrocarburos de bajo poder calorífico, entre 4 y 4.7 Te/ Nm3.
2a familia. Pertenece a ella los gases naturales, gas natural sintético, y las mezclas de
aire con hidrocarburos de alto poder calorífico, de 8 a 12 Te/ Nm3.
3a familia. Compuesta por los gases licuados del petróleo (GLP), propano, butano.
DENSIDAD. Se define a la densidad, como la relación existente entre la masa y el volumen de un
cuerpo d = P / V, es el sistema internacional de medida (SI) para los gases se
expresa en Kg / Nm3, de común se utiliza la llamada densidad relativa, o cociente
entre la densidad del gas considerado y la del aire que toma como referencia. Se
expresa con un numero sin dimensiones y los valores > 1, se llaman más densos o
pesados que el aire (propano, butano: 1.62 a 2.00) y los valores < 1, se llaman menos
densos o pesados que el aire (gas natural, gas manufacturado: 0.6 a 0.66)
PRESIÓN. La definición física de presión corresponde a una fuerza ejercida por una superficie.
Puesto que la presión puede medirse por comparación con la presión Standard
atmosférico (al nivel del mar) o respecto al vació, es necesario precisar en cada
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caso, si se trata de presión relativa o absoluta. La diferencia entre ellas será una
atmósfera. Las unidades preferentes para la medición de la presión son:
En el sistema métrico e internacional es el kilogramo por centímetro
cuadrado Kg /cm2.
En el sistema anglosajón tenemos la libra por pulgada Psi.
En la siguiente tabla 1.1 se mencionan otras unidades en las que están basadas en la
medición de milímetros o pulgadas de columna de mercurio o agua, como el tor.,
equivalente a la presión de un milímetro de columna de mercurio, o como el bar, presión
ejercida por un millón de dinas en la superficie de un centímetro cuadrado o el milibar o
milésima parte del bar.
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Unidades / simbolo b Atm. kg/cm2 psi tor In Hg mm cda
Bar 1 0.98692 1.01972 14.50 750.06 29.53 1.02*104
Atmósfera
Standard
1.03 1 1.033 14.70 760 29.92 1.03*104
Kilogramo por cm2 0.981 0.9678 1 14.22 735.56 28.96 104
Libra por pulgada
cuadrada.
0.0689 0.06805 0.070307 1 51.72 2.036 703.07
mm columna de
mercurio
0.0013 1.3158
*10-3
1.3595
*10- 3
0.0194 1 0.0394 13.595
Pulgada columna de
mercurio
0.0339 0.03342 0.34532 0.4912 25.4 1 345.55
mm columna de agua a
15° C
0.9806
*10- 4
0.9678
*10- 4
10 - 4 1.422
*10 - 3
0.07355 0.0029 1
Tabla. 1.1 Mediciones de Presión.
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CARACTERÍSTICAS DE LOS TIPOS DE GASES
GAS NATURAL. GAS LP
Se ventila muy bien por su densidad de 0.6
MÁS LIVIANO QUE EL AIRE.
Se queda en el piso por su densidad de 2.00
MAS PESADO QUE EL AIRE.
Se precisa un 5% en el aire para tener la mezcla
explosiva.
Solo un 2% de gas en el aire alcanza el punto explosivo.
El transporte se hace por tuberías subterráneas de
acero o polietileno.
El transporte del producto se hace en camiones (es un
peligro permanente con él trafico)
No contiene residuos ni cenizas. La descarga del producto se hace con flexibles y
empalmes mecánicos en los cuales siempre hay fugas
Se mezcla fácilmente con él oxigeno. Hay que vigilar el consumo para prevenir las fallas
Responde rápidamente a las variaciones de la
demanda, reduciendo las perdidas por combustión
incompleta.
En caso de incendio en una casa, el tanque será un
tremendo peligro (en la azotea.)
La energía esta permanentemente disponible.
La válvula de corte permite cortar rápidamente el
suministro de GN
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CARACTERÍSTICA DEL GAS GLP. , CON EL GAS NATURAL
PROPIEDAD GAS NATURAL GAS L.P.
Poder calorífico 8460 kcal/m3 11068 kcal/kg
Composición 90 % CH4 (metano) 30 % C3H8 (propano)
70 % C4H10 (butano)
Presión de suministro al cliente
domestico
18 mbar 28 mbar
Densidad relativa 0.6 1.93
clasificación 2a familia 3a familia
Humedad Seco Seco
Estado Gaseoso: sin limite de compresión.
Liquido: a partir de 160 ° C bajo cero
a la presión absoluta de 1 atm.
A 20° C se pone liquido a partir de
2.5 bar.
(presión manométrica)
toxicidad No toxico, en concentraciones altas
desplaza al oxigeno y ocasiona
asfixia
No toxico, en concentraciones altas
desplaza al oxigeno y ocasiona
asfixia
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EXTRACCIÓN, TRANSPORTACIÓN Y DISTRIBUCIÓN DEL GAS NATURAL YACIMIENTOS El gas natural es encontrado en la naturaleza en dos clases de yacimientos:
Los que solo producen gas ( no asociados),
Los que producen gas acompañado de petróleo (asociado),
o también conocidos como los de:
Degradación bioquímica de la materia orgánica en rocas sedimentarias
poco profundas y de edades geológicas relativamente recientes.
Degradación química de residuos orgánicos en rocas profundas y antiguas.
A principios de 1992 las reservas mundiales probadas de gas natural se estimaban en
mas de 142 billones de metros cúbicos, que se distribuían como se muestra en la
tabla y en la figura
1970 1980 1990 1995
América del Norte 9.428 8.015 7.464 6.932
Latinoamérica 1.874 4.353 7.159 7.448
Europa Occidental 3.583 3.950 5.598 6.292 Europa Oriental 12.547 31.533 52.466 58.559
África. 3.834 5.683 5.808 9.982
Oriente Medio 6.627 18.541 37.862 45.038
Asia-Oceanía 1.550 4.796 11.129 14.224
Total mundial 39.443 76.871 130.258 148.223
Tabla de las Reservas mundiales expresando sus unidades en billones de metros cúbicos (m3)
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RESERVAS MUNDIALES DE CRUDO Y GAS NATURAL 45.56 7.8
5.0 2.2 6.9 4.4 7.8
6.0
6.2
16.3 34.3 8.1 90.0
8.2 RESERVAS MUNDIALES DE GAS NATURAL 113.8
RESERVAS MUNDIALES DE CRUDO 134.8 .
FUENTE: OIL AND GAS JOURNAL, DECEMBER 30, 1991
También existen dos formas de extracción, que son:
Terrestres.
Marít imas.
Normalmente para su extracción, se emplean estructuras en forma de
torres, que permiten la instalación de sondas que perforan las dist intas
capas que envuelven las bolsas, permiten conocer y examinar la
composición química y presión del petróleo y/ o gas natural, s i se
est ima rentable, para poster iormente poner el pozo en explotación.
EXTRACCIÓN Y TRANSPORTE.
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De acuerdo a la información obtenida se menciona que en 1830 se inicia en Estados
Unidos la explotación de petróleo, y con él, aparece el gas natural, sin utilidad
aparente, era quemado en gigantescas antorchas y más tarde sé reinyectaba en
los pozos para mantener la presión de extracción del petróleo.
Pero en 1960 los grandes descubrimientos y la explotación de importantes
yacimientos, estimulan el estudio y aplicación de costosas instalaciones que
permitían aprovechar el gas natural en los centros industriales.
Aparte de detectar los yacimientos o campos de gas natural, para su posterior
explotación será preciso conocer, otros datos, tales como su profundidad, volumen
aproximado, características de los estratos situados encima, etc.
Si todo los elementos de juicio reunidos en la fase de prospección son satisfactorios,
se pasa a la fase de perforación para la extracción del producto de los yacimientos.
El transporte del gas natural desde los yacimientos de producción a los centros de
consumo puede realizarse a través de gasoductos, o bien mediante los llamados
buques metaneros.
GASODUCTOS. Los gasoductos requieren de gran inversión sobre todo si son de gran longitud de distancia,
circulando el gas a presiones elevadas (36 a 70 bar) para ello precisa disponer de Estaciones
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de compresión en los puntos intermedios del trazado. Las tuberías empleadas en la
construcción de gasoductos son de acero de diámetros que oscilan entre 20 y 100
centímetros, en ocasiones alcanzan hasta los 2.5 metros siendo su espesor, función del
diámetro y de la presión del gas.
Fig. Muestra la construcción de los gasoductos por medio de maquinaria pesada
Para la construcción de un gasoducto se toman en cuenta varios factores como
son; el clima por donde pasara el gasoducto, la topografía, el rendimiento del pozo.
La técnica nos ha permitido desarrollar vías marítimas de transporte, como son los
Gasoductos submarinos que nos permiten conducir a tierra el gas de los yacimientos
descubiertos en el mar, la solución fue construir gasoductos submarinos.
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Fig. Muestra la red de gasoductos en el país.
Los buques metaneros, son utilizados para transportar el gas a lugares donde no
existe este energético (ejemplo de país a país). Para poder almacenarlo dentro del
buque y posteriormente transportarlo, es necesario utilizar técnicas de licuefacción,
que consiste en comprimir el gas, se refrigera a temperatura ambiente y
seguidamente se expande bruscamente, con lo que su temperatura desciende,
repitiendo varias veces el proceso se llega a la temperatura de –160° C, a esa
temperatura el gas natural pasa a estado liquido a presión atmosférica. En estas
condiciones el volumen se ha reducido 600 veces, lo que permite su transportación
en los buques metaneros que son especialmente diseñados para ello.
Fig. Barco metanero con capacidad de 125,000 m3
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Para recibir el gas por medio de los barcos metaneros se necesita de una planta
satélite que se compone básicamente, de tanques criogénicos de gas natural
licuado, edificios auxiliares de control, red de interconexión de la planta con las
redes de media presión y una instalación de regulación y medida.
Una cadena completa de transporte de gas natural l icuado (GNL)
puede comprender:
Un gasoducto desde el yacimiento de gas hasta el mar.
Una planta o instalación de licuación (donde el gas, enfriado a 160° C. se
convierte en liquido y de esta forma se reduce 600 veces su volumen) y
unos depósitos para el gas licuado.
Un puerto de embarque y uno de varios buques metaneros, con sus
depósitos especialmente equipados, en los cuales el gas se mantiene
liquido a la temperatura de -160° C. bajo cero.
Un puerto o estación marítima terminal receptora, donde se descarga el
gas en los tanques de almacenamiento.
La instalación de regasificacion, situada cerca de las anteriores, donde el
gas licuado vuelve a su forma gaseosa mediante un proceso de
recalentamiento.
Un gasoducto que une la planta regasificacion con las zonas de consumo.
Camiones cisterna y plantas satélite.
Fig. Muestra el proceso de carga y descarga del ga
DEPÓSITOS DE GAS NATURAL LICUADO (GNL).
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En las zonas en que se recibe el gas natural licuado el procedimiento más
económico es el ALMACENAMIENTO antes de su regasificacion, por su menor
volumen (recordemos que este se reduce 600 veces). Para ello se emplean
depósitos convenientemente calorifugados, con el objeto de mantener el gas en
estado liquido a la temperatura de –160° C.
El sistema de almacenamiento subterráneo permite, con una ocupación de terreno
relativamente reducida, almacenar enormes cantidades de gas (ciento de millones
de metros cúbicos.) Tiene la ventaja, frente a los gasómetros, de su absoluta
discreción, por ser invisibles desde su entorno.
Solamente se sitúan en la superficie algunas instalaciones de explotación
indispensable, que no alteran el paisaje.
El almacenamiento subterráneo de gas se realiza en formaciones geológicas
similares a los yacimientos naturales de gas, es decir, inyectándolo de capas de
terreno acuífero (arena impregnada de agua), en donde el gas queda aprisionado,
ocupando el lugar del agua; en capas de sal (se excava una cavidad en el
yacimiento de sal para ser ocupada por el gas); o, asimismo en antiguos yacimientos
de gas natural.
Este procedimiento permite ir utilizando en invierno el gas almacenado durante el
verano, época en el que el consumo es menor.
REDES DE TRANSPORTE Y DISTRIBUCIÓN.
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Recibe el nombre genérico de redes, el conjunto de tuberías que conducen el gas
desde los puntos de producción, almacenamiento o regasificacion hasta los puntos
de consumo.
La red de transporte esta diseñada para conducir grandes caudales de gas a
grandes distancias. De diferentes puntos de la red parten arterias que conducen el
gas a las Estaciones Reguladoras de Presión (ERP) que abastecen Zonas industriales y
comerciales.
Las redes de distribución son las que distribuyen el gas a cada usuario dentro de la
ciudad y son alimentadas por las redes de transporte a través de las cámaras de
regulación.
Las redes se proyectan con el objeto de atender al consumo de gas previsto a
medio y largo plazo, basados en el análisis de las emisiones anuales, diarias y
horarias.
La cantidad de gas que puede circular por una tubería, es función entre otras
magnitudes del diámetro de la perdida de carga entre dos puntos de la red para
atender a la creciente demanda de gas, se podía conseguir bien manteniendo la
presión e incrementando el diámetro de las tuberías, o bien incrementando la
presión; desde el punto de vista económico urbanístico la mejor solución ha sido
incrementar la presión de las redes de transporte y de distribución, manteniendo las
primitivas redes de baja presión.
Atendiendo a la presión de las redes se clasifican en:
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Alta presión Tipo B Para presiones superiores a 16 bar
Alta presión Tipo A Para presiones comprendidas entre 4 y 16 bar
Media presión Tipo B
Para presiones comprendidas entre 0.4 y 4 bar
Media presión Tipo A
Para presiones comprendidas entre 50 mbar y 400 mbar
Baja presión Para presiones 50 mbar.
ELEMENTOS CONSTITUYENTES DE LAS REDES.
Las redes de transporte y distribución de gas están formadas por los siguientes
elementos:
Canalización.
Acometidas.
Elementos auxiliares.
CANALIZACIÓN.
Recibe el nombre de canalizaciones al conjunto de tuberías y accesorios unidos
entre sí, que formando una red que ofrece la posibilidad de disponer de gas en
todos aquellos lugares por los que discurre.
La red puede ser de acero o polietileno y se protege por distintos métodos,
dependiendo del material a utilizar. Las profundidades varían para alta presión que
son arriba de un metro y para baja presión es de 60 centímetros. Ambas son
altamente seguras, en caso de fuga provocada por algún agente externo como
maquinaria o colisión, el gas por su composición (que lo hace más ligero que el aire),
se disipa en la atmósfera.
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El reglamento de redes y acometidas de combustible gaseosos, aprobado por
Orden del Ministerio de Industria el 18 de noviembre de 1974, establece y acota los
distintos materiales que pueden emplearse en las condiciones de gas en función de
la presión, estos son los recogidos en la siguiente tabla.
MATERIAL
Tipo de red
ACERO
Ac
FUNDICIÓN
DÚCTIL FD
POLIETILENO
PE SDR 11
POLIETILENO
PE SDR 17
AP X
MPB X X
MPA X X X
BP X X X
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MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN, CONEXIÓN Y PROTECCIÓN DE LAS REDES DE DISTRIBUCIÓN Los materiales que se pueden emplear en las canalizaciones pueden ser:
Según lo establecido en las Normas Oficiales Mexicana NOM-003-SECRE-2002 se
pueden usar los siguientes materiales para la distribución de gas natural.
Acero.
Polietileno.
Cobre.
En la verificación en los sistemas de gas natural para asegurar que no presenten
fugas ni escapes. La prueba de hermeticidad considera lo siguiente:
Toda tubería que conduzca gas debe ser objeto de una prueba de
hermeticidad antes de ser puesta en servicio.
Las tuberías ocultas o subterráneas deben probarse herméticamente antes
de cubrirlas.
Para efectuar las pruebas de hermeticidad se debe utilizar exclusivamente
aire o gas inerte.
Debe efectuarse una prueba de hermeticidad a las instalaciones cada
cinco años.
La prueba de hermeticidad para los sistemas cuya presión máxima de
operación sea inferior a 4.22 kg/cm2 (60 psi), puede efectuarse con aire,
gas natural, gas inerte o agua a una presión de 6.33 kg/cm2 (90 psi) por un
periodo de 24 horas.
La prueba de hermeticidad para los sistemas cuya presión máxima de
operación sea superior a 4.22 kg/cm2 (60 psi) puede efectuarse con aire,
gas natural o gas inerte o agua a presión de 1.5 veces la presión de diseño
del sistema, durante 24 horas continuas.
La prueba de hermeticidad para acometidas de servicio, debe efectuarse
a una presión de 1.5 veces la presión de diseño, con una duración mínima
de 30 minutos. Para esta prueba no se requerirá registro grafico.
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Cuando se prueben ramales con diámetros de 150 mm (6”) o menor y con
menos de 100 metros de longitud, la duración mínima de la prueba debe
ser de 8 horas continuas..
En caso de prueba hidrostática, el contratista debe desalojar toda el agua
contenida en el interior de la tubería y la disposición de la misma debe ser
en forma segura sin afectar a instalaciones adyacentes.
CANALIZACIONES DE ACERO.
Los tubos de acero por su tenacidad, elasticidad y la posibilidad de unión del metal
mediante soldadura, los hacen junto a la resistencia a la estanqueidad, su ligereza
relativa y la posibilidad de fabricación dentro de una gama de dimensiones para
cubrir todas las necesidades idóneas para la distribución en alta presión.
La durabilidad se consigue mediante su protección a la corrosión, mediante
revestimientos externos e internos, así como mediante los procesos de protección
caótica.
CANALIZACIONES EN POLIETILENO (PE).
El PE es una materia plástica que abarca varios productos similares en composición,
se obtiene por polimerización del Etileno. Su utilidad en redes de distribución de gas,
radica en sus propiedades físicas y físico-químicas, como la flexibilidad y soldabilidad
muy diferentes de otros materiales.
Él modulo de elasticidad, es mucho menor que en otros materiales, permite disponer
de tubos en rollos o bobinas, instalación en tramos no rectilíneos y posibilita las
técnicas de entubamiento y de interrupción del flujo por pinzamiento, además de
todo esto, si llegase a ocurrir un sismo o terremoto, la posibilidad de rompimiento de
la tubería es muy remota, ya que por sus características (hasta 350% de elongación-
estiramiento) lo hace muy seguro.
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Presenta una gran resistencia química a agentes habituales. Es inerte al agua,
bases, ácidos inorgánicos no oxidantes, soluciones salinas y frente a la corrosión
externa por suelos agresivos.
El PE es sensible a los rayos ultravioletas de la luz y el calor. La utilización de aditivos
en el proceso de fabricación minimiza el inconveniente. Su coeficiente de dilatación
(10 veces superior al material como el Acero y la FD), hace que deba tenerse en
cuenta en el momento del tendido de la tubería en la zanja.
El PE es un buen aislante eléctrico, lo que permite eliminar la protección catódica,
ya que no existe corrosión por este concepto. La amplia gama de diámetros
disponibles (entre 20 y 400 mm), unidos a las características reseñadas, hace del PE
el material idóneo para canalizaciones en media y baja presión.
CANALIZACIONES EN FUNDICION DUCTIL FD.
Las canalizaciones de fundición han sido utilizadas desde el inicio de la industria del
gas. Están constituidas por “tubos cilíndricos” y piezas de enlace, ensamblados con
juntas de estanqueidad.
La función dúctil actualmente utilizada, se obtiene por adición en el momento de la
“colada” de una pequeña cantidad de magnesio y su presencia en el seno de la
fundición provoca la solidificación del grafito, bajo una forma esferoidal. Estas
fundiciones se presentan a la fabricación de tuberías por centrifugación, lo que les
confiere una calidad de elasticidad y resistencia mecánica superior a la fundición
gris, permitiendo con ello reducir el espesor de la pieza y con la reducción del peso
una mayor operatividad.
ACOMETIDAS
Recibe el nombre de acometidas, los elementos que conectan las canalizaciones
con la instalación receptora de los clientes, estos elementos son:
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Toma de acometida.
Tubo de acometida o ramal.
Llave o válvula de acometida.
La toma de acometida, es el punto de conexión de la acometida con la red de
distribución, su forma depende del tipo de material de la canalización.
El tubo de acometida es el que permite conducir el gas, desde la canalización hasta
la instalación receptora de los clientes.
La l lave o válvula de acometida, es el disposit ivo de corte s ituado en el
l ímite de la propiedad, accesible desde el exter ior, permite interrumpir
el paso del gas a la instalación receptora.
MEDIDOR REGULADOR LLAVE DE CORTE ACOMETIDA TRANSICIÓN PLASTICO-METAL
ELEMENTOS AUXILIARES DE LA RED.
Los elementos auxiliares que comúnmente forman parte de las redes de distribución
son:
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Estaciones reguladoras de presión.
Mecanismos de medición del caudal de gas.
Elementos de tele medida para transmitir permanentemente información
de presiones, temperaturas, caudales, etc., al centro de control.
Válvulas.
Toma de presión.
Sifones.
Alimentaciones eléctricas (activas o pasivas) y elementos de medición
correspondientes a la protección electroquímica de las tuberías
(protección catódica).
Registradores de presión.
ESTACIONES REGULADORAS DE PRESIÓN.
Tiene la misión de reducir y estabilizar la presión de la red a la que suministran, a
pesar de las oscilaciones de la presión de entrada y de las variaciones de caudal de
gas demandado.
En las estaciones reguladoras se dispone además de sistemas de filtrado de las
impurezas que el gas pueda arrastrar en su recorrido (óxidos, tierra, escorias de
soldaduras, etc.), se colocan antes del regulador para impedir que estas impurezas
lo dañen, también pueden ir dotadas de sistemas de contaje del caudal de gas.
En función de los elementos que las componen, y por lo tanto de las funciones que
realizan, se pueden distinguir los siguientes tipos de estaciones:
ESTACIONES DE MEDIDA EM
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ESTACIONES DE REGULACION Y MEDIDA.
ERM
ESTACIONES REGULADORAS DE PRESION
ERP
LAS ESTACIONES DE REGULACION Y MEDIDA normalizadas de alta presión,
constituyen el interfase entre los gasoductos de transporte de la Red Nacional de
Gasoductos que operan en general entre 35 a 72 bar de presión y las redes de
distribución regionales y locales donde la presión máxima no excede de 16 bar.
Las estaciones reguladoras pueden ser subterráneas, por lo que reciben el nombre
de “cámaras reguladoras”, o bien aéreas.
Tomas de presión sifones, presiografos, son derivaciones de la tubería principal, que
son conducidas, hasta una arquetas a nivel del suelo, donde se instalan aparatos
registradores de la presión “ presiografos”, espitas para tomas puntuales de presión,
o empalmes para vaciar el agua acumulada en los sifones, o dispositivos de
recogida de las aguas de condensación que se formaban, cuando el gas era poco
manufacturado, o en las entrada eventuales de agua procedente de escapes de la
red del servicio de agua.
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Fig. Presiografo MPA-1000
En la figura, se muestra un presiografo MPA-1000, en el que observamos que la base
es cilíndrica y en su interior se encuentra alojado el dispositivo de desplazamiento
vertical del vástago de la plumilla. En la parte superior de la base, se encuentra el
reloj mecánico de hacinamiento y acoplado a este, el tambor porta registros.
También sobre la base se dispone paralelamente al eje del tambor, una guía que
tiene por objeto proteger el vástago de desplazamiento vertical de la plumilla.
SOLDADURA DE POLIETILENO. (SDR) Para llevar acabo la unión de las tuberías de Polietileno es conveniente destacar
algunas generalidades, existen dos formas de llevarlas a cabo:
1. Termofusión.
2. Electrocución.
Deberán de tomarse en cuenta algunos puntos a saber:
No se permite unir tubos entre sí mediante enlaces mecánicos o con bridas.
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Deberá ser el mismo SDR.
Se deberá evitar realizar esta unión, cuando la temperatura ambiente sea
superior a 40° C o inferior o –5° C, o en condiciones que sean adversas
(viento fuerte, lluvia, nieve, etc.)
Se deben limpiar con esmero las piezas por trabajar, así como las
herramientas.
No se deberán tocar las superficies por unión con la mano.
TERMOFUSIÓN También llamada soldadura a (tope), este procedimiento consiste en unir dos tubos
de igual diámetro mediante el incremento de temperatura en los extremos, también
es conveniente señalar que este procedimiento básicamente se lleva acabo a nivel
de piso fuera de la zanja, existen requerimientos que se deben de cumplir, además
de los mencionados con anterioridad:
Los tubos deberán cortarse a escuadra.
No se permite contaminación de ninguna especie.
Se utilizara maquinaria de tipo automática.
Deberán inmovilizarse las piezas para una efectiva soldadura.
La temperatura de fusión debe de ser de acuerdo al SDR.
En la inspección visual los bordos deberán ser continuos, no se permiten
bordos de diferente tamaños, no se permiten bordos pequeños o en forma
de “V”, no se permiten bordos despejados o disminución de un solo bordo,
no se permiten bordos desalineados, tampoco con deformaciones locales,
Al finalizar el bordo se medirá, para checar que se encuentra dentro de la
normalidad.
La termofusión se lleva acabó a 240° C.
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ELECTROFUSION. La electrofusion es también mediante el incremento de temperatura y sirve para unir
tubos y piezas especiales como codos, tees, mecanismos para tomas, etc., este
procedimiento esta indicado en los siguientes casos:
1. Unión en cierre en zanjas.
2. Tubos o accesorios de SDR.
3. Prolongación de red de igual diámetro con cople electro soldado (manguito.)
Las generalidades son las mismas que en la termofusión, además de los siguientes
puntos:
Se extremaran medidas de limpieza de la superficies a unir, utilizando papel
celulósico e Isopropanol.
Una vez limpia las piezas se evitara tocarlas con las manos.
Los accesorios a colocar deberán permanecer dentro de su envoltura
plástica hasta el momento de su utilización.
El control visual deberá contemplar que no aparezca derrame de material
por los bordes, piezas descentradas, desalineadas, falta de fusión,
contaminación, mucho menos piezas estrelladas, o incompletas,
deformaciones, remanentes, poros etc.
PROTECCIÓN CONTRA CORROSION. La corrosión se define como la degradación de un metal a través de sus
combinaciones químicas con elementos no mecánicos, tales como él oxigeno o el
azufre; Para iniciar la protección contra la corrosión es necesario tener la tubería
metálica completamente limpia observando que la superficie metálica este libre de
escamas de laminación, pintura, aceite, humedad, oxido suelto, lodo, escorias de
soldadura o cualquiera otro material. ; verificando lo anterior se procederá a la
aplicación del esmalte primario, el cual se aplicara con brochas o cepillos de buena
calidad con cerdas de 10 cm. , de largo como mínimo, no permitiéndose el uso de
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cepillos de fibra, estopa o trapos (en diámetros mayores a 6” se utilizara una
maquina limpiadora e imprimadora).
Las brochas o cepillos se remplazaran cuando muestren desgastes a tal grado que la
aplicación del primario no sea uniforme, ya que dicha uniformidad nos asegura una
buena adhesión del esmalte sobre la superficie.
El esmalte se aplicara únicamente sobre primaria con “vida” (que no haya
aplicación debido a que su secado completo para observar sí el primario tiene vida,
consiste en pasar una herramienta con filo sobre la superficie; si la película esta
demasiado seca, se resquebraja o se hace polvo, este ya no tiene vida), seco y
limpio de tal manera que quede una capa uniforme y libre de defectos, esto debe
mostrar una buena adhesión a la superficie metálica. Simultáneamente con la
aplicación del esmalte se procederá a la aplicación de las envolturas.
Las teorías modernas de la corrosión y la protección están todas
basadas en la estructura atómica de la materia. En el átomo, se da el
equi l ibr io de carga posit iva (protones) y de cargas negativas
(electrones). Los metales, debido a su repartición de los electrones en
capas alrededor del núcleo, t ienen tendencias a perder los electrones
de la últ ima capa; quedando con exceso de cargas posit ivas, el átomo
se transforma en un Ion posit ivo.
La corrosión es una reacción química de oxidación, producida por las
característ icas que t iene los metales de reaccionar con el oxigeno al
que ceden los electrones de su ult ima orbita, para forma óxidos,
híbr idos o sales que es el estado natural de los metales.
ELECTROLITO
Un electrol ito es un l iquido o un sól ido capaz de conducir la corr iente
eléctr ica de forma iónica, mientras que el metal lo hace de forma
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electrónica. El terreno, por su contenido variable de humedad, sales y
materia orgánica en descomposición es el electrol ito más complejo de
todos los que podemos encontrar en la practica.
MORFOLOGÍA DE LA CORROSIÓN.
Siendo la corrosión en las tuberías un proceso electroquímico, se
precisa para que se produzca la existencia de: Ánodo, Cátodo y
Electrol itos.
En la corrosión electroquímica no se producirá en ausencia de uno de
los tres agentes, de ahí surgen los procedimientos de protección de las
tuberías metál icas enterradas. Si hacemos toda la superf icie anódica,
el iminando todos los posibles cátodos, queda el ánodo y el electrol ito y
por lo tanto no hay corrosión.
Este procedimiento se conoce como protección anódica. Hacer toda
la superficie catódica, queda el cátodo y el electrol ito y por lo tanto
tampoco habrá corrosión. Este s istema se conoce con el nombre de
protección catódica.
Si interponemos una barra que separe el ánodo y el cátodo del
electrol i to, también detendremos la corrosión. Se obtiene mediante
revestimiento de la tubería.
La combinación de todos los s istemas de protección permite asegurar
larga vida a las redes de acero enterrado.
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EQUIPOS DE LOCALIZACION Y DETECCION DE FUGAS. Para poder llevar a cabo el resegimiento de las redes, así como localización de las
fugas en los casos de aviso de olor a gas, los equipos humanos destinados a estas
tareas precisan además de esquemas generales de situación y planos de detalle,
aparatos que permitan la localización y cuantificación de fuga.
Uno de los equipos que permiten detectar dichas fugas de gas natural es el SDG SA.
que esta compuesta por una sonda tipo alfombrilla y un portafid M2 ver figura.
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Fig. Portafid M2 y sonda tipo alfombra
Otro tipo de aparato que se presenta es el denominado FID, el cual nos permite
detectar las fugas por ionización de llama, esta compuesto de una bomba de
aspiración la que recoge las impurezas del aire que después se filtran y son
conducidas a la cámara de iotización, las cuales nos indicara las mediciones y
localizaciones necesarias para detectar la fuga.
En la figura se muestra el equipo que nos permite la detección de varios márgenes y
reseguimientos sistemáticos de redes de gas.
Fig. Detector de varios márgenes
El equipo detector de fugas por medio de ultrasonidos, se basa en el hecho de que
la velocidad de propagación del sonido en un gas depende de su naturaleza.
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Los Gasophon ST2 y ST3 son aparatos que constan de dos cámaras o canales
sónicos; una de medición y otra de comparación, en los extremos de cada uno de
ellos, existe un generador y un receptor de sonido. Las velocidades de propagación
que se captan por las cámaras, se miden electrónicamente, enviándose la señal al
instrumento indicador. Este tipo de equipo o aparato permite la detección de todo
tipo de gases cuyo peso específico difiera del peso específico del aire.
Fig. Gasophon ST2 y ST
El aparato denominado Explosímetro detecta fugas por combustión catalítica,
consta de una cámara de combustión en la que se aloja una pequeña resistencia
de platino que se calienta por el paso de una corriente eléctrica. El aparato registra
la presencia de elementos combustibles en la atmósfera y nos da el límite inferior de
explosividad. Por sus características, los explosímetros son aparatos idóneos para
detectar la presencia de gas en recintos cerrados (cámaras pozos, tubulares etc.)
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EXPLOSIMETRO
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SISTEMA CONSTRUCTIVO PARA UN PROYECTO DE RED DE
DISTRIBUCIÓN DE GAS NATURAL EN VIA PUBLICA.
NOMBRE: VIALIDAD “ SANTA CRUZ ATOYAC ”.
DELEGACIÓN BENITO JUAREZ
DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO. 1. - DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO.
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Esta zona se encuentra situada en la delegación Benito Juárez delimitada al norte
por la Av. Eje 6 sur Independencia; al sur por el Circuito interior Av. Rió Churubusco;
al oeste por la Av. Universidad y el eje 2 PTE. Gabriel Mancera; al este por la Av.
División del Norte, dentro de las cuales queda comprendida por la Vialidad Santa
Cruz Atoyac.
Para este proyecto se propone tomar la línea de gas existente de 6” (160 mm) de
diámetro de la Avenida Coyoacan, de la cual continuara en esa misma avenida
con el mismo diámetro (6”), de este mismo se ampliara al diámetro de 8” (200 mm)
hacia la avenida Río Churubusco y se extiende por el Eje 1 PTE. Av. México-
coyoacan, para posteriormente de este mismo se reducirá a 6” (160 mm), dejando
un disparo del mismo diámetro, así mismo por la calle de mayorazgo, hasta la
avenida División del Norte, a partir de estas líneas Se extenderán ramales de
polietileno de 2 “ de diámetro (63 mm ), que compone la colonia, que ha su vez se
conectaran las acometidas de polietileno – acero de diferentes diámetros.
El ducto de polietileno de 8” de diámetro (200mm) será alojado en una cepa de
0.25 m de ancho y 0.90 m de profundidad como lo indica la norma, con una
longitud de 1,981.00 m.
El ducto de polietileno de 6” de diámetro ( 160mm) será alojado en una cepa de
0.20 m de ancho y 0.860 m de profundidad como lo indica la norma, con una
longitud de 3,616.00 m.
El ducto de polietileno de 4” de diámetro ( 110mm) será alojado en una cepa de
0.20 m de ancho y 0.810 m de profundidad como lo indica la norma, con una
longitud de 3,251.00 m.
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La tubería de polietileno de 2” de diámetro ( 63 mm ) que se extenderá por las calles
de la colonia tendrán un ancho de cepa de 0.15 m y una profundidad de 0.763 m
con una longitud de 10,006.00 m.
La tubería de polietileno de diferentes diámetros, para las acometidas tendrán un
ancho de cepa de 0.15 m y una profundidad de 0.60 m con una longitud
de 6,510 ml para el diseño y dimencionamiento de las tuberías además de observar
las normas oficiales mexicanas NOM-003-SECRE-2002, se han tomado las
consideraciones necesarias para determinar el acuerdo diámetro de las tuberías,
tanto como para el servicio actual como el proyectado futuro el procedimiento
para alojar las tuberías en la vía publica será a través de excavación en zanjas a
cielo abierto.
Ubicación de ductos de gas natural a lo largo de la vía publica.
CALLES LONGITUD DIÁMETRO (mm)
ANCHO DE CEPA
METROS CUADRADOS
PROFUNDIDAD METROS CUBICOS
AV. COYOACAN
196.41 160 0.20 39.282 0.860 33.783
CTO. INTERIOR AV RIO
CHURUBUSCO
1142.89 200 0.25 285.722 0.900 284.823
EJE 1 PTE AV. MÉXICO-COYOACAN
429.00 200 0.25 107.25 0.900 96.525
85.83 160 0.20 17.166 0.860 14.762
93.00 110 0.20 18.600 0.810 15.066
BRUNO TRAVEN 745.39 160 0.20 149.078 0.860 128.207 REAL
MAYORAZGO 309.88 110 0.20 61.976 0.810 50.201
GOLONDRINAS 279.67 63 0.15 41.951 0.763 32.008 PRIV. AGUSTÍN
GUTIERREZ 350.13 63 0.15 52.520 0.763 40.073
1A CDA PARQUE 39.90 63 0.15 5.985 0.763 4.566 GRAL. MANUEL
RINCON 354.28 63 0.15 53.142 0.763 40.547
PROL. UXMAL 1560.07 160 0.15 234.011 0.860 201.249 2A CDA AGUSTÍN
GUTIERREZ 111.74 110 0.20 22.348 0.810 18.101
370.09 63 0.15 55.513 0.763 42.357
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CDA PAZ MONTES
69.09 63 0.15 10.364 0.763 7.907
PAZ MONTES DE OCA
392.72 63 0.15 58.908 0.763 44.946
168.15 110 0.20 33.630 0.810 27.240
CDA GRAL MANUAL RICON
189.71 63 0.15 28.456 0.763 21.712
CARRILLO PTO. 321.09 63 0.15 48.163 0.763 36.748 PIRINEOS 376.98 63 0.15 56.547 0.763 43.145
RIFF
237.41 160 0.20 47.482 0.860 40.834
330.92 63 0.15 49.638 0.763 37.873
VISTA HERMOSA 77.24 63 0.15 11.586 0.763 8.840 NEVADO 76.11 63 0.15 11.417 0.763 8.710 TRIPOLI 149.99 160 0.20 29.998 0.860 25.800
142.01 63 0.15 21.302 0.763 16.253
MARIPOSA 422.52 63 0.15 63.378 0.763 48.357 JACA 164.97 63 0.15 24.745 0.763 18.880
EJE 8 SUR AV POPOCATEPEC
103.12 160 0.20 20.624 0.860 17.736
338.00 110 0.20 67.600 0.810 54.756
90.72 63 0.15 13.608 0.763 10.383
TENAYUCA 271.24 63 0.15 40.686 0.763 31.043 PALOMAR 246.83 63 0.15 37.025 0.763 28.250
PARROQUIA 167.00 110 0.20 33.400 0.810 27.054
290.00 63 0.15 43.500 0.763 33.019
AV MÉXICO COYOACAN
218.00 160 0.20 43.600 0.860 37.500
253.00 63 0.15 37.95 0.763 28.955
EJE 1 PTE AV CUAHUTEMOC
302 110 0.20 60.400 0.810 48.924
AV JUÁREZ 174.00 110 0.20 34.8 0.810 28.188 AZORES 148.72 160 0.20 29.744 0.860 25.580
PROL REPUBLICAS
445.20 50.00
160 63
0.20 0.15
89.040 7.500
0.860 0.763
76.574 5.723
PROL PETER 176.01 63 0.15 26.401 0.763 20.144 CDA STA CRUZ 42.73 63 0.15 6.410 0.763 4.890 AV. DIVISIÓN DEL NORTE
29.05 160 0.20 5.81 0.860 4.997
EJE 7-A SUR GRAL EMILIANO
ZAPATA
311.12 160 0.20 62.224 0.860 53.512
114.66 63 0.15 17.199 0.763 13.122
- 54 -
PROL PETEN 224.88 63 0.15 33.732 0.763 25.737 PROL TAJA 385.11 63 0.15 57.767 0.763 44.075
PROL EMPERADORES
278.01 63 0.15 41.701 0.763 31.818
CDA TAJIN 176.92 63 0.15 26.538 0.763 20.248 DE LAS FLORES 80.03 63 0.15 12.005 0.763 9.159
CDA. ZARAGOZA
89.09 63 0.15 13.364 0.763 10.200
IXCATEOPAN 257.36 63 0.15 38.604 0.763 29.454 PROL.
TENAYUCA 142.20 63 0.15 21.330 0.763 16.274
XOCHICALCO 237.38 63 0.15 35.607 0.763 27.168 EJE 7
MUNICIPIO LIBRE 142.47 63 0.15 21.371 0.763 16.305
SAN LORENZO 280.38 63 0.15 42.057 0.763 32.089 ANAXAGORAS 257.59 110 0.20 51.518 0.810 41.730
238.73 63 0.15 35.810 0.763 27.322
PITÁGORAS 98.05 63 0.15 14.708 0.763 11.221 EJE 1 PTE AV.
CUAHUTEMOC 1347.11 63 0.15 202.066 0.763 154.1769
MIGUEL LAURENT 430.70 110 0.20 86.14 0.810 69.773 CDA TENAYUCA 120.10 63 0.15 18.015 0.763 13.745
TENAYUCA 285.43 63 0.15 42.815 0.763 32.667 ACOMETIDAS 930.00 0.15 139.500 0.600 83.700
Totales de tubería mas disparos (acometidas)
Tubería 63 mm 10,006.00 ml
Tubería de 110 mm 3,251.00 ml
Tubería de 160 mm 3,616.00 ml
Tubería de 200 mm 1,981.00 ml
Acometidas dif . Diam. 930.00 ml
Total 19,784.00 ml
- 55 -
MEMORIA DE CALCULO DATOS DEL SISTEMA DE GAS NATURAL PARA:
NOMBRE DEL PROYECTO: VIALIDAD SANTA CRUZ ATOYAC. PROYECTO NUMERO : NBj-002-P01 DELEGACIÓN BENITO JUÁREZ CRITERIOS DE DISEÑOS ORIGINALES PARA EL ACALCULO DE LOS CAUDALES:
Red Media Presión B (MPB – 2.5 Kg/cm2) PRESIONES.
Presiones de operación de salida ERM 2.5 Kg/cm2 [=] 2.5 bar
Presión de diseño de salida ERM 2.0 bar
Presión de garantía 1.0 bar
MATERIAL: POLIETILENO
Ramal principal y de reparto PE 250 mm, PE 200 mm, PE 160 mm y
PE 110 mm
Redes capilares PE 63 mm, PE40 mm, PE 32 mm, PE 20 mm
COEFICIENTES:
Consumo unitario domestico (zona templada) (NT-200 GNM)
Zona baja Qu = 108 m3 (N)/hr.
Factor de simultaneidad (NT-200 GNM)
Ncl > 3000 Fs = 0.43
Factor de penetración 80 %
CARACTERÍSTICAS DEL GAS:
PCS (poder calorífico superior 9.2 Te/m3 (N)
- 56 -
S.I .C.A.R. 13-03-2003
Gas Natural México SDG PROCESO: inventario MAT/DÍA FECHA : 13/03/03 ZONA : (002) 002 VEI-02 AMBITO : total MODELO : 02 STS/U : CT/U
----------LONGITUDES TOTALES / Nro Elementos (% Longitudes)----------
R Mt Dmt DIÁMETRO MATERIALES TOTAL RED 1 PE 20 mm 0.00 32 mm 0.00 63 mm 10006 110 mm 3251 160 mm 3616 200 mm 1981 18854.00 18854.00
total REDES ....... 18854.00 DATOS GLOBALES ----------------------------------------------------- Nro de REDES.............................. 1 Nro de ERMs............................... 1 Nro de TRAMOS......................... 65 LONGITUD total......................... 18854.00 mts CONSUMO total........................ 2084.27 m3/h APORTES total........................ 2084.27 m3/h
PRESIÓN mínima........................ 1.93 Bar PRESIÓN máxima....................... 2.00 Bar CAUDAL máxima............... 2084.27 m3/
VELOCIDAD máxima............... 7.00 mt/s PCt máxima............... 0.06 Bar Pcu máxima............... 0.86 Bar ----------------------------------------------------------------------
DATOS DEL CALCULO ----------------------------------------- REGIMEN DE PRESIÓN .............. Media / Alta Presión TOLERANCIA CAUDAL............. 000.25 m3/h TOLERANCIA PRESIÓN.............. 000.25 m Bar DENSIDAD RELATIVA.................. 0.6000 TEMP. SUELO .............................. 10.00 Grd. C ALTITUD BASE .............................. 000.000 mts BISCOSIDAD DINAMICA ......... ... 0.00001038 Pa S FACTORES C1/C2/C3 ............. 000064.2/4.82/1.82 Ubicación del gasoducto de gas natural a lo largo de la vía publ ica.
- 57 -
CALLES LONGITUD DIÁMETRO
(mm) ANCHO DE
CEPA MÉTODO DE ALOJAMIENTO DEL
TUBO AV. COYOACAN 196.41 160 0.20 Zanja a cielo Abierto CTO. INTERIOR AV RIO CHURUBUSCO
1142.89 200 0.25 Zanja a cielo Abierto
EJE 1 PTE AV. MÉXICO-COYOACAN
429.00 200 0.25 Zanja a cielo Abierto
85.83 160 0.20 Zanja a cielo Abierto
93.00 110 0.20 Zanja a cielo Abierto
BRUNO TRAVEN 745.39 160 0.20 Zanja a cielo Abierto REAL MAYORAZGO 309.88 110 0.20 Zanja a cielo Abierto
GOLONDRINAS 279.67 63 0.15 Zanja a cielo Abierto PRIV. AGUSTÍN
GUTIERREZ 350.13 63 0.15 Zanja a cielo Abierto
1A CDA PARQUE 39.90 63 0.15 Zanja a cielo Abierto GRAL. MANUEL
RINCON 354.28 63 0.15 Zanja a cielo Abierto
PROL. UXMAL 1560.07 160 0.15 Zanja a cielo Abierto 2A CDA AGUSTÍN
GUTIERREZ 111.74 110 0.20 Zanja a cielo Abierto
370.09 63 0.15 Zanja a cielo Abierto
CDA PAZ MONTES 69.09 63 0.15 Zanja a cielo Abierto PAZ MONTES DE
OCA 392.72 63 0.15 Zanja a cielo Abierto
168.15 110 0.20 Zanja a cielo Abierto
CDA GRAL MANUAL RICON
189.71 63 0.15 Zanja a cielo Abierto
CARRILLO PTO. 321.09 63 0.15 Zanja a cielo Abierto PIRINEOS 376.98 63 0.15 Zanja a cielo Abierto
RIFF
237.41 160 0.20 Zanja a cielo Abierto
330.92 63 0.15 Zanja a cielo Abierto
VISTA HERMOSA 77.24 63 0.15 Zanja a cielo Abierto NEVADO 76.11 63 0.15 Zanja a cielo Abierto TRIPOLI 149.99 160 0.20 Zanja a cielo Abierto
142.01 63 0.15 Zanja a cielo Abierto
MARIPOSA 422.52 63 0.15 Zanja a cielo Abierto JACA 164.97 63 0.15 Zanja a cielo Abierto
EJE 8 SUR AV POPOCATEPEC
103.12 160 0.20 Zanja a cielo Abierto
338.00 110 0.20 Zanja a cielo Abierto
- 58 -
90.72 63 0.15 Zanja a cielo Abierto
TENAYUCA 271.24 63 0.15 Zanja a cielo Abierto PALOMAR 246.83 63 0.15 Zanja a cielo Abierto
PARROQUIA 167.00 110 0.20 Zanja a cielo Abierto
290.00 63 0.15 Zanja a cielo Abierto
AV MÉXICO COYOACAN
218.00 160 0.20 Zanja a cielo Abierto
253.00 63 0.15 Zanja a cielo Abierto
EJE 1 PTE AV CUAHUTEMOC
302 110 0.20 Zanja a cielo Abierto
AV JUÁREZ 174.00 110 0.20 Zanja a cielo Abierto AZORES 148.72 160 0.20 Zanja a cielo Abierto
PROL REPUBLICAS 445.20 50.00
160 63
0.20 0.15
Zanja a cielo Abierto Zanja a cielo Abierto
PROL PETER 176.01 63 0.15 Zanja a cielo Abierto CDA STA CRUZ 42.73 63 0.15 Zanja a cielo Abierto
AV. DIVISIÓN DEL NORTE
29.05 160 0.20 Zanja a cielo Abierto
EJE 7-A SUR GRAL EMILIANO ZAPATA
311.12 160 0.20 Zanja a cielo Abierto
114.66 63 0.15 Zanja a cielo Abierto
PROL PETEN 224.88 63 0.15 Zanja a cielo Abierto PROL TAJA 385.11 63 0.15 Zanja a cielo Abierto
PROL EMPERADORES 278.01 63 0.15 Zanja a cielo Abierto CDA TAJIN 176.92 63 0.15 Zanja a cielo Abierto
DE LAS FLORES 80.03 63 0.15 Zanja a cielo Abierto CDA. ZARAGOZA 89.09 63 0.15 Zanja a cielo Abierto
IXCATEOPAN 257.36 63 0.15 Zanja a cielo Abierto PROL. TENAYUCA 142.20 63 0.15 Zanja a cielo Abierto
XOCHICALCO 237.38 63 0.15 Zanja a cielo Abierto EJE 7 MUNICIPIO
LIBRE 142.47 63 0.15 Zanja a cielo Abierto
SAN LORENZO 280.38 63 0.15 Zanja a cielo Abierto ANAXAGORAS 257.59 110 0.20 Zanja a cielo Abierto
238.73 63 0.15 Zanja a cielo Abierto
PITÁGORAS 98.05 63 0.15 Zanja a cielo Abierto EJE 1 PTE AV.
CUAHUTEMOC 1347.11 63 0.15 Zanja a cielo Abierto
MIGUEL LAURENT 430.70 110 0.20 Zanja a cielo Abierto CDA TENAYUCA 120.10 63 0.15 Zanja a cielo Abierto
- 59 -
TENAYUCA 285.43 63 0.15 Zanja a cielo Abierto TOTAL 18,854.00
ESPECIFICACIONES DE LOS MATERIALES 2. - ESPECIFICACIÓN DE LOS MATERIALES.
Los siguientes materiales serán utilizados de acuerdo a la normatividad indicada y
sujetándose a los criterios de calidad y al funcionamiento requerido por el
procedimiento constructivo.
TUBOS DE POLIETILENO: SDR 11.0 polietileno de densidad de 2406, de acuerdo a la
norma ASTM-D 2513.
CONEXIONES DE POLIETILENO: deben cumplir en general con la norma ASTM-D 2513.
Para fusión a tope: en diámetros de 50.8 mm ( 2” ) y mas grandes, de
acuerdo a las normas ASTM-D 3261.
Para fusión por embutido ( enchufe ) : en diámetros de 25.4 mm
( 1” ) y menores de acuerdo a la norma ASTM-D 2683.
ACCESORIOS Y TUBOS DE COBRE: tipo “ L “, ASTM B 88.
Tipo “ L “ SECOFI-DGN-NOM W 18.
TUBO DE ACERO: API 5L grado b con costura.
ASTM A-53 grado b con costuras cedula 40.
VÁLVULAS DE ACERO: API 6D.
VÁLVULAS DOMESTICO: tipo urrea macho, con oreja candado, modelo 13 Fs para
media pulgada.(1/2” Ø)
Tipo urrea esfera, sin oreja candado modelo 550 para ¾ “ hasta 2” Ø.
- 60 -
UNIONES SOLDABLES DE ACERO: conexiones : ( codos, tee, reducciones, silletas,
tapones, weldolets, etc. ).
ASTM A-105 grado I ( mínimo ).
ASTM A –234 grado WPB.
BRIDAS : ASTM A-105 grado I y ANSI B 16.5 ( dimensiones ).
ACCESORIOS DE ACERO: roscados : mil libras W.O.G.
ESPÁRRAGOS : ASTM A –193 grado B7.
TUERCAS : ASTM A-194 grado 2H.
EMPAQUES DE NEOPRENO: ANSI B 16.5 1/16 “ de espesor.
EMPAQUE AISLANTE: 150 o 300 ANSI.
• Tipo maloney E o F, fenolico con manguito de polietileno y arandelas
sencillas de fenolico.
• Tipo E- cara completa.
• Tipo F- cara de realzada.
RECUBRIMIENTO DE TUBERÍA Y ACCESORIO DE ACERO:
En planta ( línea regular + de 1000 metros):
fusión bonded epoxiy, 12-14miles.
JUNTAS : manga termocontractil polyken 600. En campo ( menos de 500 mts ) .
Primario 127.
Cinta poliken, tipo 955-20 ( mecánico ) .
Cinta poliken, tipo 980-20, ( anticorrosivo ) .
En juntas : mas termocontracti poliken 600.
En transición- superficie : PRC RAM 100, epoxico 100 %.
ESPECIFICACIONES DE CONSTRUCCIÓN.
- 61 -
CONTENIDO
1. Requisitos de ejecución.
2. Trazo y nivelación.
3. Protección del área de trabajo.
4. Excavación.
5. Protección mecánica (revestimiento) en tuberías de acero.
6. Tendido, soldadura y bajado en tuberías de acero.
7. Tendido, fusión y bajado en tuberías de polietileno.
8. Pruebas de hermeticidad.
9. Relleno de cepas.
10. Reposición de pavimentos.
11. Reposición de banquetas, guarniciones y andadores.
12. obras complementarias
Registro de válvulas.
Estaciones de regulación
13. Limpieza de la obra.
14. Instalaciones de aprovechamiento.
1. REQUISITOS DE EJECUCIÓN.
- 62 -
Cuando se inicia una obra deben tomarse todas las precauciones necesarias para la
máxima seguridad a peatones y trabajadores en las zonas donde se llevaran acabo
las obras motivo de este contrato, para lo cual deben colocarse señales de tipo
adecuado en los lugares que lo ameriten y en la proximidad de ellos de acuerdo al
manual de dispositivos para el control del transito, así como las instalaciones
necesarias para resguardar la integridad física y de salud.
El contratista al que se le asigne la obra deberá cumplir con estas especificaciones y
con lo que indican las normas NOM-002-SECRE-2002 y NOM-003-SECRE-2002 y las
reglamentaciones gubernamentales existentes en la zona geográfica del Distrito
Federal.
Previamente al inicio de los trabajos, el contratista debe verificar que se cuente con
los permisos necesarios como lo demanden los ordenamientos del Gobierno del
Distrito Federal.
En todos los casos, antes de iniciar una obra o instalación, debe limpiarse la zona
para que el área de trabajo quede libre de desperdicios, tierras, vegetales o
cualquier otro tipo de basura y en disposición de efectuar los trabajos requeridos.
Al ejecutarse las excavaciones, deben conservarse y protegerse los árboles, postes,
estructuras superficiales y las propiedades adyacentes
2. TRAZO Y NIVELACION.
- 63 -
Los trazos y nivelaciones, podrán ejecutarse por cualquier método que sean
necesario para obtener la precisión indicada en el proyecto según el caso, y la
correcta ejecución de los trabajos.
Los trazos de los ejes de las instalaciones superficiales, deben estar sobre el terreno
de cuerdo con los planos del proyecto. Su ubicación estará referida a los linderos de
terreno, construcciones ya existentes o mojoneras reconocidas.
3. PROTECCIÓN DEL AREA DEL TRABAJO.
Antes de iniciar la excavación, el área de trabajo debe ser protegida
adecuadamente para minimizar la posibilidad de accidentes y lesiones al publico y
trabajadores. El uso apropiado y oportuno de señalamientos de precaución, luces,
barricadas y conos para el trafico tal como se describe a continuación.
Señalamiento tipo Para la obtención de una protección adecuada deben tomarse en cuenta las
siguientes consideraciones:
- 64 -
a) Disponerse el equipo de tal manera que cause la mínima obstrucción al flujo
de trafico y provee a la máxima seguridad al empleado y al publico.
b) Colocar el equipo de protección antes de iniciar el trabajo y quitarlo
inmediatamente después de que se haya terminado el trabajo.
c) Utilizar los bandereros necesarios, equipados con chalecos anaranjados
usando también banderas naranjas de alta visibilidad.
d) La rutina del trabajo se debe programar para evitar las horas del trafico
intenso en áreas de congestionamiento.
e) Colocar pantallas alrededor de los martillos neumáticos o de las operaciones
de soldadura para proteger al publico de las partículas voladoras o
quemaduras por radiación.
3.1 SEÑALAMIENTOS.
Los señalamientos usados en la protección del área de trabajo son de dos tipos:
señalamientos de advertencia (preventivo) y señalamientos de guía (informativo).
Señalamiento en excavación de zanja
Los señalamientos de advertencia deben utilizar cinta de plástico reflejantes de color
naranja con un ancho mínimo de 15 cm y con una leyenda “ precaución zanja
abierta “. Deben instalarse al menos dos cintas de advertencia a una altura de 50 y
100 cm del piso, debidamente fijados por postes provisionales, de tal manera que
- 65 -
rodeen y limiten toda el área de trabajo. Los señalamientos de guía deben ser
colocados a tal distancia que el vehículo pueda ajustar su velocidad o cambiar de
carril.
3.2 LUCES. Cuando la claridad y distancia para la visión son reducidas se debe colocar
iluminación adecuada que llame la atención e indique la localización real de las
obstrucciones y peligros. Las luces serán intermitentes y de color amarillo.
3.3 BARRICADAS
Las barricadas móviles son tipo burro, las cuales son rígidas de tijera o desamables. El
riel superior de la barricada tipo burro debe tener franjas visibles de color
anaranjado y negro.
3.4 CONOS
Cuando el volumen de trafico, la velocidad y visibilidad son tales que las barricadas
no son requeridas, se pueden utilizar de manera efectiva los conos para delimitar el
área de trabajo e inducir el trafico.
Los conos deben ser 65 a 80 cm. de altura con base ensanchada ya sea de hule u
otro material que resista el impacto sin dañarse, el color utilizado es el naranja.
4. EXCAVACIÓN.
- 66 -
El eje de las excavaciones debe quedar alineado siguiendo el trazo señalado en los
planos respectivos, para proceder a los cortes, al ancho de las zanjas debe
marcarse en el terreno.
Los cortes de pavimento en asfalto o concreto deben efectuarse con equipo
mecánico y retire el producto del área antes de proceder a la excavación.
Para la ejecución de la zanja se debe tomar en cuenta las condiciones de la zona
en cuanto a instalaciones subterráneas existentes y construcciones cercanas, con el
objeto de no causar daños a estas.
Cuando el tipo de suelo y/o la profundidad sea de tal que no permita paredes
verticales en excavación, se pueden formar taludes o ademar según se requiera.
Cuando la excavación en cepas se ejecute en terreno rocoso en arcilla
compactada o piedras angulares que impidan el apoyo uniforme de la tubería en el
fondo de la cepa se debe colocar una plantilla de arena con un espesor suficiente
que cubra estas imperfecciones.
Cuando el material se encuentre saturado se deben formar en el fondo de la cepa,
drenes y carcamos para bombear el agua a la superficie del terreno. El producto de
la excavación se debe depositar a un costado de la cepa con una separación
mínima de 60 cm de la misma, dejando libre el lado contrario para las maniobras de
tendido de la tubería.
Para las excavaciones de cepa en material rocoso no se autoriza el uso de
explosivos y en caso de requerirse rompedoras neumáticas solo se permitirá de
compresores silenciosos.
La cepa debe conservarse libre de azolves y otros materiales producto de la
excavación y el fondo debe quedar perfectamente limpio y afinado previo al
bajado de la tubería.
- 67 -
Las cepas excavadas para tubería de polietileno con diámetro menor a 152 mm (6”)
en una vía publica no deben abrirse en una longitud mayor de 200m; si así lo permite
el tipo de terreno o la distancia comprendida entre dos calles transversales, adelante
del extremo del frente instalado de la tubería. En campo abierto esta longitud
puede incrementarse hasta 500 m si así lo permite el tipo de terreno.
Para tubería de polietileno con diámetro a 152 mm(6”), así como para cualquier
diámetro de tubería el tramo máximo será de 100m.
En el caso de excavaciones en vía publica para alojar tuberías, no se permitirá abrir
nueva zanje en tanto no se haya bajado las tuberías y relleno completamente este
trabajo se debe realizarse en el transcurso de la jornada de trabajo
En las cepas abiertas en donde sea necesario el transito vehicular y peatonal el
contratista debe proporcionar planchas de acero que garantice las condiciones de
seguridad.
Señalamiento tipo
El contratista debe proteger el material producto de la excavación depositada a un
costado de la zanja cuando se presente días con viento o lluvia, que puedan
provocar daños a terceros o instalaciones adyacentes.
El contratista no debe dejar zanjas abiertas en la noche.
- 68 -
5. PROTECCIÓN MECANICA (REVESTIMIENTO) EN TUBERÍA DE ACERO. El contratista bebe tener cuidado en el manejo y almacenamiento de los tubos,
recubrimientos, válvulas, conexiones y demás componentes para evitar daños.
Los materiales usados en la aplicación del recubrimiento deben almacenarse y/o
transportarse de acuerdo a las recomendaciones del fabricante, para asegurar que
se mantendrán en optimas condiciones.
Los tubos y elementos prefabricados deben inspeccionarse antes de su instalación.
El pandeo, la abolladuras, aplastamientos, ranuras y todos los defectos de este tipo
deben de ser reparados o eliminados de acuerdo a lo que indica el SAPI Spec. 5L
cuando no sea posible satisfacer las condiciones descritas en el párrafo anterior
debe eliminarse la parte dañada en forma de carrete con una dimensión mínima
de 4D. No se permite la intersección de parches.
Antes de aplicar cualquier recubrimiento deben limpiarse perfectamente todas las
superficies metálicas, dejándolas libre de suciedad, aceites, oxido y materiales
extraños así como también libres de humedad.
El recubrimiento debe aplicarse de acuerdo a lo especificado por el fabricante.
El contratista debe verificar el espesor del recubrimiento mediante un medidor de
profundidad de hoyos y la continuidad del mismo mediante un detector eléctrico de
fallas. El detector eléctrico debe producir un arco que salte un espacio cuando
menos igual al espesor de revestimiento.
Se debe disponer de un potencial de 2400 volts para cada 32/12 de pulgada de
espesor (0.032”).
6. TENDIDO, SOLDADURA Y BAJADO EN TUBERÍAS DE ACERO.
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La carga y descarga de la tubería con recubrimiento se debe realizar sin dañar
dicho recubrimiento. Se deben usar bandas o ganchos acojinados para prevenir
daños a las tuberías.
Cada tramo de tubería recubierta debe ser colocada y apoyada en soportes
acojinados a un costado de la zanja para facilitar las maniobras de alineación,
soldadura y parcheo correspondiente.
Todas las soldaduras deben ser efectuadas conforme a lo indicado por la norma API
Std 1104 “welding of pipelines and related facilites”.
El personal que ejecute estos trabajos deben ser soldadores calificados y deben
presentar su certificado con una semana de anticipo al inicio de los trabajos.
En los casos de soldadura con alambre tubular y gas argon deben utilizarse los
diámetros del electrodo especificados por el fabricante para cada tamaño de tubo.
La inspección de la soldadura se lleva por radiografía, el 100 % de las juntas y al
100 % de la soldadura y se califican y reparan en su caso con la norma API standard
1104 y lo que indique el DOT title 49 parte 192.
Todo el recubrimiento mecánico de la tubería debe inspeccionarse totalmente antes
de colocar la tubería en la zanja, mediante la inspección dieléctrica que aseguren
su continuidad eléctrica.
En la maniobra de bajada se deben usar bandas acojinadas y procurar evitar
golpes, desplazamientos y maniobras que puedan dañar la tubería y pongan en
riesgo a los trabajadores y al publico general.
7. TENDIDO, FUSION Y BAJADA EN TUBERÍAS DE POLIETILENO.
Las uniones en la tubería de polietileno deben efectuarse por termofusión y
electrofusion.
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Para la ejecución de las uniones deben utilizarse herramientas y equipos adecuados
y que sean los que el fabricante de las tuberías especifique.
Los procedimientos de fusión que emplee el contratista deben ser también los
indicados por el fabricante de la tubería y conexiones empleadas siempre y cuando
se cumplan con las normas NOM-003-SECRE-2002 y ANSI-ASME-B 31.8 en su ultima
edición.
El personal que ejecute estos trabajos debe ser calificado y certificado.
En caso contrario el personal propuesto para estas actividades, debe pasar las
pruebas de uniones de muestreo en secciones de tubos y conexiones.
Cuando se realicen trabajos de termofusión en condiciones climatologías adversas
tales como la lluvia, tolvanera, tormentas de arena, deben utilizarse cubiertas o
medios de protección adecuados.
En línea de servicio la profundidad debe hacerse con una pendiente del 1% del
lugar del medidor hacia la tubería principal, con el objeto de proveer la recolección
de condensados cuando se tiendan tuberías de polietileno hasta 2 “ de Ø, estas
deben de desenrollarse en el fondo de la zanja de tal manera que en expansión o
contracción no cause esfuerzos la tubería por lo que es conveniente serpentearla
dentro de la zanja y deben ser totalmente soportadas por la plantilla a lo largo de su
longitud.
La tubería de 4 “ de Ø o mayor, se debe colocar a un lado de la zanja con el objeto
de ser fusionada por tramos antes de ser bajada al fondo de la misma para que
quede en las mismas condiciones mencionadas en el párrafo anterior.
Todo cambio de dirección de la tubería de polietileno debe tener un radio de
curvatura mayor a 25 veces el diámetro exterior de la tubería. En caso de existir
- 71 -
fusión en este tramo el radio debe ser mayor a 125 veces el diámetro exterior de la
tubería, en caso de poderse cumplir estas condiciones deben instalarse cono de
fabrica.
La distancia mínima entre la tubería de distribución con otras estructuras
subterráneas debe ser de 30 cm.
9. RELLENO DE CEPAS.
Previamente a la ejecución de un relleno, la excavación y el material de relleno
deben estar libres de materias orgánicas, fragmentos de roca, piedras u otros, para
su ejecución de relleno y su compactación.
Cuando el fondo de la excavación no ofrezca las condiciones necesarias para
colocar al ducto totalmente asentado y mantenerlo en posición estable, se debe
construir una cama o plantilla del material y espesor que señale el proyecto.
Una vez que el ducto este alojado en su posición en la zanja, se debe proceder a
rellenar con un colchón de material granulado No. 5 alrededor y hasta 15 cm
contados a partir del lomo superior del ducto, compactando este material hasta que
resulte practico; posteriormente se debe apisonar con los espesores del material y
grado de compactación que indique el proyecto para cada caso particular.
Alambre para localizar tubería de polietileno.
Se deberá instalar un cable eléctricamente conductor calibre 12 a lo largo de toda
la tubería. En las derivaciones del ramal principal a los ramales de servicio las uniones
del alambre derivador deben ser base de conectores roscables.
El alambre debe llevarse al nivel del suelo en cada elevador o válvula adjunta y
debe estar especialmente localizado en cajas de válvulas, con objeto de poder ser
energizado para la localización magnética del mismo.
- 72 -
Cinta para prevención de daños a la tubería. A una profundidad de 30 cm del nivel de piso terminado (NPT) y durante la etapa
del relleno de la cepa, debe colocarse una cinta de protección a todo lo largo del
ducto.
Dicha cinta debe ser de plástico color naranja con un ancho mínimo de 10 cm y con
una indicación de “precaución tubería de gas natural, no excavar, llamar a
Metrogas Tel. (5) 3524088”.
En caso de que la cepa este excavada en zona pavimentada, se debe reponer el
pavimento como se indica:
1. a partir del nivel de subrasante, el espesor correspondiente a sub-base se
debe rellenar con tepetate de banco apisonándolo en cepas no mayores de
10 cm de espesor compactado al 95 % Proctor o mortero de baja densidad,
pero tal relleno no será menor de
50 cm.
2. el espacio entre la subrasante y el nivel superior del relleno apisonado
(cruzamiento de calles y avenidas), puede ser llenado con material producto
de la excavación, apisonándola en cepas no mayores de 10 cm de espesor
con una compactación del 90 % Proctor.
3. la superficie de rodamiento o superficie terminada debe tener el mismo nivel,
espesor y acabado de la superficie contigua.
10. REPOSICIÓN DE PAVIMENTOS. Las operaciones de reposición de pavimento deben ejecutarse en forma manual,
con maquinaria o una combinación de ambos . el equipo de construcción debe ser
el adecuado.
La reposición de un pavimento asfaltico o concreto hidráulico debe hacerse de
acuerdo a las condiciones de pavimentación existente.
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Cuando el requerimiento sea de colocación de mezcla asfáltica debe observarse lo
siguiente:
a) Una vez terminado el relleno y compactado de la cepa de acuerdo a lo
indicado en el capitulo anterior se debe proceder a efectuar un riego de
impregnación con asfalto FR 3 y/o emulsión ( o el similar existente en el
mercado) a razón de un litro por metro cuadrado (1lt/m2).
b) Las paredes verticales que delimitan la superficie de la zanja deben recibir un
riego ligero de liga con el mismo asfalto FR-3 y/o emulsión ( o el similar
existente en el mercado).
c) Después de esta operación debe esperarse aproximadamente 2 horas para
que se eliminen parte de los solventes, dependiendo ese lapso y de las
condiciones climatologícas.
d) Las temperaturas de la mezcla asfáltica durante su tendido y compactación
deben ser recomendadas según el material asfáltico indicado en las normas
de construcción del Gobierno del Distrito Federal.
e) La mezcla asfáltica debe ser elaborada con cemento asfáltico No 6 con
objeto de acelerar su estabilidad para realizar la apertura de la calle a la
brevedad posible.
f) Cuando los espesores de repavimentación sean superiores a los 5 cm, debe
aplicarse la mezcla en 2 capas, procurando que una vez compactada la
primera y antes de tender la segunda se pique la superficie (sin riego de liga),
para facilitar la homogeneidad de la mezcla colocada y el amarre de la
misma.
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g) La compactación debe efectuarse de las orillas hacia el centro. Una vez
compactada la mezcla debe quedar al nivel del pavimento adyacente.
11. REPOSICIÓN DE BANQUETAS, GUARNICIONES Y ANDADORES. La reposición de banquetas, pasos para peatones y guarniciones pueden construirse
a mono o a maquina. En este ultimo caso, el equipo de construcción debe ser el
adecuado y necesario.
La reposición de banquetas para peatones deben tener el nivel y el ancho original
de las mismas y su superficie presentara un acabado uniforme, sin protuberancias ni
oquedades.
La reposición de concreto hidráulico utilizado en la construcción de banquetas,
guarniciones y andadores, debe ser de las características indicadas en el proyecto,
pero no inferiores a las siguientes:
a) Banquetas y andadores de concreto simple: f’c = 150 kg/cm2, con
revenimiento de seis (6) a ocho (8) centímetros y un espesor de ocho (8)
centímetros.
b) Para guarniciones coladas en sitio: f’c = 200 kg/cm2, revenimiento de cuatro
(4) centímetros y tamaño máximo del agregado de cuarenta (40) milímetros.
c) Banquetas de concreto reforzado: el f’c mínimo será de 250 kg/cm2, y el
mismo refuerzo de acero, con revenimiento entre cuatro (4) y seis (6)
centímetros y el espesor original de la banqueta.
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12. OBRAS COMPLEMENTARIAS.
12. 1 REGISTRO PARA VÁLVULAS.
Los registros para válvulas subterráneas de las características y ubicación indicadas
en los planos deben construirse de concreto reforzado de f’c = 200 kg/cm2 y refuerzo
de malla de acero de 3/8” de diámetro separada en retícula de 20 cm de
separación.
La profundidad de los registros debe estar siempre a 40 cm abajo del eje central de
la tubería a la que se conecta la válvula.
El fondo del registro debe estar constituido por una plantilla de concreto simple
f’c = 150 kg/cm2 de 5 cm de espesor.
La losa superior debe construirse con concreto reforzado de la mismas características
de las paredes y debe llevar en una de sus esquinas una tapa de acero anclada a la
losa de acuerdo al planos.
Bajo la tapa de acero debe construirse una escalera marina con escalones de varilla
de 5/8 “ a cada 30 cm empotrada a la pared.
ESTACIONES DE REGULACIÓN. La localización de las estaciones de regulación debe hacerse de acuerdo a lo
indicado en los planos de proyecto.
En la superficie del terreno donde se vaya a instalar las estaciones de regulación
debe efectuarse un despalme de la capa vegetal (si se requiere) de 20 cm de
espesor, colocando en su lugar material de revestimiento a base de grava
seleccionada de 1 a 2cm de diámetro al nivel del terreno natural.
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El contratista debe efectuar las maniobras para la instalación de la estación de
regulación, conectando únicamente la brida de entrada proveniente de la
conexión al ramal principal (Hot Tap). La brida de salida del otro extremo debe
quedar con una brida ciega y firmemente calzada y nivelada, en tanto se efectúa
la instalación de la red al consumidor.
La estación de regulación debe protegerse con la construcción de una cerca de
malla ciclón que defina el área de 2 * 3 metros, la cual debe levantarse empotrada
a un rodapié de concreto armado de f’c = 200 kg/cm2 de sección rectangular de
15 * 35 cm, desplantada en el terreno en una zanja de 20 cm de profundidad por 15
cm de ancho.
La malla ciclónica debe ser de alambre galvanizado No. 4 de 2.50 metros de altura
recubierta de plástico y sostenida por postes tubulares de fierro galvanizado de 5 cm
de diámetro con tapa en la parte superior. Sobre esta malla debe instalarse una
protección de alambre de púas de 3 hilos debidamente tensada.
- 77 -
La puerta de entrada debe abrir hacia fuera y tener un ancho de 90 cm por 250 cm
de altura, fabricada de tubo galvanizado de las mismas características que la cerca.
Todos los componentes de la estación de regulación deben protegerse contra la
corrosión con la aplicación de recubrimientos anticorrosivos en la forma siguiente:
a) Limpieza. La tubería, conexiones, válvulas y accesorios deben limpiarse
totalmente de aceite, grasa y las marcas de pintura de fabrica, con trapos
limpios empapados en gasolina blanca libre de plomo, adelgazador o
cualquier otro solvente. Posteriormente se debe limpiar con cepillo y rasqueta
para eliminar el oxido existente, residuos de soldadura, etc, con el objeto de
dejar la superficie de los componentes tersa y limpia.
b) Recubrimiento. Antes de aplicar el recubrimiento primario, debe asegurarse de
que la superficie a pintar este libre de humedad. Aplique un recubrimiento
suave de primario anticorrosivo con una brocha del grosor recomendado por
el fabricante. Antes de colocar el recubrimiento siguiente, permita que el
primario se seque al grado de tacto especificado o recomendado por el
fabricante. Aplique posteriormente dos capas de esmalte alquidalico
anticorrosivo para lograr el espesor recomendado. Entre una capa y otra deje
el tiempo de secado especificado por el fabricante.
13. LIMPIEZA DE LA OBRA. En toda obra el contratista se compromete a mantener ordenada la zona de
influencia de construcción de la obra y efectuar una limpieza general cuando
menos cada fin de semana. El contratista no tendrá derecho a pago adicional por
este trabajo ni por el retiro del material producto de la limpieza.
En toda obra cuando se termine una fase de construcción (por ejemplo:
excavación, tendido de tubería, cruce de calles, rellenos de cepas, etc.) debe
efectuarse una limpieza y retirar el material que no se vaya a ocupar posteriormente.
- 78 -
Para el tipo de limpieza que debe ejecutarse, se debe emplear el equipo y
herramienta adecuada.
Cuando sea necesario debe colocarse señalamientos exteriores para la protección
de los ejecutores de la limpieza, atendiendo para ello en lo indicado en el capitulo
de “ protección del Área de trabajo”.
Cuando la limpieza consiste en la remoción de escombros y materiales sobrantes se
debe observar en términos generales, lo siguiente:
a) Al remover los escombros y materiales sobrantes debe procurarse
no dañar, ni manchar la zona de la obra o elemento que sean
circunvecinos.
b) La carga de los vehículos de transporte, se debe efectuar lo mas
próximo a la zona donde se encuentran almacenados
provis ionalmente los escombros y materiales sobrantes, teniendo
cuidado en no dañar la obra terminada.
c) Cuando los escombros y materiales sobrantes se encuentran
depositados provis ionalmente sobre un piso ya terminado, para no
dañarlo se debe tener especial cuidado al ret irar los;
inmediatamente después, el piso debe ser cuidadosamente
barr ido.
d) Cuando los materiales sobrantes sean aprovechables, deben ser
clasif icados de acuerdo a su t ipo y característ icas para su
posterior ut i l ización.
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PROGRAMA DE OBRA
No . CONCEPTO UNIDAD CANT IDAD DURAC IÓN D IA S 1 L IMP IEZA , TRAZO Y N I VELAC ION ML 8 ,701 .03 624 2 PROTECC IÓN V IAL ML 8 ,701 .03 720 3 CORTE Y EXCAVAC IÓN ML 1 ,048 .43 624 4 INSTALAC IÓN DE TUBER ÍA PE M3 8 ,701 .03 624 5 RELLENO COMPACTADO ML 1 ,048 .43 624 6 REPOS IC IÓN DE BANQUETA M2 1 ,399 .03 624 Y CARPETA 7 PRUEBAS DE HERMET I C IDAD ML 8 ,701 .03 200 8 L IMP IE ZA DURANTE Y AL F INAL DE
LA OBRA ML 8 ,701 .03 624
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PLANOS DEL PROYECTO
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CONCLUSIÓN En la actual idad el desarrol lo tecnológico, consecuencia de los
avances científ icos y la producción de conocimientos esta
transformando radicalmente la manera de viv ir entre otros.
La ingenier ía es una de las activ idades humanas que ha propiciado la
construcción de la infraestructura en la cual se sustenta buena parte
del bienestar de la población. S i se habla de satisfactores básicos
como: viv ienda, comunicaciones, energía, por citar algunos.
Pero la parte fundamental de este tema de tesis , es dar a conocer al
lector y a los compañeros estudiantes de la carrera de Ingeniería Civi l ,
la importancia y responsabil idad con la que se debe tomar la
Normativ idad Mexicana, para todo t ipo de proyectos, ya que esto nos
permit i rá destacar en el campo laboral .
La construcción de este t ipo de obras nos permite apl icar métodos de
construcción que están bajo las normas de cal idad y seguridad, pero
muchas veces no son tomadas encuenta, debido a la experiencia del
personal que lo esta ejecutando.
No debemos de olvidar que toda las obras, debe ser real izadas con
toda la responsabi l idad posible, cal idad y seguridad, para no causar
daños a terceros.
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G L O S A R I O ÁREA UNITARIA : Porción de ter reno
que teniendo como eje longitudinal la
tuber ía de gas, mide 1600 metros de
largo por 400 metros de ancho.
CAÍDA DE PRESIÓN: Pérdida de pres ión
ocas ionada por f r icción u obst rucción
al pasar el gas a t ravés de tuber ías ,
válvulas , accesor ios , reguladores y
medidores.
CAMISA: Ducto en el que se alo ja una
tuber ía conductora de gas para
proteger la de esfuerzos externos.
Clase de local i zación: Área uni tar ia
clas i f icada de acuerdo a la dens idad
de población para el di seño de las
tuber ías local i zadas en esa área.
COMBUSTIÓN: Proceso químico de
oxidación ent re un combust ib le y un
comburente que produce la
generación de energía térmica y
luminosa acompañada por la emis ión
de gases de combust ión y part ículas
sól idas.
COMISIÓN : Comis ión Reguladora de
Energía.
CORROSIÓN: Dest rucción del metal por
acción elect roquímica de ciertas
sustancias.
DISPOSIT IVO DE SEGURIDAD : E lemento
protector cont ra sobrepres ión o baja
pres ión en un s i s tema de di st r ibución,
por e jemplo válvulas de segur idad,
reguladores en moni tor , ent re ot ros .
DISTRIBUIDOR : E l t i tu lar de un permiso
de di st r ibución en los términos del
Reglamento de Gas Natural o del
Reglamento de Gas L icuado de
Pet ró leo.
DUCTO DE VENTILACIÓN : Ducto o
tuber ía que permite desalojar hacia la
atmósfera el gas acumulado dent ro
de un regis t ro o camisa subter ránea.
ELECTROFUSIÓN: Método para uni r
tuber ía de pol iet i leno mediante el
calor generado por el paso de
corr iente eléct r ica a t ravés de una
res i s tencia integrada en un accesor io
de unión.
ENERGÉTICO O COMBUSTIBLE : Mater ial
que genera energía térmica durante
el proceso de combust ión.
ESTACIÓN DE REGULACIÓN: Instalación
dest inada a reduci r y cont rolar la
pres ión del gas a la sal ida de la
instalación dentro de l ími tes
prev iamente def in idos.
ESTACIÓN DE REGULACIÓN Y
MEDICIÓN : Insta lación dest inada a
cuant i f icar el f lu jo de gas y cont ro lar
la pres ión de éste dentro de l ími tes
prev iamente def in idos.
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EXPLOSIÓN: Reacción f í s ica y química
de una mezcla combust ible de gases
in ic iada por un proceso de
combust ión, seguida de la generación
v iolenta y propagación rápida de la
f lama y de una onda de pres ión
conf inada, misma que al ser l iberada
produce daños al recipiente,
est ructura o elemento en el que se
encontraba contenida dicha mezcla.
Franja de desarrol lo del s i stema (antes
derecho de v ía): Franja de terreno
donde se alojan las tuber ías del
s i s tema de di st r ibución.
GAS INERTE : Gas no combust ible n i
tóxico n i cor ros ivo.
GAS LICUADO DE PETRÓLEO (gas LP) :
Mezcla de h idrocarburos compuesta
pr imordia lmente por butano y
propano.
GAS NATURAL : Mezcla de
hidrocarburos compuesta
pr imordia lmente por metano.
GRAVEDAD ESPECÍF ICA: Relación de la
dens idad de un gas con la dens idad
del ai re seco a las mismas condiciones
de pres ión y temperatura.
INSTALACIÓN PARA EL
APROVECHAMIENTO: El conjunto de
tuber ías , válvulas y accesor ios
apropiados para conduci r gas desde
la sal ida del medidor hasta los
equipos de consumo.
LFMN : Ley Federal sobre Metro logía y
Normal i zación.
L ÍMITES DE EXPLOSIVIDAD : Valores ,
super ior e infer ior , de la
concentración de gas combust ible
di sperso en el ai re, entre los cuales se
presenta una mezcla explos iva.
L ÍNEA DE DESVÍO O PUENTEO: Tuber ía
que rodea a un inst rumento o aparato
para desv iar e l f lu jo de gas, con el
objeto de reparar lo o reemplazar lo.
MÁXIMA PRESIÓN DE OPERACIÓN
PERMISIBLE (MPOP): Es la máxima
pres ión a la cual se puede permit i r la
operación de una tuber ía o segmento
del s i s tema de di st r ibución.
MEDIDOR: Inst rumento ut i l i zado para
cuant i f icar el volumen de gas natural
que f luye a t ravés de
una tuber ía.
MEZCLA EXPLOSIVA: Combinación
homogénea de ai re con un
combust ible en estado gaseoso en
concentraciones que producen la
explos ión de la mezcla al contacto
con una fuente de ignición.
POLIET ILENO: Plást ico basado en
pol ímeros hechos con et i leno como
monómero esencial .
PRESIÓN ABSOLUTA: Suma de la pres ión
manométr ica más la pres ión
atmosfér ica del lugar .
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PRESIÓN ATMOSFÉRICA: Pres ión que
ejerce una columna de ai re sobre la
superf ic ie de la t ier ra en cualquier
punto del p laneta. Al n ivel medio del
mar esta pres ión es de
aproximadamente 101,33 kPa.
PRESIÓN DE DISEÑO : Es el valor de la
pres ión que se ut i l i za para determinar
el espesor de pared de las tuber ías .
Esta pres ión debe ser igual o mayor
que la MPOP de dichas tuber ías .
PRESIÓN DE OPERACIÓN . P res ión a la
que operan normalmente los
segmentos de la red
de di st r ibución.
PRESIÓN DE PRUEBA : P res ión a la cual
es somet ido el s i s tema antes de ent rar
en operación con el f in de garant izar
su hermet icidad.
PRESIÓN MANOMÉTRICA : P res ión que
ejerce un gas sobre las paredes del
recipiente que lo cont iene.
PRESIÓN: Fuerza de un f lu ido ejercida
perpendicularmente sobre una
superf ic ie.
PRUEBA DE HERMETICIDAD :
Procedimiento ut i l i zado para asegurar
que un s i s tema de dist r ibución o una
parte de él , cumple con los
requer imientos de no fuga y
res i s tencia def in idos en esta Norma.
RAMAL : Tuber ía secundar ia
conductora de gas que se der iva de
la tuber ía pr incipal , formando las
redes o ci rcui tos que sumini st ran gas a
las tomas de serv icio de los usuar ios .
RECUBRIMIENTO : Mater ia l que se
apl ica y adhiere a las superf ic ies
externas de una tuber ía metál ica para
proteger la contra los efectos
corros ivos producidos por e l medio
ambiente.
REGISTRO: Espacio subterráneo en
forma de caja dest inado a alo jar
válvulas, accesor ios o inst rumentos ,
para su protección.
Regulador de pres ión: Inst rumento
para di sminui r , cont rolar y mantener a
una pres ión de
sal ida deseada.
REGULADOR DE SERVICIO: Regulador
de pres ión instalado en la toma de
serv icio del usuar io para el sumini st ro
de gas a la pres ión cont ratada con el
Di st r ibuidor .
REGULADOR EN MONITOR: D i sposi t ivo
de segur idad que consi ste en un
regulador instalado en ser ie al
regulador pr incipal y cal ibrado a una
pres ión l igeramente super ior a la de
sal ida de éste para proteger a la
instalación de una sobrepres ión
debida a una fa l la del regulador
pr incipal .
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RESISTENCIA MÍNIMA DE CEDENCIA
(RMC): Valor mín imo de res i stencia a
la cedencia o f luencia especi f icado
por el fabr icante de la tuber ía .
SDR: En tubos de pol iet i leno, es la
re lación del diámetro exter ior
promedio especi f icado ent re el
espesor de pared mín imo
especi f icado.
SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN : E l conjunto
de ductos , compresores, reguladores,
medidores y ot ros equipos para
recibi r , conduci r , ent regar gas por
medio de ductos .
TOMA O ACOMETIDA DE SERVICIO :
T ramo de tuber ía a t ravés del cual e l
di st r ibuidor sumini st ra gas a los
usuar ios , de acuerdo con el esquema
s iguiente:
TRAZO: La t rayector ia de la tuber ía
dest inada a la conducción de gas
natural
TUBERÍA PRINCIPAL DE DISTRIBUCIÓN :
Tuber ía a t ravés de la cual se
abastecen los ramales del s i s tema de
di st r ibución de gas.
UNIDAD DE VERIF ICACIÓN (UV): La
persona acredi tada y aprobada en los
términos de la Ley Federal sobre
Metrología y Normal i zación (LFMN)
que real i za actos de ver i f icación.
VÁLVULA DE BLOQUEO : Di spos i t ivo de
cierre rápido para suspender el f lu jo
de gas .
VÁLVULA DE SECCIONAMIENTO :
Di spos i t ivo instalado en la tuber ía
para cont rolar o bloquear el f lu jo de
gas hacia cualquier sección del
s i s tema.
Válvula de segur idad: Válvula de
cierre por sobre o baja pres ión
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De las normas hacer clic ANEXO 1.2
SECRETARIA DE ENERGIA
NORMA Oficial Mexicana NOM-003-SECRE-2002, Distribución de gas natural y gas licuado de petróleo
por ductos (cancela y sustituye a la NOM-003-SECRE-1997, Distribución de gas natural).
Al margen un sello con el Escudo Nacional, que dice: Estados Unidos Mexicanos.- Comisión Reguladora de Energía. NORMA OFICIAL MEXICANA NOM-003-SECRE-2002, DISTRIBUCION DE GAS NATURAL Y GAS LICUADO DE PETROLEO POR DUCTOS (CANCELA Y SUSTITUYE A LA NOM-003-SECRE-1997, DISTRIBUCION DE GAS NATURAL). La Comisión Reguladora de Energía, con fundamento en los artículos 38 fracción II, 40 fracciones I, III, XIII y XVIII, 41 y 47 fracción IV y 51 de la Ley Federal sobre Metrología y Normalización; 16 y 33 fracciones I, IX y XII de la Ley Orgánica de la Administración Pública Federal; 1, 2 fracciones VI y VII, 3 fracciones XV y XXII y 4 de la Ley de la Comisión Reguladora de Energía; 4o., 9o., 14 fracción IV y 16 de la Ley Reglamentaria del Artículo 27 Constitucional en el Ramo del Petróleo; 28 y 34 del Reglamento de la Ley Federal sobre Metrología y Normalización; 1, 7 y 70 fracción VII del Reglamento de Gas Natural; 1, 3, 6, 87 y 88 del Reglamento de Gas Licuado de Petróleo, y 3 fracción VI inciso a), 34 y 35 del Reglamento Interior de la Secretaría de Energía, y CONSIDERANDO Primero. Que con fecha 19 de octubre de 2001, el Comité Consultivo Nacional de Normalización de Gas Natural y de Gas Licuado de Petróleo por Medio de Ductos, publicó en el Diario Oficial de la Federación el Proyecto de Norma Oficial Mexicana PROY-NOM-003-SECRE-2000, Distribución de gas natural, a efecto de recibir comentarios de los interesados. Segundo. Que transcurrido el plazo de 60 días a que se refiere el artículo 47 fracción I de la Ley Federal sobre Metrología y Normalización para recibir los comentarios que se mencionan en el considerando anterior, el Comité Consultivo Nacional de Normalización de Gas Natural y de Gas Licuado de Petróleo por Medio de Ductos estudió los comentarios recibidos y, en los casos que estimó procedentes, modificó el Proyecto de Norma en cita. Tercero. Que con fecha 13 de enero de 2003, se publicaron en el Diario Oficial de la Federación las respuestas a los comentarios recibidos al Proyecto de Norma Oficial Mexicana PROY-NOM-003-SECRE-2000, Distribución de gas natural. Cuarto. Que como resultado de lo expuesto en los considerandos anteriores, se concluye que se ha dado cumplimiento al procedimiento que señalan los artículos 38, 44, 45, 47 y demás relativos a la Ley Federal sobre Metrología y Normalización, por lo que se expide la siguiente: Norma Oficial Mexicana NOM-003-SECRE-2002, Distribución de gas natural y gas LP por ductos. México, D.F., a 6 de febrero de 2003.- El Presidente de la Comisión Reguladora de Energía, Dionisio Pérez-Jácome.- Rúbrica.- Los Comisionados: Rubén Flores, Raúl Nocedal, Adrián Rojí y Raúl Monteforte, este último también como Presidente del Comité Consultivo Nacional de Normalización de Gas Natural y Gas Licuado de Petróleo por Medio de Ductos.- Rúbricas. NORMA OFICIAL MEXICANA NOM-003-SECRE-2002, DISTRIBUCION DE GAS NATURAL Y GAS LICUADO DE PETROLEO POR DUCTOS (CANCELA Y SUSTITUYE A LA NOM-003- SECRE-1997, DISTRIBUCION DE GAS NATURAL) INDICE 0. Introducción 1. Objetivo 2. Campo de aplicación 3. Referencias 4. Definiciones 5. Criterios de diseño de tuberías 5.1 Generalidades 5.2 Tubería de acero
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5.3 Tubería de polietileno 5.4 Tubería de cobre 6. Materiales y equipo 6.1 Generalidades 6.2 Tuberías, válvulas y conexiones de acero 6.3 Tuberías, válvulas y conexiones de polietileno 6.4 Tuberías, válvulas y conexiones de cobre 7. Instalaciones 7.1 Estaciones de regulación y estaciones de regulación y medición 7.2 Registros 7.3 Válvulas de seccionamiento y control 7.4 Medidores 8. Construcción de la red de distribución 8.1 Obra civil 8.2 Separación de tuberías 8.3 Procedimiento 8.4 Excavación de zanjas 8.5 Reparación de pisos terminados 8.6 Señalización en los sistemas de distribución 8.7 Instalación de tuberías de acero 8.8 Protección contra corrosión en tuberías de acero 8.9 Instalación de tuberías de polietileno 8.10 Instalación de tubería de cobre 9. Tomas de servicio 10. Inspección y pruebas 11. Puesta en servicio 12. Mantenimiento del sistema distribución 13. Programa interno de protección civil 14. Distribución de Gas Licuado de Petróleo 15. Bibliografía 16. Concordancia con normas internacionales 17. Vigilancia 18. Vigencia Apéndice I. Odorización del Gas Natural Apéndice II. Control de la corrosión externa en tuberías de acero enterradas y/o sumergidas Apéndice III. Monitoreo, detección y clasificación de fugas de gas natural y gas LP en ductos Apéndice IV. Procedimiento de Evaluación de la Conformidad 0. Introducción La apertura de la industria del gas natural a la iniciativa privada, en lo relativo al transporte, almacenamiento y distribución de gas natural ha hecho necesario establecer las bases bajo las cuales se debe garantizar la confiabilidad, la estabilidad, la seguridad y la continuidad de la prestación del servicio de distribución, en un entorno de crecimiento y cambios tecnológicos en esta industria. Asimismo, el transporte y distribución de gas L.P. por ductos, deben ser actividades que se realicen bajo un mínimo de requisitos de seguridad. Por lo anterior, resulta necesario contar con una Norma que establezca y actualice permanentemente las medidas de seguridad para el diseño, construcción, operación, mantenimiento y protección de los sistemas de distribución. De conformidad con la NOM-008-SCFI-1993, Sistema general de unidades de medida, en su Tabla 21 “Reglas para la escritura de los números y su signo decimal, se señala: “El signo decimal debe ser una coma sobre la línea (,). Si la magnitud de un número es menor que la unidad, el signo decimal debe ser precedido por un cero. 1. Objeto
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Esta Norma establece los requisitos mínimos de seguridad que deben cumplir los sistemas de distribución de gas natural y gas Licuado de Petróleo por medio de ductos. 2. Campo de aplicación 2.1 Esta Norma es aplicable al diseño, construcción, pruebas, inspección, operación y mantenimiento de los sistemas de distribución de gas natural y de gas LP por medio de ductos (en lo sucesivo gas), desde el punto de entrega del proveedor o transportista hasta el punto de recepción del usuario final (cuadro 1). 2.2 Esta Norma establece los requisitos mínimos de seguridad para un sistema de distribución de gas. No pretende ser un manual de ingeniería. En lo no previsto por la presente Norma, se deberán aplicar las prácticas internacionalmente reconocidas.
CUADRO 1.- Campo de Aplicación de la Norma 3. Referencias La presente Norma se complementa con las normas oficiales mexicanas y normas mexicanas siguientes: NOM-001-SECRE-1997, Calidad del gas natural NOM-014-SCFI-1997, Medidores de desplazamiento positivo tipo diafragma para gas natural o LP con capacidad máxima de 16 metros cúbicos por hora con caída de presión máxima de 200 Pa (20,4 mm de columna de agua). NOM-026-STPS-1998, Colores y señales de seguridad e higiene, e identificación de riesgos por fluidos conducidos en tuberías. NMX-B-177-1990, Tubos de acero al carbón con o sin costura, negros y galvanizados por inmersión en caliente. NMX-E-043-2002, Industria del plástico. Tubos de polietileno (PE) para la conducción de Gas Natural (GN) y Gas Licuado de Petróleo (GLP). Especificaciones (Cancela a la NMX-E-43-1977). NMX-W-018-1995, Productos de cobre y sus aleaciones-Tubos de cobre sin costura para conducción de fluidos a presión-Especificaciones y métodos de prueba. NMX-W-101/1-1995, Productos de cobre y sus aleaciones-Conexiones de cobre soldables-Especificaciones y métodos de prueba. NMX-W-101/2-1995, Productos de cobre y sus aleaciones-Conexiones soldables de latón-Especificaciones y métodos de prueba
• NOTA: se anexa disco con toda la norma
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1. NOM-SECRE-003-2002,- R IGE EL GAS NATURAL.
2 . NMX-E-043-2002.- R IGE A LOS TUBOS DE POLIET ILENO.
3 . NMX-W-018-1995.- R IGE EL COBRE PARA GASES.
4 . NMX-B-177-1990.- R IGE EL ACERO.
5 . NOM-014-STF I -1998.- RIGE MEDIDORES.
6 . NOM-026-STPS-1998.- RIGE COLORES Y SEÑALES DE SEGURIDAD.
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