UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERÚ

FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA

Plan de Tesis

PROPUESTA DE DISEÑO DE UN GASOCENTRO DE GNV PARA MEJORAR LA ECONOMÍA DE LOS TRANSPORTISTAS EN HUANCAYO.

Presentado por el Bachiller:

RAMOS DE LA CRUZ, ALCIDES ROY

Para Optar el Título Profesional de:

INGENIERO DE MECÁNICO

Huancayo–Perú

2015

ÍNDICE

RESUMEN...........................................................................................................................41. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA............................................................................5

1.1. TEMA DE INVESTIGACIÓN....................................................................................7

2. FORMULACIÓN DEL PROBLEMA................................................................................72.1 PROBLEMA GENERAL...........................................................................................7

3. OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN...........................................................................83.1 OBJETIVO GENERAL..............................................................................................8

3.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS....................................................................................8

4. JUSTIFICACIÓN E IMPORTANCIA...............................................................................84.1 JUSTIFICACIÓN.......................................................................................................8

4.2 IMPORTANCIA.........................................................................................................9

5. MARCO DE REFERENCIA...........................................................................................105.1 ANTECEDENTES...................................................................................................10

5.2 MARCO TEÓRICO.................................................................................................12

5.2.1 GAS NATURAL...............................................................................................12

5.2.2 GAS NATURAL DE CAMISEA........................................................................13

5.2.3 GASOCENTRO DE GNV................................................................................17

5.2.4 SISTEMA DE TRANSPORTE DE GNC..........................................................18

5.2.5 CONSIDERACIONES TECNICAS Y DE SEGURIDAD PARA EL DISEÑO DE

UN GASOCENTRO DE GNV.........................................................................23

5.2.6 ASPECTOS BASICOS DE SEGURIDAD PARA EL DISEÑO DE UN

GASOCENTRO DE GNV VIRTUAL................................................................24

5.3 MARCO CONCEPTUAL.........................................................................................30

5.3.1 DEFINICIONES CONCEPTUALES.................................................................30

5.3.2 DEFINICIONES OPERACIONALES...............................................................31

6. HIPÓTESIS....................................................................................................................327. TIPO DE INVESTIGACIÓN DISEÑO METODOLÓGICO.............................................32

7.1 TIPO DE INVESTIGACIÓN....................................................................................32

7.2 NIVEL DE INVESTIGACIÓN..................................................................................32

7.3 DISEÑO DE LA INVESTIGACIÓN.........................................................................32

7.4 POBLACIÓN Y MUESTRA.....................................................................................33

7.5 UNIDAD U OBJETO DE OBSERVACIÓN.............................................................33

7.6 TÉCNICAS DE RECOLECCIÓN DE DATOS.........................................................33

7.7 TÉCNICAS DE ANÁLISIS DE DATOS...................................................................34

8. ASPECTOS ADMINISTRATIVOS................................................................................358.1 CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES......................................................................35

8.2 PRESUPUESTO.....................................................................................................36

8.3 FINANCIAMIENTO.................................................................................................36

9. REFERENCIA BIBLIOGRAFICA..................................................................................3710. ANEXOS......................................................................................................................38

10.1 MATRIZ DE FORMULACION.................................................................................38

10.2 MATRIZ DE CONSISTENCIA................................................................................40

RESUMEN

La presente investigación, realiza el diseño y análisis para la instalación de un

Gasocentro de GNV , ubicado en la esquina de la Calle Real y Jr. Parra del Riego,

distrito de El Tambo, provincia de Huancayo y departamento de Junín.

Ya que con esta investigación el Tesista buscan promover el uso del Gas natural

para sustituir al petróleo y a la gasolina por una fuente de energía mucho menos

contaminante y más económica, con la ventaja de que el territorio peruano cuenta

con reservas probadas de Gas Natural muy importantes, garantizando así el

suministro de este combustible en el tiempo.

Además de ello Existen otros factores que incentivaron a la elaboración de la

presente Tesis, tales como el ahorro significativo de los usuarios de GNV en el

consumo de combustible en las ciudades como lima, Ica, etc., el no contar aún

con gasocentros de GNV en la ciudad de Huancayo restringiéndose al uso de los

combustibles como el diésel y gasolina, y también por el desconocimiento por

parte de los estudiantes sobre el funcionamiento a detalle de un Gasocentro de

GNV, que representa un tema muy importante y que estos últimos años está

ganando protagonismo.

El diseño de la investigación es de tipo Investigación básica, nivel descriptivo,

puesto que se realizará un análisis descriptivo en la selección de las diferentes

tecnologías que se presentan en el mundo. Se analizará y seleccionará el

sistema de transporte de GNC adecuado, el sistema de descarga, el sistema de

despacho de GNV, tuberías, válvulas, la selección de equipos de seguridad y

demás accesorios.

1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA.

En el Perú, el sector transporte genera el mayor nivel de emisiones de CO2

por el consumo de combustibles, las cuales alcanzan el 40% del total. En ese

sentido, la introducción del gas natural vehicular (en adelante, GNV) se ha

constituido en un mecanismo para combatir la contaminación atmosférica,

fomentar la mitigación de GEI y luchar contra el cambio climático (Osinergmin,

2014). Es por esta razón que el Estado Peruano viene fomentando el uso

masivo del gas natural, ya que considera que el gas natural es una energía

limpia, segura y muy económica. Por lo que en el año 2012 promulgaron la

“Ley que declara de necesidad pública e interés nacional la masificación del

consumo del gas natural y la ejecución de proyectos de infraestructura de

transporte y distribución” (Congreso de la Republica del Perú, 2012) lo que

motivo al Estado Peruano a firmar contratos de concesión (contratos Boot)

con diversas empresas para llevar acabo la masificación del gas natural.

El contrato de APP para la masificación del uso de gas natural, utilizando gas

natural comprimido (GNC) a las ciudades de Abancay, Andahuaylas,

Huamanga, Huanta, Huancavelica, Huancayo, Jauja, Cusco, Juliaca y Puno,

fue firmado el 17 de octubre de 2013 por el Estado Peruano y la empresa

Transportadora de Gas Natural Comprimido Andino – TGNCA S.A.C.

(GRAÑA Y MONTERO PETROLERA), la cual se compromete en construir 3

Estaciones de Compresión en Ayacucho, 1 Estación de Compresión en

Huancavelica y 7estaciones de GNV a lo largo de la Zona alto andina.

La puesta en marcha y operación está prevista a fines del 2016, por lo que se

está destinando en la estación de compresión construida en Ayacucho una

capacidad mínima de suministro de 600m3 /hora de GNC para la ciudad de

Huancayo y 600m3/hora para la ciudad de Jauja respectivamente.

Este hecho motivo a los Realizadores de esta tesis investigar sobre el tema 

de cómo podríamos llevar el GNC a la Ciudad de Huancayo y cómo

Podríamos ofertarlo  para que la población en general goce de sus beneficios.

Por lo que la primera propuesta fue la implementación de un Gasocentro que

expenda GNV en la Ciudad de Huancayo.

Pero durante la investigación se encontró un sinfín de problemas y uno de los

más importantes fue como ofertar un producto que no tiene demanda por lo

que se realizó un estudio de mercado, y se tomó como base el progreso del

GNV en las diferentes regiones del Perú, como es el caso de Lima, Ica,

Lambayeque, Piura. Donde se ve que Todas esos establecimientos iniciaron

con GLP y GNV de la mano o ya existía el expendio de GLP y simplemente

se amplió para el expendio de GNV, pero nunca se implementó un

Gasocentro que expenda solo GNV, debido a que el expendio de GLP en una

primera etapa compensaría la poca demanda del GNV, Aprovechando la

demanda insatisfecha del GLP de la ciudad de Huancayo (Luis, 2013)

Por lo que en el diseño del Gasocentro de GNV a proponer incluiremos el

diseño para el expendio de GLP ya que este último será nuestro soporte pero

no será materia de investigación.

Por consiguiente, el Problema durante el desarrollo de la investigación se

centró, en de qué manera seria el diseño del gasocentro de GNV, de qué

manera seria los diseños arquitectónicos, el diseño de la distribución,

circulación y radios de giro, el diseño de las instalaciones mecánicas,

Además de ello tendríamos que hacer selección de materiales, equipos y

analizar el costo de los mismos, calcular la red interna de gas natural,

elaborar un estudio de riesgos y plan de contingencias. Paralelamente se

realizará un estudio económico de los costos de inversión y operación y el

tiempo en que estos serían recuperados.

Con lo que al finalizar esta investigación y de ser el caso se pueda concluir la

instalación por parte del Inversionista del Gasocentro de GNV, se podrá

ofertar combustibles más económicos que cualquier otro que indirectamente

no contaminaran como lo hacen los combustibles fósiles.

1.1.TEMA DE INVESTIGACIÓN.

La presente investigación se basará principalmente en la propuesta de diseño

de un Gasocentro, para el expendio de gas natural vehicular (GNV), esto

conlleva la realización de cálculos, diseño, tanto arquitectónico como de

instalaciones mecánicas, selección de componentes mecánicos y equipos,

análisis económico de las instalaciones y operación, y por último la

elaboración del estudio de riesgos y plan de contingencias todo ello como

medida para mejorar la economía de los transportistas en la ciudad de

Huancayo .

2. FORMULACIÓN DEL PROBLEMA.

2.1 PROBLEMA GENERAL.

¿De qué manera diseñar un Gasocentro de GNV para mejorar la

economía de los transportistas en la ciudad de Huancayo?

3. OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN.

3.1 OBJETIVO GENERAL.

Diseñar un Gasocentro de GNV para mejorar la economía de los

transportistas en la ciudad de Huancayo.

3.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS.

1. Elaborar el diseño de la distribución general mediante una

evaluación técnica y de seguridad.

2. Elaborar la metodología de cálculo de la red de gas natural,

selección de equipos del sistema de GNV y las características de

los mismos.

3. Elaborar el diseño del sistema eléctrico.

4. Elaborar el diseño de la distribución de los equipos de seguridad

5. Elaborar la metodología de un estudio de riesgos de siniestros para

la operación de la estación de servicio de GNV y GLP y sus

posibles implicancias en las áreas circundantes.

6. Elaborar la metodología de un plan de contingencias el cuál debe

adoptarse en caso de ocurrir un siniestro.

4. JUSTIFICACIÓN E IMPORTANCIA.

4.1 JUSTIFICACIÓN.

La necesidad de realizar esta investigación fue debido a que actualmente, el

Perú al igual que otros países viene poniendo énfasis en el uso del gas

natural como un combustible alterno, debido a la reducción considerable de la

contaminación ambiental por emisiones peligrosas y a su bajo costo en

comparación a otros combustibles. Es así que mediante el Decreto Supremo

N° 009-2006-EM “Declaran de interés nacional el uso del gas natural

vehicular”, que promover la utilización del gas natural en las diversas

actividades de la sociedad constituye una política de Estado, ya que el gas

natural posee ventajas económicas y medio ambientales en comparación a

los combustibles líquidos.

Debido a ello la implementación de un Gasocentro de GNV en la ciudad de

Huancayo se hace muy tentativo para todos, ya que contribuirá en la

disminución de contaminación ambiental y generara grandes ganancias tanto

para aquellas personas que lo utilicen como combustible alternativo como

para los propios inversionistas dueños de la estación de servicios.

Por otro lado la poca de demanda de GNV que se generara en un primer

momento obliga a la implementación del expendio del GLP en dicho

Gasocentro ya que este le dará el soporte económico que necesitará el

proyecto a inicios de su operación debido a que el GLP tiene una demanda

insatisfecha en la Ciudad de Huancayo y se podrá generar grandes

ganancias. Pero no será materia de investigación este último diseño.

4.2 IMPORTANCIA

La investigación es de suma importancia, debido a que una vez concluida la

construcción del Gasocentro de GNV, se logrará ofertar combustibles

alternativos más limpios y económicos que los combustibles fósiles. Cabe

mencionar que con la incursión de un nuevo combustible con ventajas

económicas, medioambientales y de seguridad frente a los combustibles

fósiles en la ciudad de Huancayo, se estarán reduciendo considerablemente

la contaminación ambiental por emisiones vehiculares, de igual manera se

estará beneficiando al parque automotor Huancaíno, generando un ahorro

para el transportista en el consumo diario del combustible.

Además con esta investigación se estará dando a conocer la metodología de

diseño e instalación de un Gasocentro de GNV, que dicho sea de paso el

GNV está ganando terreno en el sector transporte por sus ventajas

mencionadas líneas arriba frente a los combustibles que comúnmente se

consumen.

5. MARCO DE REFERENCIA.

5.1 ANTECEDENTES.

Mediante Decreto Supremo 064-2010-EM, el Ejecutivo aprueba la Política

Energética Nacional del Perú 2010-2040, señalando como su séptimo objetivo

el desarrollo de la Industria del gas natural y su uso en actividades

domiciliarias, de transporte, comercio e industria así como la generación

eléctrica eficiente. Asimismo, respecto al objetivo mencionado, se establecen

lineamiento de política como la sustitución de combustibles líquidos derivados

del petróleo por gas natural y la ampliación del uso del gas natural en la

población.

En el marco de la política nacional descrita, el uso masificado del gas natural

para el sector transporte corresponde una prioridad para el estado, ya que

incide y tiene un impacto en el desarrollo del país y el cuidado del medio

ambiente; tal es así que el presidente de la Republica, en su primer mensaje

del 28 de julio del 2011 señalo: “Masificaremos el uso del gas natural

vehicular (GNV) como combustible barato y accesible a todos”.

Fernández Portilla, Hugo Helver (2011) Desarrolló la tesis titulado “ESTUDIO

DE AMPLIACION Y MODIFICACION DE UN GRIFO PARA EL EXPENDIO

DE GLP Y DE GNV CON TANQUES DE 10,53 m3 Y DE 14,6 m3 DE

CAPACIDAD DE AGUA RESPECTIVAMENTE” para obtener el título

profesional de Ingeniero Mecánico en la Universidad Nacional de Ingeniería,

Perú. Quien indica lo siguiente: En estos momentos, en los que el Perú se

encuentra inmerso en un creciente interés por el consumo de gas licuado

(GLP) y gas natural vehicular (GNV) en el área de transporte público, resulta

de importancia el conocer, en general, sobre el diseño de Gasocentros y en

particular, sobre las instalaciones electromecánicas para estos combustibles.

Más aún, ahora que el gobierno peruano está más interesado en el consumo

de gas natural no sólo para el transporte público sino también en el campo

domiciliario e industrial y aprovechar así el gas de Camisea. En dicha

investigación, realiza el diseño para la ampliación de un grifo existente para el

expendio de GLP y GNV, en donde se da a conocer sobre las

consideraciones técnicas, legales y económicas para el diseño del

Gasocentro.

En el Perú se encuentra la investigación titulada: “MASIFICACION DEL GAS

EN EL PERU EXPERIENCIA Y PERSPECTIVA” cuyo autor corporativo es

Osinergmin, del año 2014; el cual indica que: los beneficios del gas natural no

solo inciden en los sectores residenciales, comerciales e industriales, también

lo hace en el sector transporte a través del uso del GNV, el cual propicia la

renovación constante del parque automotor del país por las ventajas

económicas y medioambientales del nuevo combustible por lo que el

transporte público opere esencialmente con gas natural vehicular (GNV) es un

imperativo económico, social y ambiental absolutamente factible, si se

considera la alta competitividad de este combustible con relación con sus

sustitutos y se establecen los mecanismos para incentivar su aplicación y que

los transportistas puedan beneficiarse con el uso de un combustible

económico y amigable con el medio ambiente.

5.2 MARCO TEÓRICO

5.2.1 GAS NATURAL

Es un energético natural de origen fósil, que se encuentra normalmente en

el subsuelo continental o marino. Se formó hace millones de años cuando

una serie de organismos descompuestos como animales y plantas,

quedaron sepultados bajo lodo y arena, en lo más profundo de antiguos

lagos y océanos. En la medida que se acumulaba lodo, arena y sedimento,

se fueron formando capas de roca a gran profundidad. La presión causada

por el peso sobre éstas capas más el calor de la tierra, transformaron

lentamente el material orgánico en petróleo crudo y en gas natural. El gas

natural se acumula en bolsas entre la porosidad de las rocas subterráneas.

Pero en ocasiones, el gas natural se queda atrapado debajo de la tierra por

rocas sólidas que evitan que el gas fluya, formándose lo que se conoce

como un yacimiento. 

La composición del gas natural incluye diversos hidrocarburos gaseosos,

con predominio del metano, por sobre el 90%, y en proporciones menores

etano, propano, butano, pentano y pequeñas proporciones de gases inertes

como dióxido de carbono y nitrógeno. En el cuadro 1, se muestra la

composición del gas natural, sin embargo esto varía según el yacimiento.

Cuadro 1: Composición del gas natural

Componente Nomenclatura Composición Estado naturalMetano

Etano

Propano

Butano

Pentano

Hexano

Nitrógeno

Gas carbónico

(CH4)

(C2H6)

(C3H8)

(C4H10)

(C5H12)

(C6H14)

(N2)

(CO4)

95,08%

2,14%

0,29%

0,11%

0,04%

0,01%

1,94%

0,39%

Gas

Gas

Gas licuable

Gas licuable

Líquido

Líquido

Gas

Gas

Fuente: Ministerio de Energía y Minas (MEM)

Características

El gas natural se consume tal y como se encuentra en la naturaleza.

Desde que se extrae de los yacimientos hasta que llega a los hogares y

puntos de consumo, el gas natural no pasa por ningún proceso de

transformación.

La estructura molecular más simple del gas natural facilita que queme

limpiamente, por ello su combustión no produce partículas sólidas ni

azufre.

El gas natural es una de las fuentes de energía fósiles más limpia ya

que es la que emite menos gases contaminantes (SO2, CO2, NOx y

CH4) por unidad de energía producida.

5.2.2 GAS NATURAL DE CAMISEA

El inicio de la operación comercial del gas natural de Camisea se realizó el

20 de agosto del año 2004. Esto se logró gracias a que cada uno de los

eslabones que conforman la cadena del gas natural estuvo operativo de

acuerdo a lo previsto en los respectivos contratos. La mencionada puesta

en operación tomó más de 15 años desde su descubrimiento (Osinergmin,

2006), conforme se observa en el Cuadro 2.

Cuadro 2: Evolución del Proyecto Camisea: Principales acontecimientosEtapa Acontecimiento

Julio 1981 Se suscribió el Contrato de Operaciones Petrolíferas por los lotes 28 y 42 con la empresa SHELL.

1983 - 1987Como resultado de la perforación de 5 pozos exploratorios, la empresa SHELL descubre los yacimientos del gas de Camisea

Marzo 1988 Se firma el Acuerdo de Bases para la explotación de Camisea entre SHELL y PETROPERÚ

Agosto 1988 Se da por concluida la negociación de un contrato con SHELL sin llegarse a un acuerdo

Marzo 1994 Se firma un Convenio para la Evaluación y Desarrollo de los yacimientos de Camisea entre SHELL y PERUPETRO

Mayo 1995SHELL entrega el Estudio de Factibilidad y solicita a PERUPETRO el inicio de la negociación de un Contrato de Explotación de los yacimientos de Camisea

Mayo 1996Se completó la negociación y se suscribió el Contrato de Explotación de los yacimientos de Camisea entre el Consorcio SHELL y PERUPETRO

Julio 1998El Consorcio SHELL-MOBIL comunica su decisión de no continuar con el Segundo Período del Contrato, por consiguiente el contrato queda resuelto

Mayo 1999

La Comisión de Promoción de la Inversión Privada (COPRI) acuerda llevar adelante un proceso de promoción para desarrollar el Proyecto Camisea mediante un esquema segmentado, que comprende módulos independientes de negocios

Mayo 1999 El 31 de Mayo, el Comité Especial del Proyecto Camisea (CECAM) convocó a Concurso Público Internacional para otorgar el Contrato de Licencia para la explotación de

Camisea, y las Concesiones de Transporte de Líquido y Gas desde Camisea hasta la costa y de Distribución de Gas en Lima y Callao

Diciembre 2000Se suscriben los Contratos para el Desarrollo del Proyecto Camisea con los consorcios adjudicatarios de los Concursos llevados a cabo por el CECAM

Agosto 2004 Se inicia la operación comercial del Proyecto Camisea

Fuente: Osinergmin (2006)

La incorporación del gas natural en la matriz energética peruana ha

contribuido a mitigar la generación de emisiones de gases de efecto

invernadero, en particular el dióxido de carbono (CO2), puesto que el sector

industrial, la generación eléctrica, el transporte vehicular, las empresas y

agentes económicos han sustituido combustibles como diésel 2, gasolinas

y petróleos residuales por un combustible más barato y menos

contaminante como el gas natural. Esta mitigación de emisiones de los

últimos 10 años ha permitido que el Perú contribuya de manera significativa

en la lucha mundial contra el cambio climático y la preservación de la

calidad ambiental.

El yacimiento de gas Camisea se ubica en la selva sur del Perú, en la

región Cusco a más de 400 km al este de Lima. El lote 88 (en el cual se

basa el proyecto Camisea) incluye los yacimientos San Martín y Cashiriari,

ubicados en el distrito de Echarate, provincia de La Convención.

Actualmente, la extracción de gas natural y líquidos de gas natural se

realiza sólo del yacimiento San Martín.

El gas de Camisea tiene tres componentes; extracción, transporte y

distribución (ver figura 1).

Figura 1: Componentes y actividades del Proyecto Camisea

Fuente: (Banco Interamericano de Desarrollo, 2007)

De la figura 1, las estaciones de venta al público de GNV se encuentran en

la fase de distribución, en donde se tomará mayor interés para la

elaboración de la presente investigación.

5.2.2.1 Gas natural Vehicular (GNV)

Es la traducción al español de NGV (Natural Gas for Vehicles) que son las

siglas utilizadas a nivel mundial para identificar al Gas Natural Vehicular,

que para el caso del Perú es el Gas Natural proveniente de Camisea o de

cualquier yacimiento gasífero que luego de ser comprimido en las

estaciones de servicio es almacenado en cilindros de vehículos

especialmente diseñados para tal fin.

5.2.3 GASOCENTRO DE GNV

Un Gasocentro de GNV, es un punto o área donde se realiza la recepción y

despacho de gas natural a vehículos convertidos a GNV.

Existen dos tipos de Gasocentro, los Gasocentros comunes y los

Gasocentros Virtuales, esta última se estila instalar en lugares alejados, por

donde no pasa la red de distribución de gas natural, a diferencia de las

Gasocentros de GNV comunes que sí cuentan con un abastecimiento de

La red de distribución de gas natural, dicha red de distribución está a cargo

de la empresa GAS NATURAL DEL PERÚ (Cálidda) y CONTUGAS, en la

ciudad de Lima e Ica respectivamente.

Un Gasocentro de GNV virtual, necesita un área adicional (unidad de

trasvase de GNC) para la descarga de gas natural comprimido. El GNC es

esencialmente gas natural almacenado a altas presiones, habitualmente

entre 200 y 250 bar, según la normativa de cada país. Según Osinergmin

(2011); “Cuando hay poblaciones retiradas de los gasoductos y la

demanda de gas no justifica económicamente la construcción del

gasoducto, se puede utilizar el sistema de gas natural comprimido”.

Huancayo es una ciudad bastante alejada del gasoducto, por ello es base

para la investigación el sistema de GNC (ver figura 2).

Figura 2: Esquema del GNC para uso automotor (gasoducto móvil).

Fuente: (Osinergmin, 2011)

5.2.4 SISTEMA DE TRANSPORTE DE GNC

El medio de transporte terrestre que se emplea para esta actividad está

conformado por un tracto camión y un semirremolque en el que está

instalado el módulo contenedor de GNC, entre ellas se tiene diferentes

tecnologías en el mundo.

Tecnología Argentina (GALILEO) - Gasoductos Virtuales

En la actualidad operando por la Empresa GNC Energía. Este sistema

fundamenta su tecnología en conceptos de diseño totalmente modulares

que permiten la construcción de instalaciones de abastecimiento de Gas

Natural por carretera en forma rápida, sencilla y económica, totalmente

escalable en función del crecimiento de la demanda.

La versatilidad del sistema está apoyada en 3 emprendimientos

tecnológicos de última generación desarrollados por la Empresa.

Estaciones Modulares De Compresión De GNC Microskid® /

Microbox® / Booster®

Plantas Modulares De Regulación De Presión

Sistema Modular De Almacenamiento Y Transporte De Gas Natural

“Mat”.

Figura 3. Tecnología Argentina de transporte de GNC (Galileo)

Tecnología Brasilera– NEOGAS PERU S.A.

La tecnología de NEOGAS usa cilindros de GNC, en donde la descarga del

gas es a través de fluido hidráulico. Dicho fluido actúa como un pistón no

miscible con el GNC.

Estos vehículos, especialmente acondicionados, transportan el Gas Natural

Comprimido llevándolo hasta el local de despacho del cliente, en donde por

medio de un equipo especializado de trasvase por fluido hidráulico llamado

HPU, le da al grifo la capacidad de despachar GNV a los vehículos a una

presión constante (220 Bar) con un flujo constante, y un ahorro

considerable de energía durante este proceso, ya que el HPU a diferencia

de un compresor, no requiere de Media Tensión (10,000 volts) y su

consumo eléctrico es muy bajo.

Figura 4. Trasvase por fluido hidráulico

Tecnología Coreana - Transporte con 8 tubos (Cilindros tipo 1)

Cuenta con una tecnología para el transporte de GNCque usa recipientes

horizontales de GNC que no cuentan con fluido de impulsión, si no que se

descargan por vasos comunicantes en función al consumo del gas.

Figura 5. Tecnología Coreana de transporte de GNC

Tecnología Canadiense -GASCOP - Cilindros Tipo 2:

Cuentan con la tecnología Floating Pipeline Company Incorporated (FPC

Inc.) para el transporte de GNC, en la cual han logrado menor número de

recipientes pero un mayor diámetro de los mismos, generando mayor

volumen de carga en comparación de los recipientes de menor diámetro o

con los cilindros verticales.

Figura 6. Tecnología Canadiense de transporte de GNC

Grifos Espinoza S.A: Transporte con Tubos Verticales (Cilindros tipo

1)

Cuenta con cilindros verticales montados a un semirremolque. Este tipo de

tecnología es el más utilizado, debido a su maniobrabilidad al igual que la

tecnología MATT (Galileo), se puede regular el largo total del

semirremolque, esto disminuyendo la cantidad de cilindros, y en el caso de

Galileo, reduciendo la cantidad de contenedor MATT.

Figura 7. Transporte con cilindros verticales

Energy Gas S.A.C- Transporte con 35 tubos Horizontales – PENTA

GAS – EKC (Everest Kanto Cylinder Ltda.) - Cilindros tipo 1

Cuenta con cilindros horizontales de diámetro menor, logrando transportar

una cantidad de 35 tubos. Este tipo de tecnología no es el más conveniente

debido a que el vehículo y el semirremolque necesitan de carreteras más

rectas, con un mayor radio de giro en las curvas, etc.

Figura 8. Transporte con cilindros horizontales

5.2.5 CONSIDERACIONES TÉCNICAS Y DE SEGURIDAD PARA EL

DISEÑO DE UN GASOCENTRO DE GNV

Todo el diseño se debe realizar acorde a la normativa vigente respetando

las medidas y distancias de seguridad todo ello para cuidar la integridad del

personal que labora, usuarios del servicio y la población en general.

Por lo que detallaremos las normativas que rigen el sector:

Decreto Supremo N° 006-2005-EM, mediante el cual se aprueba el

Reglamento para la Instalación y Operación de Establecimientos de

Venta al Público de Gas Natural Vehicular y sus modificatorias,

Decreto Supremo N° 050-2007-EM y Decreto Supremo N° 003-

2008-EM.

Norma Técnica Peruana NTP 111.019, Gas Natural Seco. Estación

de servicio para venta al público de Gas Natural Vehicular.

Decreto Supremo Nº 057-2008-EM, mediante el cual se aprueba el

Reglamento de Comercialización de Gas Natural Comprimido y Gas

Natural Licuefactado.

Norma Técnica Peruana NTP 111.031, Gas Natural Seco. Estación

de compresión, módulos contenedores o de almacenamiento, y

estación de descarga para el Gas Natural Comprimido.

5.2.6 ASPECTOS BÁSICOS DE SEGURIDAD PARA EL DISEÑO DE UN

GASOCENTRO DE GNV VIRTUAL

5.2.6.1 Unidad de Trasvase de GNC

Conjunto de instalaciones de recepción, almacenamiento y trasvase del

GNC, que permiten efectuar la descarga a instalaciones fijas de los

consumidores directos de GNC y/o establecimientos de venta al público de

GNV o Gasocentros en donde se expenda GNV.

Diseño de la Unidad de trasvase de GNC

El diseño de una estación de descarga de GNC se realizará de acuerdo a

lo dispuesto en el presente reglamento (D.S. Nº 057-2008-EM) y a la

Norma Técnica Peruana (NTP) aplicable como es la NTP 111.031 y NTP

111.019, si existiese un caso especial no contemplada en el reglamento y

las NTPs, nos basamos en las normas técnicas internacionales

reconocidas por la autoridad competente.

En lo que corresponde a la ubicación y emplazamiento de la estación de

descarga, punto de descarga, playa de estacionamiento, distancias

mínimas de seguridad, recinto para compresores y almacenamiento (RCA),

sistema de tuberías, dispositivos de alivio, válvulas y accesorios, paradas

de emergencia, especificaciones mínimas para mangueras y conectores de

descarga, sistema de control de descarga, ensayos en las instalaciones,

inspecciones, medidas de seguridad, revisiones periódicas y procedimiento

de seguridad durante la descarga, calidad del gas natural, deben cumplir

con lo establecido en el capítulo 5 de la NTP 111.031.

Distancias de seguridad

Distancia de seguridad desde los puntos de emanación de gases o

almacenamiento a edificaciones.

Cuadro 4: Distancia de seguridad a edificaciones.

Fuente: NTP 111.031 INDECOPI

Distancia de los puntos de emanación de gases a las líneas

eléctricas aéreas son :

Cuadro 5: Distancia de seguridad a líneas eléctricas

Fuente: NTP 111.031 INDECOPI

Queda terminantemente prohibida la instalación de talleres para la

reparación de unidades automotrices o de otros talleres donde se pueda

generar chispas o exista la necesidad de hacer uso de fuego abierto.

En el proceso de descarga, la distancia entre el punto de descarga y

la parte más saliente del vehículo que transporta el GNC debe ser

por lo menos de un (1) metro. Con el propósito de evitar que el

conjunto móvil de GNC se ponga en movimiento durante la

operación de descarga, debe construirse un tope fijo de contención

de 20 cm de altura mínima, o proveer al vehículo de cuatro (4)

calzas (cuñas). Las Dimensiones serán las apropiadas al peso del

vehículo y diámetro de las ruedas.

Módulos contenedores o de almacenamiento.

Los módulos contenedores o de almacenamiento de GNC deben ubicarse

en el patio de almacenamiento y deberán tener un cerco de seguridad para

impedir el acceso de personas no autorizadas y esta no debe tener techo.

Válvulas.

la válvula automática de corte rápido o exceso de flujo y la válvula de

control remoto deberán ubicarse aguas abajo del almacenamiento de GNC

y cumplir con lo establecido con el apartado 10.5 del NTP 111.019.

Parada de emergencia.

La estación de descarga debe tener pulsadores de parada de emergencia

de restitución manual, y debe cumplir en lo aplicable con lo establecido en

el capítulo 11 del NTP 111.019

Carteles de prevención

Los módulos estarán provistos de cómo mínimo los siguientes carteles de

prevención instalados en las cuatro caras verticales, en lugar visible, con

caracteres de altura igual o mayor que 25 mm:

Gas natural alta presión.

Prohibido fumar.

Dirección y teléfono del operador.

Prohibido fuego abierto.

Adicionalmente debe señalizarse con el símbolo de la NTP 399.015

el número de las Naciones Unidas (UN 1971) y la simbología de la

NFPA (1, 4, 0).

Figura 9. Punto de descarga de GNC (Unidad de Trasvase de GNC)

5.2.6.2 Gasocentro de GNV

a) Recinto de compresión y Almacenamiento (RCA)

Los equipos de compresión y almacenamiento se instalan dentro de

recintos conformados por muros de hormigón armado, con una

resistencia al fuego de 3 horas.

Los accesos a dicho recinto, son de tipo laberíntico y opuesto,

conduciendo a pasillos, corredores y pasos comunes que constituyen

medio de escape ante una emergencia.

Compresores de GNV

Es la encargada (ver figura 5.3) de tomar el gas de la descarga de

GNC, elevando la presión a 250 bares, para posteriormente

almacenarlo y de esta manera proporcionar un llenado rápido a los

tanques de los vehículos.

Figura 10. Compresor de GNV

Instalación del equipo de compresión

Se deberá asegurar que las bases sean apropiadas para el sitio de

ubicación del compresor, de acuerdo con las especificaciones y

planos suministrados por el fabricante del mismo, según sea

aplicable. Las bases deben tener en cuenta la vibración, el balance

dinámico, y las características de amortiguación presentes en las

condiciones de velocidad bajo carga de trabajo.

Se deberá verificar la especificación de la placa del piso existente

para asegurar que las mismas cumplen con los requisitos indicados

por el fabricante del compresor.

Modulo fijo de almacenamiento

Serán cilindros de acero dispuestos de manera vertical cuya función es

almacenar el gas que entrega el compresor a una presión de 250 bares

y que posteriormente pasa a los dispensadores por medio de tuberías

que están conectadas a la batería de los cilindros.

Figura 11: Módulo de almacenamiento de GNV

b) Dispensadores de GNV

Las dimensiones de las islas de dispensadores deben cumplir con lo

especificado en la Tabla 3.2 y Figura 3.3.

Cuadro 7: Dimensiones de la isla de dispensadores.

Fuente: Norma Técnica Peruana 111.019.2006

Figura 12: Dimensiones de las Islas de los Dispensadores

Deben tener defensas de concreto, fierro o cualquier otro diseño

efectivo contra choques, las que se destacarán con pintura de fácil

visibilidad.

Las islas tendrán una altura mínima de quince centímetros (0,15 m)

sobre el nivel del suelo, y deberán estar dispuestas de tal manera

que quede un espacio libre de cincuenta centímetros (0,50 m)

como mínimo entre la defensa y el dispensador para impedir

eventuales golpes a los equipos.

5.3 MARCO CONCEPTUAL

5.3.1 DEFINICIONES CONCEPTUALES

La presente investigación se compone de una variable independiente

GASOCNETRO DE GNV y una variable dependiente que es MEJORA DE

LA ECONOMIA DE LOS TRANSPORTISTAS.

Gasocentro de GNV

Lugar o punto donde se realiza el expendio de GNV mediante

dispensadores exclusivo para uso automotor sujetándose a la normativa

vigente. Sus dimensiones son: Distribución general, instalaciones, equipos,

financiamiento.

Economía de los transportistas

Hace referencia al costo del combustible para abastecer a su unidad,

kilómetros recorridos y cuanta ganancia genera con ello sus dimensiones

son: costo de combustible, recorrido, ganancia, financiamiento.

5.3.2 DEFINICIONES OPERACIONALES

Gasocentro de GNV

Variable que expresa el diseño de un Gasocentro de GNV, mediante la

Evaluación técnica y de seguridad, Calculo y dimensionamiento de la red

interna de GNV, Selección de la tecnología adecuada en cada etapa y

proceso y por último la Evaluación económica financiera.

Economía de los transportistas

Variable que expresa la Economía de los transportistas mediante el

Registro de precios de los combustibles en el portal FACILITO de

OSINERGMIN, Registro de Capacidad de recorrido del combustible,

Calculo de ganancia con GNV y ganancia con otros combustibles,

Evaluación económica financiera de la conversión GNV.

6. HIPÓTESIS

Si se diseña un Gasocentro de GNV mediante el sistema de GNC (gasoducto

móvil), y respetando las normas de seguridad establecidas por el Estado,

entonces se podrá mejorar la economía de los transportistas en la ciudad de

Huancayo.

7. TIPO DE INVESTIGACIÓN DISEÑO METODOLÓGICO

7.1 TIPO DE INVESTIGACIÓN

El tipo de investigación es básica

7.2 NIVEL DE INVESTIGACIÓN

El nivel de investigación que se ha utilizado es descriptivo debido a que se

describen los resultados que se obtendría del diseño e instalación de un

Gasocentro de GNV.

7.3 DISEÑO DE LA INVESTIGACIÓN

El diseño de la investigación es descriptivo simple porque se busca recoger

información actualizada sobre el objeto de investigación.

Diagrama: M → O

Donde:

M: Muestra u objeto en que se realizará el estudio

O: Observación de la muestra.

No podemos suponer las influencias de algunas variables. Nos limitamos a

recoger información de la situación actual.

7.4 POBLACIÓN Y MUESTRA

Población:

Todos los Gasocentros de GNV mediante sistema de GNC, que

actualmente se encuentran en funcionamiento en el Perú.

Muestra:

Futuro Gasocentro de GNV con sistema de GNC, Ubicado en la esquina de

la Calle Real y Jr. Parra del Riego, distrito de El Tambo, provincia de

Huancayo y departamento de Junín.

7.5 UNIDAD U OBJETO DE OBSERVACIÓN

Gasocentro de GNV con suministro por sistema GNC.

7.6 TÉCNICAS DE RECOLECCIÓN DE DATOS

Para el proceso de investigación, se realizará técnicas para obtener

suficiente y deseada información, en primer lugar está técnica documental

con lo que se realizarán la recopilación de evidencias, información de

Gasocentro de GNV en operación y los componentes de las mismas. Los

instrumentos a utilizar son: informes, documentos institucionales, memorias

y estadísticas.

También se realizará la técnica empírica, específicamente la observación y

entrevistas. Los instrumentos a utilizar serán: cámaras fotográficas, hojas

de registro y guías de entrevista.

7.7 TÉCNICAS DE ANÁLISIS DE DATOS

Para el análisis de datos se ha utilizado la estadística en la que

analizaremos e interpretaremos cada resultado obtenido de la

recopilación de datos.

8. ASPECTOS ADMINISTRATIVOS.

8.1 CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES

Tabla 8.1: Cronograma de actividades

Actividades2015

AGOSTO SETIEMBRE OCTUBRE NOVIEMBRE DICIEMBRE

Tema definidoProblema y objetivos definidosMarco teórico definidoDiseño de la investigaciónTécnicas de investigaciónInforme Plan de tesisOperacionalización de la investigación.Modelo de observaciones.1er informe de avanceMedicionesInterpretación2do informe de avanceRedacción de borrador de tesisNormas APAPresentaciones.PresustentaciónInforme de aprobación

Los informes serán presentados por el asesor al decano.

8.2 PRESUPUESTO

Tabla 8.2: Presupuesto de gastos

Item Descripción Precio unitario(s/) Precio total

(s/)

1 USB 60 60.00

2 Pasajes ---- 1000.00

3 Viaticos 100 por mes 500.00

4 Llamadas ---- 150.00

5 Libros u objetos de información

---- 600.00

6 Impresión de Normas y Reglamentos.

150 150.00

7 Impresiones, ploteos, copias, empastado.

150,00 por 4 ejemplares

600.00

8 Alquiler y compra de equipos de medicion.

150 150.00

9 Otros 200 200.00

TOTAL GENERAL 3,410.00

8.3 FINANCIAMIENTO

Toda la investigación será autofinanciado por el tesista.

9. REFERENCIA BIBLIOGRAFICA

Bibliografía

Banco Interamericano de Desarrollo. (2007). Proyecto Camisea: Impacto

sobre el mercado del Gas Natural y Estimación de los Beneficios

Económicos.

Congreso de la Republica del Perú. (2012). Ley que declara de necesidad

publica e interes nacional la masificacion del consumo del gas natural y la

ejecucion de proyectos de infraestructura de transporte y distribucion.

LIMA.

Espinoza Montes, C. A. (2010). Metodología de investigación tecnológica.

Pensando en sistemas. Huancayo, Perú: Imagen Gráfica SAC.

Transportista con pocas ganancias.

Mejora de la Economía de los transportistas

VariableIndependiente

VariableDependiente

Jimenez, F., & Levano, E. (2014). Análisis del parque vehicular a GNV:

menores costos y baja de emisiones contaminantes. PVPerú, 4.

Lazo Gutiérrez, L. (2013). Instalacion y operación de estaciones de

servicios con gas natural en Arequipa. Arequipa.

López Rojas, S. A. (2008). Consideraciones técnicas y económicas de

vehículos a gas natural. Lima: Pontificia Universidad Católica del Perú.

Luis, P. O. (2013). Ampliacion de una estacion de servicios para satisfacer

la demanda de GLP del parque automotor de la ciudad de Huancayo.

Huancayo.

Osinergmin. (2006). ¿Qué significa el proyecto Camisea? Lima.

Osinergmin. (2011). II Foro Regional de Hidrocarburos: Medios de

transporte del gas natural comprimido (GNC) y gas natural licuado (GNL).

Osinergmin. (2014). El proyecto Camisea y la mitigación del cambio

climático en el Perú. Lima.

10. ANEXOS

10.1 MATRIZ DE FORMULACIÓN

GASOCENTRO DE GNV

Formulación del título

VI Enlace VD DelimitaciónPropuesta de diseño de un

Gasocentro de GNVPara Mejorar la economía de los

transportistasCiudad de Huancayo

Formulación del tema

Verbo VI Enlace VD DelimitaciónDiseñar Gasocentro de GNV Para Mejorar la economía de los

transportistasCiudad de Huancayo.

Formulación del problema

Interrogante VI Enlace Verbo VD Delimitación¿De qué manera diseñar

Gasocentro de GNV Para mejorar la economía de los transportistas

Ciudad de Huancayo.

Formulación del objetivo

Propósitos FinesVerbo VI Medios Verbo VD Delimitación

Diseñar Gasocentro de GNV para mejorar economía de los transportistas

ciudad de Huancayo

Formulación de la hipótesis Proceso lógico

VI Medios Proceso lógico

VD Delimitación

Si se diseña

Gasocentro de GNV

mediante el sistema de GNC (gasoducto móvil), y respetando las normas de seguridad establecidas por el Estado

Entonces se mejorara

la economía de los transportistas

Ciudad de Huancayo.

10.2 MATRIZ DE CONSISTENCIA

Autores: RAMOS DE LA CRUZ ALCIDES ROY

Título: Propuesta de diseño de un Gasocentro de GNV para mejorar la economía de los transportistas en la ciudad de Huancayo

Planteamiento del problema Marco de referencia MetodologíaFormulación del problema Antecedentes Tipo:

PROPUESTA DE DISEÑO DE UN GASOCENTRO DE GNV PARA MEJORAR LA ECONOMIA DE LOS TRANSPORTISTAS EN LA CIUDAD DE HUANCAYO

Fernández Portilla, Hugo Helver (2011) Desarrolló la tesis titulado “ESTUDIO DE AMPLIACION Y MODIFICACION DE UN GRIFO PARA EL EXPENDIO DE GLP Y DE GNV CON TANQUES DE 10,53 m3 Y DE 14,6 m3 DE CAPACIDAD DE AGUA RESPECTIVAMENTE” para obtener el título profesional de Ingeniero Mecánico en la Universidad Nacional de Ingeniería, Perú. Quien indica lo siguiente: En estos momentos, en los que el Perú se encuentra inmerso en un creciente interés por el consumo de gas licuado (GLP) y gas natural vehicular (GNV) en el área de transporte público, resulta de importancia el conocer, en general, sobre el diseño de Gasocentros y en particular, sobre las instalaciones electromecánicas para estos combustibles. Más aún, ahora que el gobierno peruano está más interesado en el consumo de gas natural no sólo para el transporte público sino también en el campo domiciliario e industrial y aprovechar así el gas de Camisea. En dicha investigación, realiza el diseño para la ampliación de un grifo existente para el expendio de GLP y GNV, en donde se da a conocer sobre las consideraciones técnicas, legales y económicas para el diseño del Gasocentro.

En el Perú se encuentra la investigación titulada: “MASIFICACION DEL GAS EN EL PERU EXPERIENCIA Y PERSPECTIVA” cuyo autor corporativo es Osinergmin, del año 2014; el cual indica que: los beneficios del gas natural no solo inciden en los sectores residenciales, comerciales e industriales, también lo hace en el sector transporte a través del uso del GNV, el cual propicia la renovación constante del parque automotor del país por las ventajas económicas y medioambientales del nuevo combustible por lo que el transporte público opere esencialmente con gas natural vehicular (GNV) es un imperativo económico, social y ambiental absolutamente factible, si se considera la alta competitividad de este combustible con relación con sus sustitutos y se establecen los mecanismos para incentivar su aplicación y que los transportistas puedan beneficiarse con el uso de un combustible económico y amigable con el medio ambiente..

Investigación BásicaNivel:DescriptivaDiseño:El diseño de la investigación es descriptivo simple porque se busca recoger información actualizada sobre el objeto de investigación.

Diagrama: M → ODonde:M: Muestra u objeto en que se realizará el estudio

O: Observación de la muestra.

Objetivo general Diseñar un Gasocentro de GNV como medida para mejorar la economía de los transportistas en la ciudad de Huancayo.

Objetivos específicos Variables1. Elaborar el diseño de la distribución general mediante una

evaluación técnica y de seguridad.2. Elaborar la metodología de cálculo de la red de gas

natural, selección de equipos del sistema de GNV y las características de los mismos.

3. Elaborar el diseño del sistema eléctrico.4. Elaborar el diseño de la distribución de los equipos de

seguridad5. Elaborar la metodología de un estudio de riesgos de

siniestros para la operación de la estación de servicio de GNV y GLP y sus posibles implicancias en las áreas circundantes.

6. Elaborar la metodología de un plan de contingencias el cuál debe adoptarse en caso de ocurrir un siniestro.

VI: Gasocentro de GNVVD: Economía de los transportistas

Población:

Todos los Gasocentros de GNV mediante sistema de GNC, que actualmente se encuentran en funcionamiento en el Perú.

Hipótesis general Teoría básicaSi se diseña un Gasocentro de GNV mediante el sistema de GNC (gasoducto móvil), y respetando las normas de seguridad establecidas por el Estado, entonces se podrá mejorar la economía de los transportistas en la ciudad de Huancayo.

Teoría del sistema de transporte de gas natural.

Teoría del sistema de abastecimiento de gas natural a estaciones de servicio virtuales.

Teoría de las instalaciones de estaciones de servicio de expendio de GNV

Teoría del sistema de despacho de GNV

Muestra:Futuro Gasocentro de GNV con sistema de GNC, Ubicado en la esquina de la Calle Real y Jr. Parra del Riego, distrito de El Tambo, provincia de Huancayo y departamento de Junín.Técnicas de recolección de datosTécnica empírica Técnica documentalDefinición conceptual

Gasocentro de GNV: Lugar o punto donde se realiza el expendio de GNV mediante dispensadores exclusivo para uso automotor sujetándose a la normativa vigente. Sus dimensiones son: Distribución general, instalaciones, equipos, financiamiento.

Economía de los transportistas: Hace referencia al costo del combustible para abastecer a su unidad, kilómetros recorridos y cuanta ganancia genera con ello sus dimensiones son: costo de combustible, recorrido, ganancia, financiamiento.

Técnicas de procesamiento de datos:Para el análisis de datos se ha utilizado la estadística en la que analizaremos e interpretaremos cada resultado obtenido de la recopilación de datos.Procedimientos de la investigación

Elección del objeto de observación

Recolección y análisis de información

Elaboración del diseño

Análisis y observación de los resultados

Definición operacional

Gasocentro de GNV: Variable que expresa el diseño de un Gasocentro de GNV, mediante la Evaluación técnica y de seguridad, Calculo y dimensionamiento de la red interna de GNV, Selección de la tecnología adecuada en cada etapa y proceso y por último la Evaluación económica financiera.

Economía de los transportistas: Variable que expresa la Economía de los transportistas mediante el Registro de precios de los combustibles en el portal FACILITO de OSINERGMIN, Registro de Capacidad de recorrido del combustible, Calculo de ganancia con GNV y ganancia con otros combustibles, Evaluación económica financiera de la conversión GNV.