TITULACION POR EXPERIENCIA QUE INGENIERO MECANICO …

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA

DE MÉXICO

FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES

CUAUTITLAN

EXPERIENCIA LABORAL EN DISTRIBUCION DE

GAS NATURAL

TITULACION POR EXPERIENCIA

LABORAL

QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE:

INGENIERO MECANICO

ELECTRICISTA

P R E S E N T A :

FRANCISCO JAVIER DAMIAN CASARRUBIAS

ASESOR:

DR. VICTOR HUGO HERNADEZ GOMEZ

CUAUTITLAN IZCALLI, ESTADO. DE MEXICO

2013

UNAM FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES CUAUTITLAN

1 IME

AGRADECIMIENTOS

Mi eterno agradecimiento a mis padres Francisco Javier Damian

Catedra y Margarita Casarrubias Apreza por que cada dia mi vida

me han apoyado, ayudado y enseñado a ser una mejor persona, por

todas las noches de desvelo que me dedicaron con todo su cariño y

comprension para que pudiera llegar a este momento.

Gracias a mi novia Rosa Elba Sanchez Malpica por todo su apoyo y

comprension en mi carrera profesional asi como personal, ademas de

llenar de alegria y de amor mi entorno.

A la UNAM, FES Cuautitlan por darme la oportunidad de sentar

las bases de mi carrera como profesionista, a cada uno de los

maestros de los que aprendi todo de lo que hoy dependo y de lo que

en un futuro pueda lograr.

Dr. Victor Hugo Hernandez Gomez le agradezco la comprension,

apoyo y colaboracion de este trabajo, asi como su enseñanza y

consejos durante mi estadia en la carrera.

A todos mis amigos que durante mi formacion en la carrera,

constituyeron un gran apoyo, ya que su amistad ha desempeñado un

papel importante en mi vida.


2 IME

INDICE

Objetivo----------------------------------------------------------------------------------------------------------- ------------3

Introducción----------------------------------------------------------------------------------------------------------------4

Función - Ingeniero de Diseño--------------------------------------------------------------------------------------5

Redes de Aprovechamiento de Gas Natural------------------------------------------------5

Normatividad------------------------------------------------------------------------------------------5

Levantamiento de Instalaciones----------------------------------------------------------------5

Propuesta de Proyecto----------------------------------------------------------------------------7

Memoria de Calculo---------------------------------------------------------------------------------8

Cuantificación de Materiales-------------------------------------------------------------------12

Estaciones de Regulación y Medición o Estaciones de Medición---------------------------14

Selección entre ERM o EM----------------------------------------------------------------------14

Calculo de Diámetros-----------------------------------------------------------------------------15

Selección de Medidores de Flujo-------------------------------------------------------------17

Accesorios-------------------------------------------------------------------------------------------19

Función - Coordinador de Ingeniería del Área Industrial-------------------------------------------------24

Programación de Trabajo----------------------------------------------------------------------------------24

Revisión de Proyectos--------------------------------------------------------------------------------------25

Diseño de Gasoductos principales---------------------------------------------------------------------25

Recorrido de Trayectoria------------------------------------------------------------------------26

Revisión de Planos--------------------------------------------------------------------------------28


3 IME

Uso de Materiales----------------------------------------------------------------------------------29

Estaciones de Regulación----------------------------------------------------------------------31

Cuantificación de Materiales-------------------------------------------------------------------31

Aportaciones a la Empresa------------------------------------------------------------------------------------------34

Conclusiones-------------------------------------------------------------------------------------------------------------36

Bibliografía----------------------------------------------------------------------------------------------------------------37

OBJETIVO

Dar a conocer las actividades que he desempeñado laboralmente, a lo largo de

nueve meses dentro de la empresa Gas Natural Industrial SA de CV. para así

obtener el título de Ingeniero Mecánico Electricista, mediante la opción de

Titulación por Trabajo Profesional.


4 IME

INTRODUCCION

GAS NATURAL INDUSTRIAL S.A. DE C.V. (GNI) es una empresa que pertenece

al GRUPO SIMSA; una serie de empresas con diferentes divisiones de servicios

tales como: transporte, construcción, energéticos etc. La división de energéticos

es el rubro en que laboro, ésta se encarga del diseño y construcción de

gasoductos, transporte y suministros de gas natural en diferentes estados del país

tales como: Edo de México, Tlaxcala, Hidalgo, Morelos, Veracruz, Guanajuato,

entre otros. Buscando el convertirse en el proveedor número 1 de los Estados

Unidos Mexicanos.

El puesto en el que ingrese a esta empresa fue el de Ingeniero de Diseño el cual

consiste en realizar proyectos de tipo residencial, comercial o industrial realizando

las redes internas de aprovechamiento del energético (R.I), Estaciones de

Regulación y Medición (ERM), Estaciones de Regulación (ER), Estaciones de

Medición (EM). Mediante levantamiento de instalaciones, realización y revisión de

planos demás de la cuantificación de materiales.

Desde el comienzo de mis actividades laborales se me informo de la prioridad de

los proyectos de la empresa del tipo industrial para los beneficios de la empresa y

su crecimiento, por lo tanto se me asigno a esta área exclusivamente por el buen

desempeño y rápido aprendizaje que presente dentro las tareas necesarias a

realizar en este tipo de proyectos

Mi desempeño y mi compromiso con mi trabajo en este puesto durante mis

primeros 6 meses, me han permitido aprovechar el crecimiento de la empresa y

así obtener el reconocimiento de mis jefes y tomar la oportunidad de ascender a

mi siguiente puesto laboral el cual actualmente sigo desempeñando dentro de la

empresa; Coordinador de ingeniería industrial.


5 IME

El puesto tiene como responsabilidades: el revisar el trabajo de los compañeros

que se encuentren dentro de esta área, como son el diseño de los recorridos de la

red externa, programación de proyectos, juntas de planeación con los diferentes

departamentos de la empresa.

INGENIERO DE DISEÑO

REDES DE APROVECHAMIENTO DE GAS NATURAL

Normatividad

Las normas de la Secretaria de Energía relacionadas con la distribución y

aprovechamiento de gas natural, las cuales son indispensables a tomar en

cuenta en mi labor al diseñar cada uno de los proyectos. Estas son:

o NOM-002-SECRE-2010

Esta norma tiene como objetivo conocer los requisitos mínimos de

seguridad a considerar al realizar un diseño de redes de

aprovechamiento de gas natural, desde la salida del medidor de una

estación de regulación y medición hasta cada uno de los aparatos de

consumo, el uso de materiales para su construcción e instalación, pruebas

de hermeticidad, operación mantenimiento y seguridad de dichas

instalaciones para su aprovechamiento de gas natural.


Esta habla de los requisitos mínimos de seguridad que se debe de

considerar al diseñar sistemas de distribución de gas natural por medio

de ductos, desde el punto de entrega del proveedor hasta el punto de

recepción del usuario final.


La norma trata de los requisitos mínimos que se deben cumplir en los

sistemas de transporte del gas natural dentro del territorio nacional,

incluyendo todos los sistemas de transporte en diseño, construcción y

operación inclusive los inertizados y abandonados, y aquellos ya

construidos con el objetivo de ser modificados.


6 IME

Levantamiento de Instalación

Al contar con el conocimiento de las normas mencionadas, lo siguiente que

realizaba era un levantamiento de instalaciones solicitado por el área de

comercialización; ya fueran de tipo industrial, residencial o comercial,

siendo mis objetivos en los levantamiento, el de conocer la ubicación y

consumo de los equipos del cliente para darle un adecuado suministro de

gas natural, después procedía a definir manualmente en un dibujo

isométrico (Figura 1) la trayectoria que consideraba más directa y segura,

de la tubería, a los equipos de consumo desde el gasoducto de distribución

en el cual se haría la interconexión.

Figura 1.- Dibujo isométrico

Considerando también la ubicación de la Estación de regulación y medición

o Estación de medición fuera el caso. Al mismo tiempo era necesario tomar

la longitud de la trayectoria (con el uso de un distanciómetro y un

flexómetro; figura 2) considerando si sería enterrada, oculta o visible o si

necesitaría el uso de encamisados en ciertas secciones; todo esto en base

a la normatividad.


7 IME

Figura 2.- Visita a instalaciones de un cliente para verificar la posible

trayectoria

(Con permiso de Lamitubo S.A. DE C.V.)

Otro recurso importante era el uso de la cámara fotográfica siempre y

cuando fuera permitido por parte del cliente, seleccionar las fotografías más

explicitas para ser mostrada la trayectoria diseñada y tener evidencias por

cualquier cuestionamiento.

Propuesta de Proyecto

Con el levantamiento finalizado y de regreso en la oficina de trabajo, el

dibujo en isométrico se lo proporcionaba a un dibujante (Ing. Civil o

Arquitecto) para que él lo plasmara en el software AutoCAD (Figura 3)

además de un reporte fotográfico diseñado en Power Point con la

trayectoria (Figura 4). Una vez terminado, procedía a revisar que hubiera

sido correctamente realizado tanto el dibujo como la presentación.

Después de esto le mostraba la propuesta a mi jefe directo (Coordinador de

ingeniería) para su visto bueno.


8 IME

Figura 3.- Trayectoria propuesta

Figura 4.- Reporte fotográfico (Con permiso de Papeles Ultra S.A. DE C.V.)

Ya con la propuesta aceptada por mi jefe, era presentada por el a su jefe

inmediato y posteriormente enviada al área de comercialización para que

ellos contactaran al cliente y se la presentaran buscando su aprobación y

así yo iniciara la ingeniería correspondiente.

Memoria de Calculo

Para el desarrollo de la ingeniería el primer paso que realizaba era el

determinar los diámetros y material a utilizar en mi proyecto asignado

mediante un cálculo de velocidad y pérdida de presión en la tubería, para

esto utilizaba 3 conceptos que a continuación describo, ya que son de gran

importancia como base para una ingeniería de calidad

o Consumo de los equipos del cliente

Es la suma de los consumos del poder calorífico de cada uno de los

equipos por alimentar con gas natural, esto lo consulto en la placa


9 IME

de datos del equipo, en una ficha técnica o en el consumo real del

combustible utilizado en ese momento; los consumos se pueden

obtener de diferentes unidades de medida como son: Kcal/h, HP,

C.C, KW, BTU/h, etc., pero son los m3/h de gas natural la unidad a

utilizar y para esto realizo las conversiones que sean requeridas para

llegar a esta unidad.

o Presión de trabajo

Es la presión con la que inicio el cálculo de los diámetros de la

tubería, siendo la suma de la presión manométrica con la que se

trabajara en la red de gas natural, este dato lo solicito directamente

con el cliente ya que algunos equipos necesitan mayor presión que

otros dependiendo del tipo que sean, por ejemplo un equipo de

cogeneración de energía o una maquina asfaltera necesitan una

gran presión de trabajo a comparación de una estufa o calentador de

agua. Otro dato es la presión atmosférica según la ubicación del

cliente, obtenida a través de la elevación con respecto al nivel del

mar.

o Materiales y diámetros interiores de la tubería

Los materiales para tubería que puedo utilizar de acuerdo con los

parámetros dados en la NOM-002-SECRE-2010, se relacionan con

la ubicación que se le puede asignar y se clasifican en tuberías

visibles, enterradas y ocultas como se muestra en la siguiente tabla.

Tabla 1.- Tipo de materiales

Siendo el acero cedula 40, polietileno, multicapa y el cobre tipo L o K los

más utilizados para el diseño de instalaciones de aprovechamiento de gas

natural por su costo y su calidad.

Los diámetros que comúnmente manejaba son desde ¼” hasta 14”; para

fines del cálculo, el diámetro interior siempre era el que utilizaba, ya que

este es el espacio real por el cual pasa el energético.

Material Oculta Enterrada Visible

Polietileno NO SI SI

Cobre tipo L o K SI SI SI

Acero negro, galvanizado y al carbon SI SI SI

Acero liso y corrugado SI SI SI

Multicapa PE-AL-PE SI SI SI


10 IME

Ya contando con lo anterior iniciaba el cálculo, colocando en toda la

trayectoria de la red “puntos de cálculo” (Figura 5) definiéndolos con letras

o números consecutivos. La ubicación de estos se determinan en base a

las siguientes condiciones:

o Cambio de materiales: entre cobre, polietileno, acero y multicapa

o Cambio de diámetros: uso de reducciones

o Subdivisiones de flujo: uso de T’s

o Cambio de presión: uso de reguladores.

Figura 5.- Puntos de calculo

- Mi siguiente función es la de realizar una memoria de cálculo para la

selección de los diámetros y el tipo de tubería a utilizar fuera óptima para el

funcionamiento de la red de gas natural.

o La fórmula usada para calcular los diámetros y demostrar que la tubería

instalada es la correcta es la ecuación de COX siempre y cuando la

presión fuera mayor a 20 g/cm².

Dónde:

e

522

21

L*S

D*)P(P 52.335 Q

5

2

2

)52.335(*)P(P

L*S*Q D

22

21

e


11 IME

Q Flujo de volumen en m3/h (20° C y 2.0 Kg/cm2)

P1 Presión inicial absoluta en Kg/cm2.

P2 Presión final absoluta Kg/cm2.

D Diámetro interior de la tubería en cm.

S Densidad relativa del Gas Natural a 20 ºC (0.6).

Le Longitud total equivalente en m. (por tramo)

Después calculaba la velocidad con la fórmula de la ecuación de

continuidad para los diferentes diámetros y se realiza el cálculo de la

velocidad del flujo de volumen con el diámetro real instalado.

La velocidad en cada tramo se calcula con la siguiente ecuación.

vA Q A

Q v

Dónde:

Q Flujo de volumen en (m3/h)

v Velocidad del fluido en (m/s).

A Área del diámetro interior del tubo 4

2DA

en (m2).

Todo este cálculo de la fórmula de COX estaba simplificado en una hoja

de Excel que ya contenía las formulas previamente revisadas y enlazadas,

ya que las unidades de verificación solicitan la memoria de cálculo en esta

presentación (figura 6-A).

Por el contrario cuando los equipos requerían baja presión (20 g/cm²) es

necesario colocar un regulador y esto genera un punto de cálculo y a partir

de ese punto era necesario utilizar la ecuación del Dr. Pole


12 IME

Ecuación de Pole:

xLxFtQh 2%

Donde:

%h Caída de presión en valor porcentual

Q Flujo volumétrico en (m3/h) del gas conducido.

Ft Factor de tubo, constante para mismo tipo y diámetro de tubería.

L Longitud de la tubería en metros.

Esta ecuación la utilizaba con el fin de demostrar la caída de presión entre

cada punto de cálculo y que esta no fuera mayor a 5%, de lo contrario se

tiene que proyectar un diámetro mayor en el tramo de tubería

correspondiente. Este cálculo también tenía que ser presentado en un

formato de Excel por la misma razón que el cálculo de COX por solicitud de

las unidades de verificación para la obtención de certificación de la

Secretaria de Energía.

Figura 6.- Formatos de entrega para la unidad de verificación

(A) Memoria de cálculo Cox


13 IME

(B) Memoria de cálculo Dr. Pole

Cuantificación de Materiales

El siguiente paso es definir la ubicación adecuada para cada accesorio

dentro del proyecto y para un fin en específico por ejemplo: el lugar

adecuado de la válvula de corte general para que fuera de fácil acceso en

cualquier tipo de incidente, también otros accesorios como podían ser

válvulas de seccionamiento, reguladores, venteos, etc. y con ayuda del

dibujante se plasmaban en el plano (Figura 7) el cual sería utilizado para la

construcción del proyecto.

Figura 7.- Plano finalizado


14 IME

Después de definida la ubicación de cada recurso, continuaba con la

cuantificación de todos los materiales y accesorios. Con el fin de generar

una lista de todos los materiales a utilizar para la realización del proyecto

como se muestra en la tabla 2.

Tabla 2. – Lista de materiales

Terminada la lista de materiales finalizada la adjuntaba con la memoria de

cálculo y además realizaba una tabla (Tabla 3) solamente con el tipo de

tubería y cantidad en metros lineales y el número de equipos a alimentar,

ya que esta tabla es solicitada por la unidad de verificación que certifica el

proyecto conforme a la NOM-002-SECRE-2010.

DATOS PARA LA UV

No DE EQUIPOS 3

DIAMETRO MATERIAL LONGITUD

EN METROS

6 AC 43.35

8 PE-3408 34.00

12 AC 31.00

2 AC 105.30

Tabla 3.- Datos para la Unidad de Verificación

Terminando los pasos anteriores se envía el proyecto al coordinador del

área para su revisión y en caso de que no surgiera algún comentario o

corrección por parte del coordinador el proyecto era aprobado y

M A TER IA L

C U A N TIF IC A D O

M A TER IA L

EX TR ATOTA L U N ID A D C ON C EPTO

93.70 2.30 96.00 ML TUBO DE AC. C. DE 2" Ø CON COSTURA CED 40 ASTM A53 GRADO B

8.30 0.70 9.00 ML TUBO DE AC. C. DE 1" Ø CON COSTURA CED 40 ASTM A53 GRADO B

0.10 0.10 ML TUBO DE AC. C. DE 3/4" Ø CON COSTURA CED 40 ASTM A53 GRADO B

98.40 1.60 100.00 ML TUBO DE COBRE RIGIDO TIPO "L" DE 1/2" Ø

16.0 16.00 PZA CODO SOLDABLE DE 90° DE AC. C. DE 2" Ø CED. 40


15 IME

posteriormente era enviado al departamento de costos para la cotización

global del proyecto para luego enviársele al cliente para su visto bueno. En

caso de concretarse la ingeniería, realizaba la requisición de material con

el software interno de la impresa (Gamo) para que automáticamente fuera

enviada al departamento de compras y ejecutaran la solicitud de tal

material.

ESTACIONES DE REGULACION Y MEDICION O ESTACIONES DE

MEDICION

Selección entre ERM o EM

Después de la aprobación del cliente hacia la red interna continuaba con el

diseño de la Estación de Regulación y Medición (ERM) o Estación de

Medición (EM) fuera el caso correspondiente para dicho proyecto bajo las

siguientes circunstancias:

o Es una ERM cuando el ducto de red externa al que será conectaría

la estación contenía una presión mayor a la que necesita la red

interna y por consiguiente necesitaba considerar un regulador

adecuado según las necesidades.

o Se utiliza una EM cuando no es necesario un regulador ya que la

presión de la red externa es la indicada para el proyecto de red

interna.

En ambos casos se considera un “medidor de flujo” el cual mediría la

cantidad de gas natural que consume el cliente en .

Calculo de Diámetros

Concluidos los pasos anteriores se inicia con el cálculo de los diámetros de

entrada y salida para el diseño que necesitaría la estación correspondiente

por lo cual tenía que tomar en cuenta los siguientes conceptos:

o Presión máxima en el gasoducto

o Presión mínima en el gasoducto

o Presión máxima en la red interna

o Presión mínima en la red interna


16 IME

o Consumo instantáneo

Dentro del cálculo de la ERM’S o EM’S una pregunta muy importante que

tenía que cuestionarme con cada proyecto era: ¿De qué tipo de material

viene la red externa?. Esto era porque dependiendo del tipo de material al

que se interconectaría el diseño dependería la presión a manejar, en

gasoductos construidos de acero la empresa maneja un rango de 21 kg/cm2

hasta 16 kg/cm2 y por otro lado en gasoductos de polietileno la presión es 7

kg/cm2 hasta 5.5 kg/cm2 aproximadamente.

Estas presiones son las consideradas como máxima y mínima en el

gasoducto, en cuanto la presión mínima de la red interna siempre la

considere igual a la presión que utilizaba para el cálculo de la red interna y

la presión máxima de la red interna era un kg/cm2 mas que la mínima por

motivos de seguridad; además de que el consumo instantáneo siempre se

maneja de acuerdo a la filosofía de operación del cliente esto quiere decir el

número máximo de equipos trabajando simultáneamente por su eficiencia

correspondiente.

Teniendo todos estos datos bien definidos comenzaba con el cálculo

mencionado para lo cual me apoyaba en el siguiente formato establecido

para la selección de los diámetros mínimos requeridos de entrada y salida

respectivamente:

Condiciones de operación

Pin max = 6.86 bar 7.0 Kg/cm2 99.56 Psig 687.Kpa Pin max = 4.41 bar 4.5 Kg/cm2 64.00 Psig 441.45 Kpa Pout max = 2.94 bar 3.0 Kg/cm2 42.67 Psig 294.3 Kpa Pout max = 1.96 bar 2.0 Kg/cm2 28.45 Psig 196.2 Kpa

Qmax = 152.00 SCMH = 0.13 MMSCHD Patm = 10.79 Psia

Diámetros y Velocidades


17 IME

Utilizando la ecuación de Continuidad de la Mecánica de Fluidos

obtenemos las velocidades de entrada y salida de la Estación de

Regulación y Medición

Q = V * A

Línea de Filtración y Regulación

Entrada Salida

Qact in = 28.7011 ACMH Qact out = 54.712 ACMH

Para v ≤ 18 m/s Para v ≤ 18 m/s

Diámetro de entrada requerido Diámetro de salida requerido

Din ≥ 0.9 pulg. Ø Dout ≥ 2.0 pulg. Ø

Diámetro Seleccionado DN de entrada

Diametro Seleccionado DN de salida

DNin = 2.0 pulg. Ø

DNout = 2.0 pulg. Ø

Vin = 3.94 m/s 12.91 ft/s Vout = 7.50 m/s 24.613 ft/s

Selección de Medidores de Flujo.

Habiendo determinado los diámetros de entrada y salida determinados, los

tipos medidores de flujo que utilizaba en el área industrial eran el medidor

tipo Turbina y tipo Pistón Rotativo ya que estos cumplen con las

condiciones requeridas para este tipo de área.


18 IME

Cada uno de los modelos los medidores cuenta con su ¨Q estándar¨ esto

quiere decir la cantidad de volumen que es capaz de medir dicho accesorio

en condiciones estándar establecidas por el fabricante. A continuación se

presenta una tabla de los modelos utilizados en mi empresa con cada uno

de sus ¨Q estándar¨ y el fabricante utilizado para este fin que es la

compañía American Meter.

Con ayuda del software “GAS Calc 3.0” defino el tipo de medidor y cantidad

de flujo capaz de medir según las condiciones del proyecto; los factores que

a utilizar son:

o Presión (psi): es la presión manométrica a la que trabaja la red

interna

o Temperatura (°C): constante del gas natural para caculos 20 °C

o Elevación (m): elevación respecto al nivel del mar

o Volumen ajustado( ): Consumo instantáneo

o Volumen medido( ): capacidad del medidor

El primer paso que llevo a cabo es introducir la presión, temperatura,

elevación y volumen ajustado para obtener el volumen medido ya que este

me proporciona el rango que se utiliza para elegir el medidor (Figura 8).


19 IME

Figura 8.- Calculo del volumen medido

El primer dato obtenido era el volumen medido, tomando el ejemplo de la

imagen anterior el volumen medido es = 30.088 m3 esto quiere decir que

debía tomar un medidor con un Q estándar mayor a este por ejemplo un G-

25 con un Q estándar = 40 mᶟ para después calcular el volumen ajustado

que me proporcionaba cual sería el flujo máximo que sería capaz de medir

en las condiciones establecidas el medidor seleccionado en este caso el G-

25 (Figura 9)

Figura 9.-Calculo del flujo máximo

En la Figura 9 por ejemplo se puede ver que en ese caso en particular el

modelo G-25 era capaz de medir hasta 115.037 mᶟ en las condiciones

ingresadas. Haciendo una sencilla operación podía obtener el porcentaje al

cual trabajaría el medidor seleccionado.

En este caso nuestro medidor trabajaría al 75.22% lo cual estaría dentro de

las condicionantes que nos marca el fabricante que debe ser alrededor del


20 IME

80% de la capacidad de los medidores para una medición lo más precisa

posible ya que de quedar en un porcentaje demasiado bajo el gas si fluía a

través de la tubería pero la cantidad cuantificada por el medidor era menor

a la real consumida por el cliente y si se presentaba el caso contrario y lo

diseñaba con un porcentaje muy cercano al 100% de la capacidad del

medidor podía llegara a presentarse que los equipos no recibieran el

volumen requerido y por lo tanto no trabajarían como el cliente lo requería.

Accesorios

Ya contando con los diámetros requeridos y el medidor seleccionado

dependiendo de las necesidades del proyecto en relación con la selección

de una ERM o EM.

En caso de ser una EM los diámetros y el medidor eran más que suficientes

para comenzar con el diseño del arreglo mecánico que dé inicio siempre

incluía un filtro tipo “Y” bridado para la recolección de partículas que

podrían dañar el medidor y debe ir antes del medidor, además mi EM debía

contar con un Bypass para el mantenimiento de los accesorios principales

como muestro en la Figura 10.

Figura 10.– Estación de medición


21 IME

Además de otros accesorios menos notorios pero de gran utilidad como el

uso de manómetros posicionados en un injerto que era constituido de un

cople ¼” AC, después un niple corrido ¼” AC, una válvula de bronce

roscable ¼” y por último el manómetro NPT (roscable) ¼”siempre el rango

de presión de este manómetro debía ser el doble en comparación con la

presión de trabajo esto quiere decir que si la presión en la tubería era de 2

Kg/cm² el manómetro debía tener un rango de 0-4 Kg/cm², también el uso

de injertos como purgas en caso de que se le hiciera mantenimiento u otros

para poder medir del poder energético del gas natural por parte del

departamento de medición de nuestra empresa; una generalidad en todos

los accesorios (válvulas, filtros, codos, tee’s, etc.) en la mayor parte de los

diseños de mi parte es que fueran soldables para la prevención de fugas

que son comunes en los de tipo roscable y además que siempre una

estación empezara en brida y terminara en brida con sus respectivas

dimensiones bien definidas por cotas para su precisa construcción, medidas

entre accesorios o mejor dicho espaciamientos no eran del todo necesarios

para el correcto funcionamiento de las estaciones pero son muy

importantes al dar las dimensiones con la quedarían construidas, el carrete

mínimo que siempre se maneja de tres veces el diámetro de la tubería por

ejemplo en la imagen anterior que es de 2” el diámetro mínimo seria de

(2.54 cm)(2)(3)= 15.24 cm pero siempre se manejo una pequeña holgura

manejada por mi criterio por ejemplo 20 cm en ese caso, todos estas

pequeñas decisiones hacían la diferencia entre facilitar su construcción y

colocación o complicar el trabajo de otros compañeros de trabajo que eran

los encargados de construir cada uno de mis diseños

Las estaciones además de su cálculo y accesorios plasmados en un plano

con ayuda nuevamente de un dibujante debían contar con una soporteria

adecuada y una protección adecuada del medio físico por lo tanto eran dos

consideraciones más que debía realizar para el diseño de las Estaciones(

Figura 11).


22 IME

Figura 11.– Plano finalizado de una Estación de medición

Un gabinete y soporteria implica más material que cuantificar y esto lo hacía

junto con la cuantificación del material para la estación ya que este diseño

necesita su propia lista de material a parte de la de red interna.

Este proceso se lleva a cabo en caso de requerir una EM, ahora en caso de

necesitar una ERM como su nombre lo indica lo que necesitaba además de

todo lo ya mencionado era un regulador de presión.

En el mercado existen diversas variedades de reguladores pero en mi

empresa solo se manejaban algunos reguladores en específico por acuerdo

que ellos tienen con los fabricantes, entre estos destacaban los Mooney

Dresser, Axial Actaris, Itron, etc. (Figura 12) la selección del regulador

dependía de sus características y especificaciones que consultaba en cada

una de las fichas técnicas de estos, además de la capacidad volumétrica y

los rangos de presiones permisibles.


23 IME

Figura 12.-Reguladores de presión para gas

Por otro lado en caso de que la ERM (Figura 13) del proyecto requería

interconectarse con un gasoducto de acero que son los que contienen

mayor presión comparada a los gasoductos de polietileno; tenía que

contemplar que ANSI tenía que usar para cada accesorio. La norma ANSI

es una norma que especifica los accesorios de suma importancia al tomar

en cuenta las presiones de interconexión con los gasoductos, las normas

ANSI que se utilizan son dos: ANSI 150 lb (10.54 kg/cm²) y ANSI 300 lb

(21.09 kg/cm²) que indican la cantidad de presión que soportan los

accesorios en libras por pulgadas cuadrada (psi o lb/plg²).

Figura 13.- Estación de medición y regulación

Concluyendo el diseño de la estación ya fuera ERM o EM con su respectivo

cálculo, plano y lista de materiales, lo entregaba al coordinador del área

para su revisión y posteriormente su aprobación para subir la requisición de

materiales al el software interno de la impresa (Gamo) como en su

momento hacía para las redes internas.


24 IME

Figura 14.- Estación de regulación y medición ubicada en Naucalpan, Edo

de México. (Propiedad de Gas Natural Industrial S.A. DE C.V.)

COORDINADOR DE INGENIERIA DEL AREA INDUSTRIAL

Como ya lo había mencionado en la introducción de este trabajo el puesto

en el que actualmente me desempeño es el de Coordinador en específico

del área industrial de donde expondré las nuevas responsabilidades y

oportunidades de aprendizaje que esta empresa me ha confiado y como

comentario extra mi jefe en este momento es el Subjefe de ingeniería

región centro y él es el responsable de evaluarme cada proyecto que yo le


25 IME

presente ya sea hecho por los ingeniero de diseño (aprobado por mi

previamente) o directamente diseñados por mi parte que mencionare más

adelante .

Mi primer responsabilidad como coordinador ha sido la de conocer cada

gasoducto de distribución de la empresa en funcionamiento, diseño o

construcción cual sea el caso y en que estatus esta cada gasoducto, red

interna y ERM, EM o ER del área industrial además de los proyectos

prioridades de la empresa. Los gasoductos que están dentro de nuestra

responsabilidad hablando de las oficinas de Naucalpan donde laboro

actualmente son: Huamantla (actualmente en diseño), Parque Civac (en

construcción), Ocoyoacac (construido y entregando gas),Santiago

Tianguistenco (en construcción), Yecapixtla (en diseño), Lara Grajales

(Construido y entregando gas), Calpulalpan (Construido y entregando gas),

CD Sahagún (en Construcción),Texcoco (en diseño) y finales Cuautitlán y

Tultitlan (Construidos y entregando gas). Además de conocer cada proyecto

de nuestra empresa se ha confiado un equipo de 5 ingenieros que están a

mi cargo realizando las tareas que mencione acerca del puesto de

Ingeniero de Diseño.

PROGRAMACION DE TRABAJO

Una de las primeras acciones realizado como Coordinador ha sido la de

programar cada uno de los proyectos con fechas aproximadas de inicio y

termino ya que cada proyecto puede sufrir cambios, ajustes o correcciones,

así que las fechas pueden ser ajustadas según las necesidades de cada

proyecto, para programar estos trabajos me he apoyado en el software

Project de Microsoft (Figura 15) ya que ha sido una buena herramienta para

llevar un buen control de avance así como de ayuda para los ingenieros

que están a mi cargo para consultar sus fechas de entrega de proyectos,

levantamientos o cualquier cambio de prioridad.


26 IME

Figura 15.- Programación de Proyectos

REVISION DE PROYECTOS.

La revisión de proyectos es una tarea que se debe cumplir cada día de

trabajo y tener una buena organización del tiempo para que pueda ser

posible revisar proyectos de la gente a mi cargo, por ello se debe de revisar

cada punto de cada proyecto desde la trayectoria, calculo, listas de

materiales ya sea de red interna o Estaciones, el cuestionamiento de la

normas a los ingenieros de diseño y el evaluar cómo están manejando su

aplicación, en caso de encontrar alguna inconsistencia hacerlo notar a la

brevedad posible ya que esto representa retrabajo y por lo tanto es

reflejado en retraso en los tiempos del equipo al entregar resultados.

Cada lunes de la semana se tiene que asistir a una junta de planeación de

proyectos con los demás departamentos de la empresa y así como de

entregar los resultados o estatus de las prioridades de la semana anterior,

estas prioridades son directrices del mismo dueño de la empresa donde

laboro y por lo tanto requieren de toda la atención posible. Por ello se toma

la decisión de enfocar a cada uno de los ingenieros a una región en

específico para que puedan conocer una información más global de los

clientes para los que diseñamos las ingenierías en cada proyecto.

DISEÑO DE GASODUCTOS PRINCIPALES.

Diseñar redes externas es una tarea que he adquirido con el puesto y esto

comienza con el estudio de mercado del área de comercialización que nos

indica que región dentro de nuestro territorio comercial son viables para

construir gasoductos de distribución y esto permite iniciar con un recorrido


27 IME

de la trayectoria propuesta para los gasoductos con los responsables del

área de construcción, dibujo, gestoría, y comercialización, ya que cada uno

de estos departamentos está a cargo de realizar diferentes tareas para

hacer posible el proyecto.

Recorrido de Trayectoria

El recorrido por lo general es a pie ya que se tiene que revisar cada aspecto

de la trayectoria física del proyecto (Figura 16)

Figura 16.- Levantamiento de trayectoria para red externa

En campo, es necesario revisar que las normas antes mencionadas sean

cumplidas y puedan ser aplicables para facilitar la construcción del

gasoducto, así como definir con cada uno de los asistentes al recorrido de

la trayectoria, que método de construcción es el más conveniente para el

proyecto ya que contamos con dos tipos de métodos:


28 IME

o Cielo abierto: esta manera es la más barata de las dos ya que solo

requiere que se haga una abertura de zanja de una cierta

profundidad que por lo general va de 2 a 3 m, aunque cabe

mencionar que debe contener material de relleno como es arena o

material de la misma excavación, pero en muchas ocasiones no se

puede llevar a cabo este métodos a consecuencia por problemas

sociales, de vialidad, algunos tipos de construcciones o

restricciones por parte de las distintas dependencias

gubernamentales (Figura 17).

Figura 17.- Construcción denominada “Cielo abierto”

o Perforación direccional: Este método permite dirigir la tubería a

través del suelo, gracias a una máquina perforadora que es capaz

de ser dirigida lo que disminuye el impacto social en las zonas más

urbanizadas, además que es obligatoria en algunos casos por la

normas, también existe la direccional que lleva encamisado para

mayor protección cuando son de alto riesgo para la tubería a

instalar como son: cruces ferroviarios, gasolineras, ríos, etc. (Figura

18).


29 IME

Figura 18.- Construcción por medio de perforación direccional

Revisión de planos

Con la trayectoria definida y el método que se usara para la construcción

del ducto en cada sección, se plasma solamente la trayectoria con ayuda

del departamento de dibujo para luego ser enviada a las oficinas de Torreón

donde la parte administrativa de la empresa revisa la trayectoria y

determina los distintos diámetros a utilizar así como el material. Cuando la

administración ha definido el proyecto con los datos mencionados comienza

la tarea al supervisar la realización de los planos del proyecto con ayuda de

un levantamiento topográfico para revisar la trayectoria exacta que

conducirá nuestra instalación ya que otros tipos de servicios como puede

ser agua, luz, teléfono etc., pueden encontrarse en nuestra trayectoria y si

esto sucede buscar la mejor solución para no invadir el derecho de espacio

de cada servicio.

Los planos a revisar son dos generales: un plano en vista planta y otro en

isométrico (Figura 19), además de otros en particular como lo son

estaciones de regulación (ER) pero que más adelante se explicara. Todos

los planos son usados por los distintos departamentos de la empresa desde

gestoría para la obtención de permisos hasta el departamento de

construcción.


30 IME

El plano de planta debe denotar la ubicación exacta donde se alojara la

tubería mostrando los cruces de ríos, vías férreas, puentes, avenidas etc.

Además mostrar todos estos detalles es la principal utilidad de este plano;

por otro lado el plano isométrico es para visualizar los arreglos mecánicos

necesarios para el proyecto y su principal utilidad es la de apoyar en la

realización de la ingeniería del proyecto que conlleva, entre esta los

accesorios que se utilizaran como son: codos, tee’s, válvulas, encamisados,

venteos etc. y a su vez esto ayuda más adelante para la cuantificación de

todos los materiales.

(A) (B)

Figura 19.- Plano Isométrico (A) y Plano en vista planta (B)

Uso de Materiales

Al tener definido los planos generales con los diámetros y el tipo de material

a utilizar, reviso en qué punto en específico se realiza un cambio de

material de AC a polietileno ya que en este punto en específico se

necesitara una ER para hacer posible el cambio de material, además debo

considerar los elementos necesarios para realizar la interconexión de

entrada y salida entre la ER y el ducto.

El uso del acero se considera para el ducto principal y a su vez el uso del

polietileno se considera para los ramales del ducto que distribuyen hacia los

clientes a excepción de los clientes que su ubicación se encuentre en el

paso del ducto principal o tengan un consumo de grandes dimensiones.


31 IME

La construcción de una Estación de regulación siempre es considerada

para hacer posible el cambio de material de AC a polietileno ya que por lo

general en esta se reduce la presión de 21 kg/cm² a 7 kg/cm².

Para el diseño una ER un aspecto muy importante es la ubicación exacta

en la que se encontrara ya que por lo común se alojan en un registro

subterráneo y sus medidas pueden variar entre registros de 3 m² hasta 5 m²

(Figura 20) y esto depende de las necesidades del proyecto y la capacidad

que puede brindar el arreglo mecánico; además de considerar el

mantenimiento a futuro y el factor social, ya que en cada zona urbana el

impacto de la instalación de gas natural es recibido de diferente manera por

la población, puede ser visto como una fuente de energía confiable y

segura como puede llegar a ser visto como la creación de un ambiente

inseguro y de alto potencial de riesgo por las comunidades menos

informadas acerca del tema.

(A) (B)

Figura 20.-Plano del arreglo mecánico de una ER (A) y Vista exterior de

una ER (B).


32 IME

Estaciones de Regulación.

Para el comienzo de la ingeniería de la ER se encuentra el cálculo de los

diámetros de entrada y salida con las mismas formulas empleadas para las

EM’S o ERM’S ya que el diámetro de entrada determina la derivación que

considerare del ducto principal.

Los aspectos a considerar para la ingeniería de una ER comienzan con

filtro coalescedor que su función es absorber todas partículas de suciedad

que pueda traer el gas natural así como las gotas de líquido que se pueda

llegar a condensar en cierto momento, después del filtro se considera

siempre de un tren de regulación doble esto quiere decir de dos

reguladores que también en su totalidad los considerados son de mooney

dresser ya que en especial este tipo de reguladores son altamente

confiables y no requieren un mantenimiento muy constante.

El colocar dos reguladores en serie es con el fin de que el regulador A o

primer regulador sea el que esté trabajando y el regulador B solo este

censando la presión de salida en caso de que el regulador A falle y la

presión aumente el regulador B entra en función y comienza a regular la

presión, además de contar con dos pilotos de censo mas que es uno

previsor de baja presión y otro por alta presión, en caso de que todo este

sistema falle el regulador B cuenta con una válvula de corte automático

(slamshut); también la ER debe contar con By pass para cuando se dé el

mantenimiento a los reguladores se pueda accionar esta línea y no se de

desabasto en el ducto de gas natural.

Cuantificación de Materiales.

Ya con el ducto de red externa definido procedo a realizar la cuantificación

del material necesario para el ducto de gas natural.

Para la tubería de acero de 6” o mayor en diámetro, siempre se considera

con recubrimiento tricapa de polietileno ya que esta la protege en contra de

la corrosión del suelo, en diámetros menores considero el recubrir la tubería

de acero con cinta poliken mecánica que es una protección contra impactos

o vibraciones en el suelo y cinta poliken anticorrosiva que como su nombre


33 IME

lo menciona es contra la corrosión, la cinta poliken en diámetros menores

es conveniente en cuestión de costo contra tubería con recubrimiento esta

es la razón de este uso.

Para la tubería de polietileno solo se considera un tipo en especial que es la

tubería PEHD (tubería de polietileno de alta densidad) esta es la tubería

que cuenta con el mayor espesor de entre las de este material, otra

característica es que tiene flexibilidad y no necesita protección contra la

corrosión en comparación del acero, además cuando se requiere una

interconexión a este tipo de tubería ya en funcionamiento, esta acción es

más segura que en acero por la menor presión que maneja y de que no

necesita soldadura ya que las uniones que se realizan con este material

son termofusionables o electrofusionables.

El uso de encamisados se determina de acuerdo a la norma vigente,

además del uso de criterio como ingeniero y pensando siempre en la

seguridad con que debe contar el proyecto; como ya lo había mencionado

antes por lo general se utilizan donde el trayectoria del ducto se encuentre

con: cruces ferroviarios, gasolineras, ríos, autopistas, torres de alta tensión

entre otros. El acero cedula 20 en general es el que más se considera para

uso en estos arreglos, siempre y cuando el departamento de gestoría

obtenga los permisos correspondientes con las diferentes dependencias ya

sean municipal, estatal o federal. Ya que algunos organismos solicitan el

uso de acero cedula 40 ya que este tiene un mayor espesor en

comparación del acero cedula 20. Los encamisados pueden colocarse ya

sea en cielo abierto o perforación direccional así que no representan alguna

diferencia estos métodos de construcción en la consideración de este tipo

de protecciones.

La diferencia entre diámetros del ducto conductor de gas natural y la tubería

que se usara para encamisado debe ser el adecuado ya que si queda

demasiado grande esta diferencia representa un costo innecesario y si por

el contrario es demasiado pequeña no permitirá una adecuada construcción

además de no brindar la protección esperada. Por ello se ha estandarizado

que haya una diferencia de dos diámetros entre las tuberías, esto quiere

decir por ejemplo: si el ducto es de 4” el encamisado deberá ser de 8”.

El proyectar encamisados debo tener presente la cuantificación de algunos

accesorios que hacen posible este tipo de arreglos como lo son:


34 IME

o Sellos: se colocan en los dos extremos del encamisado para aislar la

abertura que provoca los dos distintos diámetros de la tubería.

o Centradores: estos son hechos de goma y forma de O, además su

diámetro exterior es igual al diámetro interior de la tubería para

encamisado y el diámetro interior es igual al diámetro exterior del

ducto conductor de gas, se coloca un centrador cada 2.5 m para el

centrar la abertura entre las tuberías.

o Venteos: los proyecto en los extremos del encamisado y se colocan

a partir de un injerto colocado en el encamisado, al cual se conecta

una tubería por lo general de 2” de acero cedula 20 es proyectado al

exterior sobresaliendo de la superficie en aproximadamente 2.5m

del nivel del suelo.

Terminando con toda la trayectoria definida, con los planos revisados y con

el material identificado; procedo a definir una lista general de todos los

materiales necesarios para realizar el proyecto (Figura 21).

Figura 21.- Lista general de materiales para un gasoducto principal.

Por ultimo se envía el proyecto a mi jefe directo para su revisión, y después de su

posterior aprobación solicito a algún ingeniero de diseño elabore la requisición

correspondiente.


35 IME

APORTACIONES A LA EMPRESA

Mi relación laboral con la empresa comenzó con la capacitación acerca de

su metodología de trabajo, en esta etapa mi aportación comenzó con el

tener toda la disponibilidad de aprender sobre el tema de gas natural, tanto

la disponibilidad de trabajar fuera del horario establecido, todo esto con el

fin de acelerar mi aprendizaje y así el ser productivo a la empresa.

Mi primer beneficio que se puede ya sustentar con hechos hacía con la

empresa llego en mi primer proyecto como ingeniero de diseño que fue la

empresa Química Amtex S.A de C.V. ubicada en Coyoacán, Edo de

México. Este proyecto lo diseñé desde el levantamiento, propuesta, calculo,

lista de materiales, etc. también tuve la fortuna de haber diseñado la ERM

de esta empresa que actualmente consume un promedio de 800 m³/h y

trabaja las 24 horas lo que arroja un cobro promedio de 570,000 por parte

GNI. Además de proporcionarle un ahorro monetario Química Amtex de un

30% en comparación a su antigua instalación de gas L.P.

Con un poco de experiencia ya adquirida propuse la estandarización de las

ERM, ya que anteriormente no se tenía ningún antecedente de los tipos de

ERM que se diseñaban, medidas exactas, reguladores, purgas, colocación

de manómetros, etc. y en general todo era diseñado sin ninguna referencia.

Así que propuse clasificarlas por la capacidad de sus reguladores, tuberías

en ANSI 150 o ANSI 300, diámetros de entrada y salida, etc. esta

clasificación finalizo en 8 diferentes ERM’S que actualmente están siendo

proyectadas por los ingenieros de diseño, además de facilitar su

construcción ya que se han mandado fabricar en serie algunos tipos que

resultan ser los más comunes. Y cabe mencionar que en parte de esta

aportación me permitió ascender a mi siguiente puesto laboral

Como Coordinador de Área la programación de proyectos ha proporcionado

a los ingenieros de diseño la oportunidad de organizarse en cada aspecto

que requiere la ingeniería de un proyecto, el programar los proyectos

también permite la justificación de tiempos ya que en algunas ocasiones por

razones ajenas a nuestro departamento los proyectos con prioridad pueden

ser relevados por otros proyectos emergentes, y con la programación se

denota el trabajo por día de cada uno de los elementos a mi cargo.


36 IME

En el diseño de gasoductos principales he logrado el concretar el diseño de

un proyecto que actualmente ya se encuentra en construcción, este se

encuentra en el parque industrial CIVAC, ubicado en Jiutepec, Morelos.

Este proyecto contiene 21 empresas algunas de renombre como Unilever,

Nissan, Baxter, etc. a las cuales se les proporcionara el servicio a partir de

la segunda mitad de este año, además de que actualmente esto

comenzando con el diseño de otro gasoducto principal que tendrá cerca de

60 km de longitud y se encontrara en 4 municipios del Estado de México

que son Texcoco, Ixtapaluca, Chalco y Los Reyes.


37 IME

CONCLUSIONES.

La experiencia laboral que he tenido dentro de la empresa ha sido de una

manera muy diversa, combinando el trabajo de oficina con trabajo en

campo y esto me ha ofrecido un amplio desarrollo como profesionista,

formándome una mayor perspectiva dentro del ramo de la ingeniería ya que

pocos trabajos ofrecen estas dos alternativas a la vez.

Las actividades que he desempeñado desde que me desenvolvía como

ingeniero de diseño hasta ser ahora coordinador del área de ingeniería

industrial han beneficiado a la empresa “Gas Natural Industrial”; como ya lo

mencione existen proyectos que hoy en día sirven de evidencia del trabajo

realizado por mi parte, además de los proyectos que en el presente estoy

realizando y en futuro no muy lejano representaran beneficios tanto

económicos como crecimiento de la empresa misma.

Mi inserción a esta empresa y la dificultad de mi trabajo la he podido

sobrepasar gracias a las aptitudes adquiridas dentro de mi formación

académica en la Facultad de Estudios Superiores Cuautitlán, en la carrera

de Ingeniero Mecánico Electricista brindándome los conocimientos

necesarios para integrarme al sector laboral.

Debido a mi correcto y rápido aprendizaje se me confiaron

responsabilidades de gran importancia, las cuales he podido cubrir de

manera exitosa, obteniendo el reconocimiento por realizar cada tarea

teniendo una buena actitud para enfrentar el reto que representaban.

El laborar en esta empresa me ha permitido darme cuenta de la gran

importancia del sector energético para la industria, en este caso las

oportunidades de aplicación del gas natural; además de los beneficios que

puede ofrecer como son: bajo costo, mayor seguridad y menos

contaminantes expuestos al ambiente, etc. esto en comparación a otros

combustibles utilizados por el hombre.


38 IME

BIBLIOGRAFIA

1- Norma Oficial Mexicana NOM-002-SECRE-2010, Instalaciones de

aprovechamiento de gas natural.

2- Norma Oficial Mexicana NOM-003-SECRE-2011, Distribución de gas natural y

gas licuado de petróleo por ductos.

3- Norma Oficial Mexicana NOM-007-SECRE-2011, Transporte de gas natural.

4- Hoja de datos de seguridad para sustancias química Gas Natural, PEMEX gas

y petroquímica básica.

TITULACION POR EXPERIENCIA QUE INGENIERO MECANICO …

Documents

Transcript of TITULACION POR EXPERIENCIA QUE INGENIERO MECANICO …