Instalaciones Agua Y gas

CICLO FORMATIVO DE GRADO MEDIO
TÉCNICO EN MONTAJE Y MANTENIMIENTO
DE INSTALACIONES DE FRÍO, CLIMATIZACIÓN Y PRODUCCIÓN DE CALOR
MÓDULO 8:
Instalaciones de agua y gas
Tomo 1
FORMACIÓN PROFESIONAL ESPECÍFICA
CICLO FORMATIVO
MONTAJE Y MANTENIMIENTO
DE INSTALACIONES DE FRÍO,
CLIMATIZACIÓN Y
PRODUCCIÓN DE CALOR
GRADO MEDIO
MÓDULO 8
INSTALACIONES DE
AGUA Y GAS
Tomo 1
AUTORES:
Rafael Ferrando Pérez
Pablo Jiménez Martorell
Edita
Conselleria de Cultura, Educación y Deporte
Cámara Oficial de Comercio, Industria y Navegación de Valencia
Autores Expertos
Rafael Ferrando Pérez / Pablo Jiménez Martorell
Dirección y coordinación del proyecto
Cámara Oficial de Comercio, Industria y Navegación de Valencia
Isabel Galbis Cordova, Directora de la Escuela de Negocios Lluís Vives
Antonio Carmona Domingo, Subdirector de la Escuela de Negocios Lluís Vives
Julián Moreno Calabria, Coordinación de Programas
Máximo Moliner Segura, Coordinación General del Proyecto
Ilustración de portada: José María Valdés
Fotografías e ilustraciones de interior: Autores del módulo
Diseño y maquetación: Rosario Mas Millet
Todos los derechos reservados. No está permitida la reproducción total ni parcial
de esta publicación, ni la recopilación en un sistema informático, ni la transmisión
por medios electrónicos, mecánicos, por fotocopias, por registro o por otros métodos,
sin la autorización previa y por escrito del editor.
ISBN: 978-84-96438-44-6
978-84-96438-51-4
CONTENIDO DEL MÓDULO OCHO
TOMO 1
Introducción al Ciclo ........................................................................
U.D. 1 Abastecimiento y saneamiento de aguas..........................
U.D. 2 Suministros de agua ..........................................................
U.D. 3 Cálculo de instalaciones de agua......................................
U.D. 4 Montaje y mantenimiento de instalaciones de agua .......
7
17
49
93
141
TOMO 2
U.D. 5 Instalaciones de gases combustibles .................................
U.D. 6 Interpretación de planos...................................................
U.D. 7 Montaje y mantenimiento de instalaciones de gas ..........
Glosario del Módulo .........................................................................
181
283
333
399
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE
AGUA Y GAS
INTRODUCCIÓN A INSTALACIONES DE AGUA
M8
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
INTRODUCCIÓN A INSTALACIONES DE AGUA
INTRODUCCIÓN
Este libro se ha redactado como libro de texto y consulta para los alumnos
del módulo de Instalaciones de agua y gas que forma parte del ciclo
formativo de grado medio correspondiente al título de Técnico en montaje
y mantenimiento de instalaciones de frío, climatización y producción de
calor.
Sus contenidos se han adaptado a los contenidos y capacidades que indica
el RD 2046/95, de 22 de Diciembre de 1995, en el que se establece la
titulación.
En todo el libro se ha pretendido eliminar el exceso de terminología
científica, a favor de la comprensión por personas cuya principal capacidad
es la manual y de aplicación de las técnicas. No se aportan demostraciones
matemáticas ni se profundiza en las teorías físicas de los procesos. Por
el contrario, se dan muchos valores habituales y orientativos referidos a
las instalaciones actuales.
Se dan por sabidas las habilidades ya impartidas en primer curso, referidas
a técnicas de mecanizado de tuberías, uniones, soldadura, etc.
El diseño de las instalaciones se basará en el nuevo Código Técnico de
la Edificación, que sustituye a las Normas básicas para las instalaciones
interiores de suministro de agua, vigente hasta la fecha.
PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS
Repasaremos las propiedades de los fluidos aplicadas a los líquidos.
Los fluidos pueden ser:
•
Comprensibles, como los gases.
•
Incompresibles, como los líquidos.
HIDROESTÁTICA
Es la parte de la física que estudia los líquidos en estado de reposo.
Presión:
La presión es la relación entre una fuerza y la superficie de aplicación
de la misma.
Presión = Fuerza / Superficie
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MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
INTRODUCCIÓN A INSTALACIONES DE AGUA
El concepto de presión es muy importante en agua, y las unidades son
muy variadas, pero utilizaremos normalmente las siguientes:
•
Pascal = 1 Newton / metro cuadrado. Símbolo Pa.
•
Kp/cm2 (o kg/cm2) = Kilopondio / centímetro cuadrado.
•
Metro de columna de agua m.c.a.
•
Milímetro de columna de agua mm.c.a.
•
Milímetros de mercurio mm.hg.
•
Bar y milibar = 0,001 Bar.
En la práctica habitual, para cuando no se necesita mucha precisión, es
muy corriente realizar la simplificación siguiente:
1 kp/cm2 = 1 Atmósfera = 1 bar = 100 kPa
1 kg/cm2 = 10 m.c.a
En la tabla siguiente se pueden encontrar las equivalencias exactas entre
las unidades de presión mencionadas.
KPa
Kg/cm2
m.c.a
Kpa
––––
0,0102
kg/cm2
102
m.c.a
Psi
mm.hg
Atm
0,00102 0,149
7,36
0,00987
––––
10
14,7
736
0,968
98,1
0,1
––––
1,49
73,6
0,0968
PSI
6,8
0,068
0,68
––––
50
14,7
mm.hg
0,133
0,00136
0,00136 0,0199
––––
760
Atm
101,3
1,033
10,33
736
––––
15,18
El aparato que mide la presión se denomina Manómetro, y suele ser una
esfera parecida a los termómetros. Tiene un tubo muy fino que conecta
con el recipiente cuya presión queremos medir. La presión empuja y
deforma un fuelle metálico, que está conectado con la aguja indicadora.
El agua contenida en un recipiente provoca una presión sobre sus paredes
proporcional a la altura de la columna de líquido.
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MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
INTRODUCCIÓN A INSTALACIONES DE AGUA
A mayor profundidad mayor presión.
La fórmula es P = H x
Siendo
P = presión en Pa
H = altura en metros.
= peso específico del agua = N/m3 = 9.800
Ejemplo: Calcula la fuerza que produce el agua sobre el fondo de una
balsa de 2 x 2 m y 6 m de altura, cuando está llena.
Presión = Fuerza / superficie; Fuerza = Presión x Superficie
Superficie = 2 x 2 = 4 m2
Presión = H x = 6 x 9800 = 58.800 Pa
Fuerza = P x S = 58.800 x 4 = 235.200 Newton = 24 Tm.
HIDRODINÁMICA
Es la parte de la física que estudia los líquidos en movimiento.
Caudal:
El caudal nos indica el volumen de un fluido que circula por unidad de
tiempo, es decir la cantidad de líquido o de gas que está pasando por un
conducto o tubería.
Vemos que es la relación entre un volumen y el tiempo:
Caudal = Volumen / tiempo
El caudal de un líquido o gas se mide normalmente en Litros por segundo
(L/s), o metros cúbicos por hora (m3/h).
Muchas veces no conocemos el volumen, pero sí sabemos la velocidad
del fluido y la sección (área) del conducto, y entonces podemos calcular
el caudal mediante la fórmula:
Caudal = Sección interior x Velocidad del fluido
La sección de un conducto es su área o superficie interior, perpendicular
al sentido de circulación, que medimos en m2 ó cm2.
Recordemos que para pasar de cm2 a m2 debemos de dividir por 10000.
Hay que tener cuidado con las unidades:
Q (m3/s) = V (m/s) x S (m2) y también
Q (m3/h) = V (m/s) x S (m2) x 3.600
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MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
INTRODUCCIÓN A INSTALACIONES DE AGUA
Para pasar de L/s a m/h se utiliza:
Q (m3/h) = L/s x 3600 / 1000
1 L/s = 3,6 m3/h
Para medir el caudal se utilizan aparatos denominados caudalímetros.
El contador de agua y gas de nuestra vivienda es un caudalímetro, ya que
nos indica el volumen de agua o gas que hemos consumido en un periodo
de tiempo.
Si la sección disminuye, para un mismo caudal, la velocidad aumenta.
Teorema de Bernuilli:
En una conducción con agua en movimiento, el fluido en un punto
cualquiera tiene tres energías:
•
Energía de presión, debida al nivel de agua sobre ese punto.
•
Energía de potencial, debida a la altura de ese punto.
•
Energía de velocidad, debida a la inercia del fluido.
En la conducción de la figura se cumple:
Z = Z1 + H1 + V2/2g
Flujo por canales abiertos:
El agua al circular por canales abiertos se estabiliza a una determinada
velocidad, y fluye debido a la pendiente. A mayor pendiente, mayor
velocidad.
10
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
INTRODUCCIÓN A INSTALACIONES DE AGUA
Bernuilli
La velocidad también depende del estado de las paredes, si son más o
menos rugosas.
Para calcular el flujo de agua en canales se utiliza entre otras la fórmula
de Manning – Strickler.
Q = S · R2/3 · J1/2 · K
Siendo:
Q = Caudal m3/s.
S = Sección interior en m2
R = radio hidráulico. Relación entre sección y perímetro mojado.
J = pendiente de la tubería en m/m
K = Coeficiente de Manning, que depende de las paredes.
Paredes
K
Tierra Lisa
45
Tierra irregular
35
Tierra con vegetación
25
Roca
35
Hormigón proyectado
50
Tubo corrugado
45
PVC
110
Tubo de hormigón liso
90
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MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
INTRODUCCIÓN A INSTALACIONES DE AGUA
Ejemplo: ¿Qué caudal máximo pasa por un canal de 0,3 x 0,3 m de
hormigón, con una pendiente del 1%?
Sección: 0,3 x 0,3 = 0,0 m2; Perímetro mojado 0,3+0,3+0,3 = 1,2 m
Radio hidráulico: 0,09 / 1,2 = 0,075
K = 50
Q = S x R2/3 x J1/2 x K
Q = 0,09 x. 0,0752/3 x 0,011/2 x 50 = 0,029 m3/s = 29 L/s
También puede resolverse mediante un Nomograma como el de la figura.
Ábaco tuberías pérdida de carga en canales
Pérdida de carga en tuberías a presión agua:
El agua en canales abiertos sólo circula en sentido descendente, por la
gravedad, pero en tuberías cerradas puede fluir en sentido ascendente,
debido a la presión.
El agua al circular por las tuberías sufre un roce con las paredes que le
provoca una pérdida de presión o “carga”.
Este apartado lo estudiaremos en la Unidad 3, siendo función de la
velocidad y la rugosidad interior de la tubería.
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MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
INTRODUCCIÓN A INSTALACIONES DE AGUA
Salida de agua por orificios:
El agua al salir por un orifico adquiere una velocidad que depende del
nivel de agua sobre dicho orificio:
V=
2gh
Siendo h la altura de líquido.
Ejemplo: ¿A que velocidad sale el agua por un orificio de que está a 2 m
bajo el nivel?.
V = 3 (2 x 9,8 x 2) = 6,2 m/s
BOMBA HIDRÁULICAS
Las bombas hidráulicas son máquinas que transforman una energía
mecánica suministrada por un motor, en energía hidráulica, en forma
de presión.
Los tipos más comunes de bombas hidráulicas con:
•
Bombas centrífugas.
•
Bombas rotativas.
Las partes de una bomba centrífuga son:
•
Conducto de entrada de agua o aspiración.
•
Rodete.
•
Cámara espiral o caracol.
•
Conducto de salida.
La bomba toma un caudal de líquido por la aspiración, en el rodete le
imprime una energía cinética en forma de velocidad rotacional, en el
caracol se canaliza el caudal hacia la salida, convirtiéndose gran parte
de la velocidad en presión, y sale por el conducto de descarga.
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MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
INTRODUCCIÓN A INSTALACIONES DE AGUA
Los parámetros que definen una bomba son:
•
Caudal.
•
Altura de aspiración.
•
Altura de impulsión.
•
Altura geométrica total: suma de alturas de
aspiración e impulsión.
•
Potencia del motor.
La altura de aspiración está limitada en todas las
bombas, pues en esta tubería el agua sube por la
presión atmosférica, que es de 1 bar equivalente a
10 m.c.a, pero las pérdidas en la tubería lo limitan
a 6,5 a 7 m. Si la altura es mayor, el agua forma
vapor y la bomba no puede aspirarla.
La altura de impulsión depende de la bomba, de
1 a 1000 m. Como una bomba puede tener varios
rodetes colocados en serie, la altura disponible se
va sumando, alcanzando grandes alturas.
La potencia del motor se calcula con la fórmula:
P=gxQxH/
Siendo:
P = potencia en W.
g = acerleración de la gravedad = 9,81.
Q = Caudal en L/s.
H = Altura total en m (geométrica + pérdidas en tubería).
= Rendimiento de la bomba (0,5 – 0,7).
Cavitación de bombas:
Si la bomba espira un tramo demasiado largo o alto, el líquido, al estar
en depresión, puede formar burbujas de vapor llamadas cavidades. Estas
cavidades al llegar a la bomba, como la presión se invierte, implosionan,
es decir se contraen y desaparecen provocando una onda de choque.
Estas implosiones se oyen desde el exterior como si la bomba tuviese
perdigones agitándose dentro, y se le llama cavitacíón.
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MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
INTRODUCCIÓN A INSTALACIONES DE AGUA
La cavitación provoca un rápido desgaste de los elementos de la bomba,
como el rodete y el caracol.
Para evitar la cavitación podemos disminuir la altura de aspiración, o
poner una tubería más grande, o con menos accesorios.
Tipos de bombas:
Las bombas se fabrican de numerosos tipos y modelos, dependiendo de
su uso, las principales en instalaciones de agua son:
•
Bombas horizontales o normalizadas.
•
Bombas verticales.
•
Bombas sumergidas.
•
Bombas para aguas turbias o residuales.
•
Bombas autoaspirantes.
Golpe de ariete:
El golpe de ariete es un fenómeno que se produce en las tuberías donde
circula agua, siempre que hay un cambio de caudal brusco, sobre todo
al arrancar, parar o cerrar una llave de golpe.
Se produce una onda de sobrepresión, que puede alcanzar valores tan
altos, que pueden provocar roturas en la tubería.
Al cerrar una llave de golpe se oye como un martillazo, que se propaga
por la tubería, y que la recorre como una onda que va y vuelve, como el
eco, hasta que se apaga.
Para evitar el golpe de ariete en arranques de bombas, podemos realizar
un arranque a baja velocidad, o cerrando la llave de paso y abriéndola
despacio tras el arranque.
Para evitar el golpe de ariete al parar la bomba, podemos:
•
Instalar calderines con aire a presión, que amortigüen la onda.
•
Instalar varias válvulas de retención, para cortar la tubería en tramos
menores.
El golpe de ariete lo provoca la inercia del líquido, cuya masa total en
movimiento depende de:
•
La velocidad del fluido en la tubería.
•
La longitud de la tubería.
15
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MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE
AGUA Y GAS
U.D. 1 ABASTECIMIENTO Y SANEAMIENTO
DE AGUAS
M 8 / UD 1
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 1 ABASTECIMIENTO Y SANEAMIENTO DE AGUAS
ÍNDICE
Introducción..................................................................................
21
1. Características del agua potable. Normativa..........................
23
1.1. Parámetros físicos.............................................................
23
1.2. Parámetros químicos........................................................
23
1.3. Tipos de abastecimiento ..................................................
23
1.4. Limpieza y desinfección: Filtración. Clarificación.
Cloración ..........................................................................
24
2. Fuentes del abastecimiento ....................................................
25
3. Conducciones en alta ..............................................................
26
3.1. Conducciones de traída...................................................
26
3.2. Estaciones potabilizadoras...............................................
27
4. Depósitos de abastecimiento..................................................
28
5. Redes de distribución. Conducciones generales y
secundarias. Tuberías de distribución ...................................
30
5.1. Tipos de redes. Ramificadas. Malladas ...........................
31
6. Servicios de abastecimiento. Limpieza, incendios, riego .....
32
7. Instalaciones de saneamiento.................................................
33
7.1. Sistemas unitarios y separativos. Fecales y pluviales.......
33
7.2. Materiales..........................................................................
34
7.3. Conexión interior. Sifones. Sumideros...........................
35
7.4. Bajantes. Colectores. Ventilaciones.................................
38
7.5. Arquetas. Pozos ................................................................
41
7.6. Albañales...........................................................................
41
7.7. Elevaciones de saneamiento............................................
42
7.8. Estaciones depuradoras ...................................................
43
Resumen ........................................................................................
45
Cuestionario de autoevaluación...................................................
47
Prácticas propuestas ......................................................................
47
19
20
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 1 ABASTECIMIENTO Y SANEAMIENTO DE AGUAS
INTRODUCCIÓN
El agua es fuente de vida, y los seres vivos la necesitan para su supervivencia.
El ciclo de agua que estudiamos comprende la evaporación del mar, la
lluvia, la escorrentía y su vuelta al mar donde se inicia de nuevo el ciclo.
Las personas necesitan continuamente del agua para su alimentación,
aseo, limpieza, etc. Por ello las ciudades se construyeron desde la
antigüedad al borde de ríos, lagos o junto a fuentes que garantizasen su
suministro.
Con el descubrimiento de la agricultura, la demanda de agua se hizo
mayor, para riego de los campos que proporcionaban el alimento. Las
industrias también precisan de agua para numerosos procesos. También
se precisa para el ocio, piscinas, jardines, etc.
Las ciudades se fueron dotando de un sistema de suministro de agua
mediante fuentes, a las que iba la gente a servirse. También se construyeron
lavaderos públicos para la colada, y baños para el aseo personal.
En el último siglo todas las poblaciones se dotaron de un sistema de
abastecimiento de agua hasta el interior de las viviendas, de esta forma
ya no fue necesario ir a la fuente a por agua, ni verter aguas sucias a la
calle.
El abastecimiento de agua a las poblaciones permitió reducir las
enfermedades y plagas que azotaron a la humanidad desde su existencia.
La desinfección del agua por cloración redujo la mortalidad infantil y
eliminó el cólera y otras enfermedades que diezmaban a la población de
las ciudades. La mejora de la higiene propiciada por el agua duplicó la
esperanza de vida en el último siglo.
Ciclo del agua
Por ello debemos apreciar algo que ya nos parece natural, como es abrir
un grifo, y que salga agua potable, pues tras esa acción hay una serie
compleja de instalaciones y personas, que la hacen posible las 24 horas
del día, y los 365 días del año.
21
22
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 1 ABASTECIMIENTO Y SANEAMIENTO DE AGUAS
1. CARACTERÍSTICAS DEL AGUA POTABLE.
NORMATIVA
Por agua POTABLE se entiende el agua que cumple con unos parámetros
de calidad que la hacen apta para el consumo humano.
Las características de agua potable están definidas en el Real Decreto
1138/1990, de 14 de septiembre, por el que se aprueba la reglamentación
técnico–sanitaria para el abastecimiento y control de calidad de las aguas
potables de consumo público
Legislación Autonómica: Reglamento Técnico Sanitaria para el abastecimiento de aguas Decreto 111/1992, de la Consejería de Medio Ambiente.
La Normativa obliga a los servicios de abastecimiento de aguas a realizar
análisis diarios de las características del agua, para comprobar que están
dentro de los parámetros establecidos.
1.1. Parámetros físicos
En el Anexo 3 del RD 1138/1990 las características del agua potable:
Organolépticas: sabor, olor, color.
Físicas: temperatura, turbidez, conductividad, acidez, dureza total.
1.2. Parámetros químicos
El agua no debe presentar valores altos de:
Partículas disueltas de: sulfatos, CO2, iones, sílice, calcio, magnesio,
aluminio, potasio, oxígeno disuelto.
Sustancias no deseables: nitratos, nitritos, metales.
Contaminantes: cianuros, plomo, plaguicidas, hidrocarburos…
Contaminantes biológicos: coniformes fecales, estreptococos, gérmenes…
1.3. Tipos de abastecimiento
El proceso de poner el agua a disposición de los ciudadanos se denomina
ABASTECIMIENTO, y comprende la captación, almacenamiento y
distribución.
El abastecimiento se puede destinar a:
•
Uso doméstico (viviendas, hoteles, locales públicos…).
•
Uso público (limpieza de calles, riego de jardines).
23
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 1 ABASTECIMIENTO Y SANEAMIENTO DE AGUAS
Abastecimiento de a pueblo
•
Lucha contra–incendios. Bocas de incendio.
•
Uso de recreo (piscinas, lagos fuentes).
1.4. Limpieza y desinfección. Filtración.
Clarificación. Cloración
Las aguas, para ser potables, tienen que pasar por varios tratamientos,
dependiendo de la calidad de la captación.
Estos tratamientos se realizan en las PLANTAS POTABILIZADORAS, y
consisten en:
Decantación:
El agua pasa a unas balsas donde su velocidad se reduce, y las partículas
más gruesas se depositan en el fondo por gravedad.
Filtración:
El agua se pasa por unos recipientes llenos de arena, la cual retiene las
partículas flotantes. Periódicamente el filtro se limpia invirtiendo el
sentido del caudal (lavado a contracorriente).
Clarificación:
El agua filtrada sigue teniendo partículas en suspensión, que se tratan
mediante la adición de un coagulante (sales de aluminio), que hacen
que se formen flóculos o pegotes de mayor tamaño, y que caen al fondo
por gravedad.
Cloración:
En muchos casos con este sistema es suficiente, y consiste en desinfectar
el agua mediante la disolución de Hipoclorito sódico (lejía). El cloro se
disocia y mata todos los gérmenes existentes en el agua. Posteriormente
se evapora y casi no deja residuos.
El proceso de convertir el agua captada en agua potable se denomina
Potabilización, y se realiza en plantas donde se filtra, clarifica, desinfecta,
etc.
Si el agua es pura, simplemente se precisa una desinfección para eliminar
los posibles microorganismos.
24
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 1 ABASTECIMIENTO Y SANEAMIENTO DE AGUAS
2. FUENTES DEL ABASTECIMIENTO
El agua que precisan las ciudades y campos se toma en un proceso que
denominamos captación, y que puede ser desde:
Ríos y lagos
Embalses.
Fuentes.
Pozos.
Dependiendo de donde se capte, el agua puede tener mayor o mayor
calidad, y puede precisar otros procesos para prepararla antes de su uso.
Diagrama Abastecimiento
Las mejores aguas provienen de fuentes y pozos. De peor calidad son las
de ríos, lagos y embalses.
Los pozos son instalaciones que extraen agua del subsuelo o acuífero,
mediante bombas sumergidas.
25
El agua que precisan
las ciudades y campos
se toma en un proceso
que denominamos
captación.
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 1 ABASTECIMIENTO Y SANEAMIENTO DE AGUAS
3. CONDUCCIONES EN ALTA
Se denomina instalación en alta a la parte de abastecimiento desde la
captación hasta el depósito de la población. Del depósito en adelante se
denomina abastecimiento en BAJA o distribución.
3.1. Conducciones de traída
Son conducciones de agua de muchos kilómetros que unen el embalse
o pozo, con la población.
Estas conducciones pueden ser abiertas en canal, o cerradas en tubería,
y pueden discurrir de una cota alta a una baja (por gravedad), o ser
elevadas mediante ESTACIONES DE BOMBEO.
Son tuberías que tienen que salvar accidentes del terreno, como barrancos
o montes, mediante los acueductos o sifones.
Los acueductos salvan un barranco elevando la tubería sobre soportes,
como en un puente.
En los sifones la tubería baja al fondo del barranco y vuelve a subir por
su propia presión.
Las tuberías de traída suelen funcionar a caudal continuo ajustado a la
demanda media de la población. También pueden estar telemandadas
vía radio, de forma que se ajusten al consumo medio del día.
Elevaciones:
Son instalaciones para elevar el agua desde una cota a otra más alta, a
base de imprimir presión a la tubería.
Se precisan varias bombas funcionando en paralelo, con una balsa de
toma, una tubería de impulsión y válvulas de regulación.
También se denominan estaciones de bombeo.
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MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 1 ABASTECIMIENTO Y SANEAMIENTO DE AGUAS
3.2. Estaciones potabilizadoras
Las estaciones potabilizadoras se encargan de convertir agua en bruto
en potable, mediante una serie de tratamientos que hemos descrito.
Están formadas por varias balsas en serie, en las que se van aplicando los
procesos requeridos.
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MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 1 ABASTECIMIENTO Y SANEAMIENTO DE AGUAS
4. DEPÓSITOS DE ABASTECIMIENTO
Los depósitos en el abastecimiento son grandes balsas que almacenan
un volumen de agua, y que sirven para:
•
Mantener la presión de la red constante.
•
Absorber las puntas altas de consumo.
•
Garantizar una reserva en caso de averías en la captación o en las
tuberías de traída.
•
Garantizar una reserva de agua para la lucha contra–incendios.
Los depósitos dan seguridad al abastecimiento, y se dimensionan para
garantizar el consumo de un día entero.
Los depósitos se sitúan a una COTA superior a la de los usuarios, para
que el agua se distribuya por gravedad, con una presión adecuada.
Es muy normal ver depósitos en los montes antes de las poblaciones, o
depósitos elevados sobre pilares en zonas llanas.
El depósito debe realizarse a una cota que permita que el agua llegue
hasta vivienda ordinaria más elevada, con una presión mínima de 15 m,
pero en las calles no debe de sobrepasar los 40 m.
Actualmente, mediante los grupos de bombeo, no hace falta hacer los
depósitos elevados, ya que la presión la puede proporcionar un grupo
de bombas.
El depósito se calcula para el consumo de un día, más una reserva de
50 m3 para los servicios de lucha contra–incendios.
Si registramos el consumo de agua en cada hora del día, aparece una
gráfica como la siguiente:
28
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 1 ABASTECIMIENTO Y SANEAMIENTO DE AGUAS
Hay unas horas del día en que la demanda de agua tiene unas puntas
muy altas. La línea de media es la resultante de dividir todo el consumo
por 24 horas.
El depósito de abastecimiento debe ser capaz de almacenar el pico sobre
la media en las horas de mayor consumo.
29
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 1 ABASTECIMIENTO Y SANEAMIENTO DE AGUAS
5. REDES DE DISTRIBUCIÓN.
CONDUCCIONES GENERALES Y SECUNDARIAS.
TUBERÍAS DE DISTRIBUCIÓN
Las redes de distribución discurren por las calles, y son las encargadas
de llevar el agua desde los depósitos hasta los puntos de suministro.
Las redes finalizan en las tuberías de distribución, que discurre por la
calle, y sobre la que parten las tomas a las viviendas.
Estas tuberías son de 90 mm mínimo, y el material suele ser fundición
o Polietileno.
Discurren por las aceras, a una profundidad de 40 a 60 cm, y en las
esquinas se montan llaves de corte para poder aislar la calle en caso de
averías o realizar tomas.
Para el cálculo de las redes de abastecimiento debemos estimar el consumo
medio de los usuarios, en base a datos estadísticos de poblaciones similares.
Se pueden tomar los de datos de la tabla siguiente:
Ejemplo: calcula el consumo diario de agua de una urbanización con
100 viviendas unifamiliares, un centro docente de 300 alumnos, dos
restaurantes de 200 personas y unos 10.000 m2 de jardines.
Solución:
100 viviendas. 4 personas/vivienda . 200 L/día =
Centro docente 100 alumnos . 75 =
30
80.000 L/día
7.500 L/día
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 1 ABASTECIMIENTO Y SANEAMIENTO DE AGUAS
Restaurantes 2 . 100 . 20 =
4.000 L/día.
Zonas exteriores: 10.000 . 3 =
30.000 L/día
Suma =
121.500 L/día
Equivalente a 121 m3/día.
5.1. Tipos de redes. Ramificadas. Malladas
Las redes de distribución pueden ser RAMIFICADAS o MALLADAS.
Redes ramificadas:
Son redes que partiendo del depósito, se van dividiendo en ramas cada
vez más pequeñas, hasta cubrir todos los puntos de consumo.
Ventajas: son más baratas, siempre se sabe hacia donde va el agua. Se
pueden aislar grandes sectores cortando una llave. Las fugas son fáciles
de detectar.
Inconvenientes: el agua puede quedar estancada en puntos finales con
poco consumo. En caso de avería grandes zonas pueden quedar sin
suministro.
Redes malladas:
Son redes con las tuberías comunicadas formando anillos.
Ventajas: hay más seguridad en caso de rotura. Puede aislarse un tramo
y el resto seguir funcionando. El agua no esta nunca estancada.
Inconvenientes: las fugas son más difíciles de detectar, al no saber la
dirección del agua. Son más caras.
La tendencia actual es realizar en las ciudades siempre redes malladas,
y en las zonas diseminadas redes ramificadas.
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MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 1 ABASTECIMIENTO Y SANEAMIENTO DE AGUAS
6. SERVICIOS DE ABASTECIMIENTO. LIMPIEZA,
INCENDIOS, RIEGO
Aparte de las tomas de agua para las viviendas, las redes de distribución
también se instalan con:
Bocas de riego y limpieza: son salidas de agua con una llave y una pieza
final para enganchar mangueras de riego. Se instalan en el interior de
una arqueta bajo el suelo. La toma es de 40 u 80 mm, aunque cada
ayuntamiento tiene normas propias.
Hidrantes de incendios: son tomas para los bomberos, de gran
diámetro y caudal. Pueden estar
bajo arquetas, o más modernamente, de tipo poste con varias
tomas. Tienen una llave de cuadradillo, y tomas para manguera
de bombero de 80 mm.
Fuentes públicas: son surtidores
para beber los transeúntes. Se
instalan en plazas, parques y
zonas con mucho tránsito.
Fuentes or namentales: son
fuentes con surtidores o cascadas,
que se mantienen con agua, en
circuito cerrado, pero que llenan
para compensar su evaporación.
Hidrante incendios
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MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 1 ABASTECIMIENTO Y SANEAMIENTO DE AGUAS
7. INSTALACIONES DE SANEAMIENTO
El saneamiento tiene la función de recoger las aguas usadas, y apartarlas
de los usuarios hasta un punto de vertido que garantice la salubridad.
Es una instalación fundamental en las ciudades, viviendas e industrias,
por sanidad.
El saneamiento comprende la recogida de
•
Las aguas fecales provenientes de las viviendas e industrias.
•
Las aguas pluviales o de lluvia.
Ambas se llaman también aguas residuales.
La composición de las aguas fecales depende de donde provengan, pero
en el caso de las de origen doméstico, simplemente llevan disueltos
materia orgánica y jabones. Las de origen industrial pueden llevar grasas
y disolventes.
Las aguas fecales si se estancan en algún punto de la red fermentan y
emiten gases malolientes y gas metano.
Las aguas pluviales se vierten a barrancos o ríos sin ningún tratamiento.
7.1. Sistemas unitarios y separativos. Fecales y Pluviales
Si las aguas fecales las llevamos a una depuradora, podemos eliminar
gran parte de su materia orgánica y ya podemos verterlas a un cauce, o
reutilizarlas para riego.
Pero las aguas pluviales precisan, como veremos más delante, de grandes
tuberías que absorban las lluvias fuertes, y si las juntamos con las aguas
fecales, podemos hacer desbordar las tuberías y depuradoras en caso de
torrentes. Por ello siempre es mejor conducir ambas aguas por separado.
Si las aguas fecales y pluviales se llevan juntas, a las redes de saneamiento
se les llama unitarias o mixtas.
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MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 1 ABASTECIMIENTO Y SANEAMIENTO DE AGUAS
Si las aguas fecales y pluviales se llevan separadas, a las redes de saneamiento
se les llama separativas.
Las redes modernas son siempre de tipo separativo.
7.2. Materiales
Los materiales para las redes de saneamientos tienen que soportar la
agresividad de las aguas y sus contaminantes.
Los más usados son:
•
Hormigón: se usan sobre todo para las calles, en diámetros de 200 m
en adelante; son económicas y duraderas.
•
Fundición: son muy resistentes y duraderas. Por el interior están
revestidas de cemento.
•
Plásticos: son muy ligeras, y resisten todas las aguas. Muy usadas en
instalaciones interiores y viviendas.
•
Gres: son inalterables, pero algo frágiles.
34
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 1 ABASTECIMIENTO Y SANEAMIENTO DE AGUAS
Las uniones en las tuberías pueden ser mediante:
•
Enchufe y cordón: es un aro de mortero. No es muy adecuado.
•
Enchufe elástico: con una junta de caucho a presión.
•
Pegado: En caso de PVC.
•
Termofusión: en caso de PE.
•
Bridas: atornilladas con junta de goma.
7.3. Conexión interior. Sifones. Sumideros
Los aparatos sanitarios se conectan a las tuberías de desagüe con los
diámetros siguientes:
Aparato
Diámetro Desagüe mm
Lavabo
40
Bidé
40
Inodoro
110
Ducha
50
Bañera
50
Fregadero
40
Lavadero
40
Bote sifónico a bajante
50
Sifones:
Todos los aparatos deben llevar un sifón en la tubería de desagüe, para
evitar que salgan olores por el mismo. El sifón esta lleno de agua, y realiza
un cierre hidráulico.
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U.D. 1 ABASTECIMIENTO Y SANEAMIENTO DE AGUAS
En los aseos es frecuente agrupar varios aparatos en un bote sifónico, el
cual incorpora un cierre por sifón para todos. Se coloca empotrado en
el suelo.
Sumideros:
Se instalan en el suelo para recoger vertidos de agua accidentales o en
caso de limpieza.
Constan de una cazoleta con sifón, y rejilla superior.
Los hay de varios tamaños, y para uso en interior y exterior.
Se usan también para recoger aguas pluviales, y hay que dimensionarlos
en función de la superficie de terreno cuya agua captan.
Se utiliza la fórmula siguiente:
Q=S.I.C
Siendo:
Q = caudal máximo en L/h
S = superficie de la terraza en m2.
I = Intensidad de lluvia máxima. Se toma de mapas, pero podemos
adoptar 100 l/h.
C = Coeficiente de escorrentía:
C = 1 suelos pavimentados.
C = 0,8 tierra.
C = 0,3 jardines.
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U.D. 1 ABASTECIMIENTO Y SANEAMIENTO DE AGUAS
En el CTE–HS5 salubridad, se dan unas tablas para calcular los diámetros
de canalones, bajantes y colectores de aguas pluviales, para una intensidad
de lluvia de 100 mm/h.
Ejemplo: Cubierta de 450 m2:
Con tabla 4.6; resultan necesarios 4 sumideros.
Sup/canalón = 450/4 = 112 m
Canalón: con pendiente 2% resulta para 112m = 125 mm diámetro.
Bajante: si toma 2 canalones; S = 112 . 2 = 224 m2; resulta de 90 mm.
Colector : para 450 m con pendiente 2% resulta de 160 mm.
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U.D. 1 ABASTECIMIENTO Y SANEAMIENTO DE AGUAS
7.4. Bajantes. Colectores. Ventilaciones
Las tuberías de desagüe de cada cuarto húmedo, son recogidas por una
tubería vertical que llamamos bajante.
Las bajantes son normalmente de PVC, realizadas con junta por enchufe
elástico (para que puedan dilatar) o pegado.
Su diámetro mínimo es:
•
Cocinas: 90 mm.
•
Aseos y baños: 110 mm.
Es recomendable separar las bajantes de los baños y aseos con inodoro
de las de las cocinas y terrazas, para evitar que la descarga del inodoro
les haga fluctuar.
En la parte inferior pasan a horizontal directamente o mediante una
arqueta. En la parte superior se prolongan hasta la cubierta con una
rejilla superior, y se llaman ventilaciones. Su objeto es evitar que al
descargar un inodoro de un piso alto, por efecto émbolo, arrastre y vacíe
los sifones de los pisos, provocando olores en ellos.
Las ventilaciones pueden ser:
Ventilación primaria, que prolonga la
bajante hacia arriba, hasta sobresalir en
la cubierta del edificio, con una rejilla.
Ventilación secundaria, en caso de
edificios de más de 7 plantas, consiste
en la tubería paralela a la bajante, que
se conecta a ella cada dos plantas.
Ventilación terciaria, para edificios mayores de 14 plantas, con conexiones de
la ventilación a los botes sifónicos de
cada planta.
Los colectores son los tubos horizontales
que van recogiendo las aguas de las bajantes. Deben instalarse con
pendientes de un 2% al 5%.
Los entronques entre tuberías debe de hacerse a 45°, para facilitar la
circulación del agua.
Cálculo:
Un método de cálculo de bajantes y colectores es el de las unidades de
descarga, en el cual a cada aparato conectado se le asignan unas Ud
según su tipo, definido en Tablas del Código Técnico de la Edificación,
apartado de Salubridad:
38
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U.D. 1 ABASTECIMIENTO Y SANEAMIENTO DE AGUAS
Si hay varios aparatos conectados, campos sumando sus unidades. Para
baños y aseos podemos tomar el valor común y no i r sumando aparatos
interiores.
Diámetro de las bajantes:
El colector de cuarto húmedo que enlaza con la bajante se dimensiona:
Y la bajante con la tabla siguiente:
Nota: siempre que existan inodoros, el diámetro mínimo será de 110 mm.
39
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U.D. 1 ABASTECIMIENTO Y SANEAMIENTO DE AGUAS
Diámetro de los colectores horizontales:
Los colectores horizontales pueden tener varias pendientes, siendo
recomendable la del 2%, para evitar atascos.
Diámetro de las ventilaciones:
La ventilación secundaria de se calcula con la tabla 4.10 del CTE:
Ejemplo de cálculo:
Bajante que recoge 2 baños con cisterna por planta en edificio de 10
pisos: 20 baños . 7 Ud/baño = 140 Ud;
Bajante según tabla diámetro 125 mm. 90 mm. Adoptamos 110 mm.
Ventilación secundaria: longitud 10 plantas . 3 m/planta = 30m. ; para
bajante de 110mm, 140 Ud y 30 m resulta un diámetro de la ventilación
de 65 mm.
Colector horizontal según tabla para un 2% resulta 110.
40
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U.D. 1 ABASTECIMIENTO Y SANEAMIENTO DE AGUAS
Ejemplo:
Colector de edificio de 105 viviendas con pendiente 1%:
105 Baños . 7 Ud/baño =
735 Ud;
105 Cocinas . 6 Ud =
630 Ud;
Suma
1.365 Ud.
Según tabla de colectores, para pendiente 1%, diámetro 200 mm.
7.5. Arquetas. Pozos
Arquetas:
Sirven para registrar las tuberías, y para limpiar en caso de atasco.
Se hacen con fábrica de ladrillo macizo, enlucidas interiormente con
mortero de cemento. Las tapas pueden ser de fundición de o de hormigón.
También las hay prefabricadas de hormigón o PVC.
Pueden ser:
•
Arquetas de paso. Deben ser como mínimo el triple que la tubería.
Para tubería de 160 mm, Arqueta de 0,35x0,35 m.
•
Arquetas sifónicas: o con sifón. Evitan retornos de olores.
•
Separadoras de grasas. Hacen que se decanten las materias grasas.
Pozos de registro:
Se instalan en las calles, normalmente cada 50 m, y en puntos donde
confluyen varias tuberías o salidas de grandes edificios. Son de forma
cilíndrica, con parte superior cónica, que acaba en una tapa circular de
fundición. A nivel de calle sólo vemos la tapa de fundición.
Pueden ser prefabricadas o realizadas con obra de fábrica.
7.6. Albañales
En las ciudades las calles recogen grandes caudales de agua, y entonces
es mejor realizar túneles con el cuello en forma de acequia, y que se
denominan albañales.
Suelen permitir el paso de una persona para su mantenimiento.
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U.D. 1 ABASTECIMIENTO Y SANEAMIENTO DE AGUAS
Se realizan con hormigón armado, y pueden tener forma cilíndrica,
rectangular u ovoide.
7.7. Elevaciones de saneamiento
En alguna ocasiones el punto de desagüe está a una cota inferior a la de
la red exterior, sobre todo en caso de sótanos de edificios.
En estos casos debemos realizar una elevación de aguas fecales. El sistema
comprende:
•
Arqueta de recogida, que debe dimensionarse con un volumen
máximo del caudal de un día, para evitar que el agua fermente al
estar parada, y emita gases y olores.
Bombeo de fecales
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MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 1 ABASTECIMIENTO Y SANEAMIENTO DE AGUAS
•
Bomba trituradora – elevadora especial, pues el agua puede llevar
trapos y materias que obstruyan el rodete.
•
Sistema de boyas de nivel para su funciomaniento automático.
•
Tubería de impulsión, que suele ser de PE de diámetro reducido,
para que circule el agua a buena velocidad, 1,5 a 2 m/s.
En caso de poblaciones costeras, la red acaba en la playa, y debe ser
elevada hasta la depuradora. En estos casos se realizan elevaciones
importantes como la representada en la figura.
El diseño permite sacar las bombas tirando de una cadena, sin tener que
descender los operarios.
Siempre hay que instalar dos bombas como mínimo, por si se avería una,
poder seguir elevando agua.
7.8. Estaciones depuradoras
Las aguas fecales de las ciudades no deben verterse a río o al mar, pues
provocan una alta contaminación.
El agua residual en un medio natural se depura mediante la acción de
microorganismos que consumen su materia orgánica.
Esta acción se facilita por el aporte de oxígeno. Cuanto más cargada está
un agua de materia orgánica, más oxígeno precisa para depurarse, es lo
que se llama “demanda bioquímica de oxígeno” o DBO. Las aguas
residuales pueden matar la vida en un rió o lago donde se viertan por
consumir todo su oxígeno disuelto.
El depurar las aguas residuales es una necesidad actual, que permite
además el poder reutilizarlas para riego de campos o jardines.
La instalación donde se realiza se llama depuradora.
El proceso de depuración del agua es como el natural, pero acentuado
mediante el aporte de bacterias y aire.
Desbaste decantación: para eliminar sólidos flotantes.
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U.D. 1 ABASTECIMIENTO Y SANEAMIENTO DE AGUAS
Digestor: consistente en añadir al agua fango e inyectar aire mediante
paletas o inyectores. De esta forma se favorece la proliferación de bacterias
aerobias que digieren la materia orgánica presente en el agua.
Decantador: en balsas grandes se decanta el agua.
Desinfección: se clora el agua para desinfectarla.
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MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 1 ABASTECIMIENTO Y SANEAMIENTO DE AGUAS
RESUMEN
Por agua POTABLE se entiende el agua que cumple con unos parámetros
de calidad que la hacen apta para el consumo humano.
El proceso de poner el agua a disposición de los ciudadanos se denomina
ABASTECIMIENTO, y comprende la captación, almacenamiento y
distribución
El abastecimiento se puede destinar a:
•
Uso doméstico (viviendas, hoteles, locales públicos...)
•
Uso público (limpieza de calles, riego de jardines).
•
Lucha contra–incendios. Bocas de incendio.
•
Uso de recreo (piscinas, lagos fuentes).
Las aguas, para ser potables, tienen que pasar por varios tratamientos,
dependiendo de la calidad de la captación. Estos tratamientos se realizan
en las PLANTAS POTABILIZADORAS
El agua que precisan las ciudades y campos se toma en un proceso que
denominamos CAPTACIÓN, y que puede ser desde: fuentes, embalses,
ríos, pozos.
Se denomina instalación en alta a la parte de abastecimiento desde la
captación hasta el depósito de la población. Del depósito en adelante se
denomina abastecimiento en BAJA o distribución.
Las conducciones de traída son conducciones de agua de muchos
kilómetros que unen el embalse o pozo, con la población.
Las estaciones potabilizadoras se encargan de convertir el agua en bruto
en potable, mediante una serie de tratamientos que hemos descrito.
Los depósitos en el abastecimiento son grandes balsas que almacenan
un volumen de agua, y que sirven para:
•
Mantener la presión de la red constante.
•
Absorber las puntas altas de consumo.
•
Garantizar una reserva en caso de averías en la captación o en las
tuberías de traída.
•
Garantizar una reserva de agua para la lucha contra–incendios.
Las redes de distribución discurren por las calles, y son las encargadas
de llevar el agua desde los depósitos hasta los puntos de suministro. Las
redes de distribución pueden ser RAMIFICADAS o MALLADAS.
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MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 1 ABASTECIMIENTO Y SANEAMIENTO DE AGUAS
El saneamiento tiene la función de recoger las aguas usadas, y apartarlas
de los usuarios hasta un punto de vertido que garantice la salubridad.
Es una instalación fundamental en las ciudades, viviendas e industrias,
por sanidad.
El saneamiento comprende la recogida de las aguas fecales provenientes
de las viviendas e industrias y las aguas pluviales o de lluvia. Ambas se
llaman también aguas residuales.
Si las aguas fecales y pluviales se llevan juntas a las redes de saneamiento
se les llama unitarias. Si se llevan separadas, se les llama separativas.
Los materiales para las redes de saneamientos tienen que soportar la
agresividad de las aguas y sus contaminantes.
Todos los aparatos deben llevar un sifón en la tubería de desagüe, para
evitar que salgan olores por el mismo. El sifón está lleno de agua, y realiza
un cierre hidráulico.
Las tuberías de desagüe de cada cuarto húmedo son recogidas por una
tubería vertical que llamamos bajante. Los colectores son los tubos
horizontales que van recogiendo las aguas de las bajantes. Deben instalarse
con pendientes de un 2% al 5%.
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MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 1 ABASTECIMIENTO Y SANEAMIENTO DE AGUAS
CUESTIONARIO DE AUTOEVALUACIÓN
•
Nombra tres unidades de presión, e indica la relación entre ellas.
•
¿Qué velocidad tendrá el agua que circula por una tubería de 200 mm
de diámetro si pasan 60 L/s?
•
¿Qué caudal sale por el tubo de vaciado de una balsa de 10 m de
altura, si éste es de 50 mm de diámetro?
•
Selecciona con el ábaco una tubería para conducir 120 m3/h a
1,5 m/s.
•
¿Qué diferencias hay entra una pobilizadora y una depuradora?
•
¿Qué fuente de abastecimiento suele tener más calidad: pozos, fuentes
o embalses?
•
Las tuberías de traída que discurren hacia depósitos situados a menor
cota, ¿precisan de sifones y acueductos? ¿Y de estaciones de bombeo?
•
Indica dos caracteres organolépticos del agua. Indica dos sustancias
no deseables, y dos contaminantes.
•
Haz un diagrama de flujo del proceso de depuración de aguas fecales.
•
¿Qué sistema se usa preferentemente para desinfectar el agua potable?
•
Calcula el consumo de agua de un instituto de 1000 alumnos, con
una cafetería que sirve 200 comidas al día.
•
Calcula los 10 sumideros de un aparcamiento de 2000 m. ¿Qué caudal
circulará?
PRÁCTICAS PROPUESTAS
•
Visitar la estación potabilizadora y depuradora de la población.
Informarse de las fuentes de abastecimiento, pozos, fuentes, etc.
Realizar un trabajo sobre el tema.
•
Calcular el consumo medio de agua del instituto. Verificar, con los
recibos de agua, si se adapta a la media teórica.
•
Calcular los sumideros de aguas pluviales de la cubierta, patio, etc.
•
Calcular las bajantes y colectores generales de saneamiento del
instituto.
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MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE
AGUA Y GAS
U.D. 2 SUMINISTROS DE AGUA
M 8 / UD 2
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 2 SUMINISTROS DE AGUA
ÍNDICE
Introducción..................................................................................
53
1. Tipos de suministros. Clasificación........................................
55
2. Caudal de los aparatos ............................................................
56
3. Elementos de las instalaciones de suministro........................
58
3.1. Acometida.........................................................................
58
3.2. Tubo de alimentación ......................................................
60
3.3. Contadores .......................................................................
61
3.4. Derivaciones particulares.................................................
63
3.5. Instalación interior...........................................................
64
4. Aparatos y elementos de las instalaciones de agua................
66
4.1. Grupos de presión. Cálculo.............................................
66
4.2. Válvulas reductoras de presión........................................
70
4.3. Depósitos de reserva ........................................................
71
4.4. Calentadores de agua. Tipos. Agua caliente sanitaria ...
71
5. Tuberías y accesorios. Materiales ...........................................
73
5.1. Cobre ................................................................................
73
5.2. Acero galvanizado. Inoxidable ........................................
74
5.3. Materiales plásticos ..........................................................
76
6. Elementos de unión................................................................
79
6.1. Uniones roscadas .............................................................
79
6.2. Uniones soldadas .............................................................
80
6.3. Uniones por compresión.................................................
80
6.4. Uniones por termofusión ................................................
81
7. Valvulería y grifería .................................................................
82
7.1. Llaves de corte: compuerta, asiento, esfera....................
82
7.2. Grifería. Aparatos sanitarios ............................................
85
7.3. Fluxómetros......................................................................
87
8. Soportes y elementos de anclaje ............................................
88
Resumen ........................................................................................
89
Cuestionario de autoevaluación...................................................
91
Prácticas propuestas ......................................................................
91
51
52
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 2 SUMINISTROS DE AGUA
INTRODUCCIÓN
En esta unidad didáctica haremos una descripción de las instalaciones
interiores de suministro de agua y los materiales de montaje.
En la unidad siguiente aprenderán a dimensionar todos los elementos
de acuerdo con la normativa actual.
53
54
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 2 SUMINISTROS DE AGUA
1. TIPOS DE SUMINISTROS. CLASIFICACIÓN
Los suministros son instalaciones que toman agua de la red de distribución
de agua potable de la población.
El CTE no clasifica los suministros por tipos, sólo en función de su caudal.
El caudal varía según el número de aparatos que usen agua, y de un
coeficiente de simultaneidad, se aproxima al caudal punta o máximo
demandado.
Conociendo el caudal punta que puede demandar un suministro, se
dimensionan todas sus tuberías y elementos.
Podemos clasificar los suministros según su uso:
•
Doméstico. Viviendas particulares.
•
Público. Que podemos clasificar en:
–
Residencial. Hoteles y similares.
–
Comercial. Tiendas, oficinas, restaurantes.
–
Institucional. Colegios, Cuarteles, Polideportivos.
•
Industrial. Usos para procesos de fabricación. Lavados, etc.
•
Refrigeración. Para equipos de climatización o frío industrial.
Según su aplicación podemos clasificar los aparatos en:
•
Higiene personal. Cuartos de baño.
•
Elaboración de alimentos. Cocinas
•
Limpieza de ropa y estancias. Lavadoras, pilas.
•
Riego de jardines.
•
Tomas de agua para otros usos.
55
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 2 SUMINISTROS DE AGUA
2. CAUDAL DE LOS APARATOS
Los aparatos habituales que consumen agua tienen un caudal mínimo,
que se indica en la tabla 2.1 del CTE.
A la hora de calcular los elementos de una instalación, debemos considerar
esos caudales por aparato.
Vemos cómo en una vivienda, a los lavabos, inodoros y bidé se les asigna
0,1 L/s. A ducha, fregadero y lavadero 0,2 L/S; y a la bañera 0,3 L/s.
Presión:
Para el funcionamiento correcto de los aparatos la presión de la red de
agua en su toma debe ser:
•
Presión mínima 100 kPa, 150 kPa para calentadores y fluxores.
•
Presión máxima 500 kPa
Protección contra retornos:
Si la red de agua sufre una caída de presión, debida a un corte de agua
u otra causa, puede pasar que los pisos inferiores de un edificio, al abrir
el grifo, aspiren de la red el agua de los aparatos de los pisos superiores,
como una bañera con la salida tipo teléfono dentro, llegando a los pisos
inferiores agua contaminada por los grifos.
Esto es lo que llamamos un retorno de agua a la red, y está totalmente
prohibido.
Para evitar esto se instalan los dispositivos siguientes:
•
Válvulas de retención tras los contadores generales del edificio.
•
Válvulas de retención tras los contadores de cada vivienda.
•
Válvulas de cierre por peso en las tomas tipo teléfono de las bañeras.
•
En los suministros distintos de viviendas.
•
En las tomas de alimentación de aparatos de climatización.
56
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 2 SUMINISTROS DE AGUA
Tabla CTE 2.1
57
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 2 SUMINISTROS DE AGUA
3. ELEMENTOS DE LAS INSTALACIONES DE
SUMINISTRO
Los elementos de las instalaciones interiores de suministro de agua
comprenden las siguientes instalaciones:
3.1. Acometida
Es la parte pública de la instalación, la que discurre por terrenos
municipales, desde la tubería de distribución de agua de la calle, hasta
el límite de la propiedad, donde se instala una llave de corte general.
Comprende los elementos siguientes:
•
Collarín de toma sobre la tubería de distribución. Debe llevar llave
de corte que llamamos llave de toma.
•
Arqueta de registro, si lo pide el Ayuntamiento.
•
Tubería de acometida, hasta la llave de corte general.
•
Llave de corte en zona pública, antes de la propiedad particular.
Normalmente en acera o en el armario del contador si da a la calle.
Hay que comprender que la acometida es una parte de la instalación
que suele realizar la empresa suministradora, y pueden tener otras normas
propias, sobre las que hay que informarse, y tenerlas en cuenta.
Los esquemas normales en acometida pueden ser:
a) Vivienda unifamiliar con contador en fachada:
58
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 2 SUMINISTROS DE AGUA
La llave antes del contador es la llave de corte pública
b) Finca con contadores en cuarto interior:
En la acera o en la fachada se sitúa la llave de corte pública, y tras la
fachada, la llave general de corte del suministro (dentro de la
propiedad).
c) Urbanización con calles de acceso privadas:
A la entrada de la calle privada se sitúa la llave de corte pública, y tras
ella la llave general del grupo de viviendas. Las tuberías que discurren
por las calles privadas no son acometidas.
59
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 2 SUMINISTROS DE AGUA
Llave de corte general:
Sirve para cortar el agua a todo el edifico. Estará situada en un lugar de
uso común y señalizado, de forma que permita su acceso fácil. Si hay
contador peral, estará antes del mismo. Debe ser de compuerta.
Filtro:
Tras la llave de corte que situará un filtro para retener las partículas
sólidas que pueda arrastrar el agua de la red, que pueden venir tras
roturas de tuberías. Debe ser de fácil acceso, y poder limpiarse sin
interrumpir el suministro. Para ello se instala según el esquema de la
figura, con dos llaves y un by–pass.
3.2. Tubo de alimentación
Es el tubo que partiendo de la llave de paso lleva el agua hasta el
distribuidor o contador del abonado.
En caso de viviendas unifamiliares con el contador situado en la fachada,
este tubo no existe.
En caso de instalaciones con centralización de contadores es el tubo que
enlaza la llave de paso con la batería de contadores.
En caso de baterías de contadores
repartidas por plantas o por calles
particulares, es el tubo que va desde la
llave de corte general hasta cada batería.
Esta tubería debe trazarse por zonas de
uso común, con registros para su
inspección, sobre todo en los cambios de
dirección y extremos.
Cuando el tubo asciende a los pisos se
denomina montante.
Los montantes deben disponer en su base de una válvula de retención,
una llave de corte, y una llave de vaciado o tapón. En su parte superior
deben tener purgadores.
60
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U.D. 2 SUMINISTROS DE AGUA
3.3. Contadores
Los contadores son aparatos que miden el volumen de agua suministrada.
Su tipo e instalación suele estar regulada por normas particulares de
cada población.
Pueden ser:
Generales: cuando cuentan todo el caudal del edifico.
Divisionarios: cuando cuentan el volumen de cada abonado.
Pueden estar situados en:
Arqueta individual: si sólo hay un contador
Centralización o batería: cuando hay varios contadores juntos.
Los tipos de contadores son:
•
De paletas
•
De disco oscilante. Normales de tipo doméstico.
•
Hélice o Woltman. Contadores grandes a partir de 40 mm.
•
De paso indirecto o proporcionales.
•
Electromágnéticos.
•
De ultrasonidos.
La lectura suele ser en m3, con un error admisible del 1%.
Instalación:
Los contadores deben instalarse con unas llaves de corte a ambos lados,
para poder retirarlo en caso de avería.
61
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U.D. 2 SUMINISTROS DE AGUA
Se instalan normalmente en posición horizontal.
Las conexiones en los pequeños con resacar para enlace, y los mayores
con bridas atornilladas.
Los contadores grandes precisan de un tramo recto antes y después del
contador, para evitar turbulencias que lo alteren.
Arqueta del contador:
Los contadores deben situarse en un armario o arqueta de dimensiones
suficientes para que quepa el contador, sus llaves, filtro, etc.
Las hay de hormigón prefabricado, o realizadas con fábrica de ladrillo
cerámico, enlucido de mortero de cemento.
La puerta es de aluminio o acero galvanizado, con una llave de apertura
de tipo cuadradillo.
Baterías de contadores:
Las baterías de contadores se instalan en edificios con varias viviendas,
y agrupan los contadores de varios usuarios.
Según el recinto pueden instalarse: en armarios, o en cuartos.
Según el lugar pueden estar:
•
En armarios, en acceso a parcelas o vallas de fincas.
•
En armario, en zaguán de entrada al edificio.
•
En armario, en plantas de pisos; cada planta o cada varias.
•
En cuarto propio en sótano o planta baja.
En todos los casos estarán en zonas de uso común y libre acceso.
El cuarto o armario debe tener un sumidero en el suelo, y un punto de
luz.
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MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 2 SUMINISTROS DE AGUA
Las baterías suelen ser prefabricadas, con un colector grande y salidas
para los contadores necesarios. El colector es mejor que sea en anillo,
para repartir mejor el caudal.
Cada contador tiene dos llaves acodadas, y un cable para el envío de la
señal de lectura a distancia (preinstalación).
Medida de caudales mediante contadores:
Con un contador de agua y un reloj con segundero, podemos medir el
caudal que pasa por una tubería de la forma siguiente.
•
Averiguamos cada vuelta de contador, que equivale a: 1 m, a 0,1 m,
etc.
•
Cronometramos los segundos que tarda la aguja en dar una vuelta
completa a la esfera.
•
Dividimos el volumen en litros por el tiempo en segundos, y obtenemos
el caudal en L/s.
Caudal (l/s) = Volumen (litros) / tiempo (segundos)
Ejemplo: si una vuelta es 0,1 m3 y tarde 40 segundos, calcular el caudal
de paso: Volumen = 0,1 m3 = 100 L; t = 40 segundos
Caudal = 100 / 40 = 2,5 L/s.
3.4. Derivaciones individuales
Son los tubos que ven desde el contador divisionario hasta la llave de
paso de la instalación interior.
En caso de edificios con varias viviendas, las derivaciones se tienden
agrupadas por zonas de uso común, y ascienden por un hueco del recinto
de la escalera, con registros en cada planta.
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MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 2 SUMINISTROS DE AGUA
Pueden ser de cobre, acero o plásticos. No deben tener derivaciones ni
llaves e corte en su trazado.
3.5. Instalación interior
Es la instalación particular de cada abonado, la que discurre por el
interior de su vivienda o local.
Está compuesta de:
•
Llave de paso del abonado: situada tras entrar en su propiedad. Suele
colocarse sobre la puerta de entrada de las viviendas, cocina o galería.
Sirve para cortar rápidamente toda agua del local.
•
Derivación particular: o tubería que recorre el local, derivando a los
diferentes cuartos húmedos.
•
En la entrada de cada cuarto húmedo se instalan dos llaves para agua
fría y caliente.
•
En cada cuarto húmedo se denominan ramales de enlace con los
aparatos.
•
Puntos de consumo: aparatos sanitarios, grifos, etc., deberán llevar
una llave de corte en su conexión.
La instalación interior puede trazarse:
•
Bajo el techo del local, descendiendo a cada cuarto u aparato.
•
Empotrada por las paredes.
•
Por el suelo.
•
Por huecos de la construcción.
•
Por las paredes en montaje superficial.
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MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 2 SUMINISTROS DE AGUA
En la unidad didáctica 4 se indican criterios de
montaje reglamentarios. En general, la red interior
de la vivienda o local debe trazarse con el diámetro
mínimo que indican las normas, y en caso de
suministros grandes, se debe calcular cada tramo,
para que la velocidad no sobrepase los 1,5 m/s,
A la entrada de cada cuarto las tuberías de agua
fría y caliente derivan en dos llaves para cortar el
agua de dicho cuarto. En muchas ocasiones y las
tuberías discurren bajo el techo, deberán de
descender a una altura de 2 metros para ser más
maniobrables.
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MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 2 SUMINISTROS DE AGUA
4. APARATOS Y ELEMENTOS DE LAS
INSTALACIONES DE AGUA
Los elementos de las instalaciones interiores de agua principales son:
4.1. Grupos de presión. Cálculo
Los grupos de presión se instalan en edificios de altura, en los que el
agua por la presión de la red no alcanza con presión suficiente a los pisos
elevados.
La norma indica que la presión mínima en el punto de consumo de agua
ha de ser como mínimo de 15 m.c.a. Si el edifico tiene dos pisos de altura
con 3 m, total 6 m, la presión en la calle ha de ser de 15 + 6 = 18 m.c.a.
Si la presión es inferior hay que instalar un grupo de presión. Este grupo
lo ajustaremos a la presión que resulte de sumar a la altura del edificio
15 m.c.a. y las pérdidas de presión en las tuberías.
La presión de la red en el punto de acometida debe obtenerse de la
empresa suministradora, y puede variar según la calle de la población.
El grupo de presión es un elemento que consume energía, con bombas
y elementos que pueden averiarse, y por ello debe limitarse su instalación
a los edificios en los que sea obligatorio.
Los grupos de presión constan de los elementos siguientes:
•
Depósito de aspiración o auxiliar.
•
Electro–bombas centrífugas.
•
Calderín de aire.
•
Cuadro eléctrico y protecciones.
66
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U.D. 2 SUMINISTROS DE AGUA
Depósito auxiliar:
Es un depósito de agua que se llena por el tubo de alimentación, mediante
una válvula de flotador (como las cisternas de los inodoros).
El depósito tiene por función almacenar la cantidad de agua suficiente
para que cuando arranquen las bombas, funcionen durante un periodo
de tiempo suficiente, y eviten que puedan aspirar directamente de la red
de distribución.
También puede hacer la función de aljibe, o depósito de reserva de agua
para casos de corte en la red de abastecimiento, y en tal caso su volumen
es mayor.
Podemos calcularlo en función del caudal de las bombas, considerando
un tiempo de funcionamiento de 15 a 20 minutos.
V=Q.t
Siendo
V = volumen del depósito
Q = caudal de las bombas en L/s
T = tiempo de funcionamiento en
Ejemplo: Grupo con caudal de 120 L/minuto.
Caudal = 120 / 60 = 2 L/s.
Si funciona 15 minutos = 15 . 60 = 900 segundos
Volumen = Q . t = 2 . 900 = 1.800 Litros.
Los depósitos deben realizarse con gran cuidado, ya que van a contener
agua potable que van a beber personas del edificio, cuidando sobre todo
el aspecto de higiene de los mismos.
En general deben cumplir:
•
Realizar siempre que sea posible dos depósitos, de forma que podamos
limpiar uno de ellos sin cortar el servicio.
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U.D. 2 SUMINISTROS DE AGUA
•
Realizarlos con materiales no porosos, como poliéster, acero inoxidable,
acero vitrificado, etc. Y que no estén sujetos a corrosión.
•
Debe disponer de una boca de hombre para poder entrar un operario
y limpiarlo por dentro.
•
Deben tener una llave de vaciado a nivel del suelo, y un tubo de
ventilación protegido por unas mallas contra la entrada de insectos.
•
Hay que instalar un rebosadero visto, es decir que en caso de sobresalir
el agua, se vea como cae al desagüe.
•
En algunos Ayuntamientos piden una alarma de rebosamiento, de
tipo acústico.
•
Se instalará una boya o hidronivel, que pare las bombas cuando
descienda el nivel de agua hasta un punto fijado.
•
La instalación ser realizará de forma que el agua circule sin quedar
zonas con agua estancada.
Bombas:
Se instalan dos bombas en paralelo, para tener más seguridad en caso
de averías (podemos desmontar una y seguir funcionando el grupo con
la otra, mientras reparamos la primera).
Suelen ser electro–bombas centrífugas de tipo vertical y multi–etapas.
El tipo vertical es por seguridad de instalar el motor eléctrico elevado
respecto al suelo, en caso de derrames de agua.
Cuenta mayor presión se requiera en el grupo, más rodetes llevará la
bomba.
Las bombas se seleccionan de un catálogo comercial conociendo el
caudal y la presión.
Entramos en la gráfica de selección y con los dos
datos anteriores marcaremos un punto. Elegiremos una bomba cuyo sector de funcionamiento
cubra este punto, comprobando que su rendimiento es el máximo posible.
Las bombas arrancan y paran mediante un
presostato, o elemento que abre o cierra un
contacto eléctrico detectando la presión en la
tubería de descarga de las bombas.
Al subir la presión, el contacto eléctrico se abre, y la bomba para. Si la
presión empieza a descender, la bomba no arranca hasta que la presión
ha disminuido un cierto intervalo, que llamamos diferencial de arranque.
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MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 2 SUMINISTROS DE AGUA
Por ejemplo: tarado de la presión a 6 bar. Diferencial 2 bar.
Funcionamiento: la bomba arrancará y subirá la presión hasta 6 bares,
momento en el que parará. Si abre grifos de agua, la presión irá
descendiendo hasta que a 6 – 2 = 4 bares, arrancará de nuevo.
Si se instalan dos bombas, en el cuadro
eléctrico hay que instalar un elemento
llamado conmutador de alternancia, para
que alterne las bombas, y cada vez
arranque una distinta.
Actualmente se instalan grupos con un
variador de frecuencia en el mando de
las bombas, de forma que la velocidad
del motor eléctrico se ajusta a la demanda
de caudal de agua, y el funcionamiento
es mucho más suave y sin tantos
arranques y paros.
Según el CTE se instalarán dos bombas para caudales hasta 10 L/s, tres
hasta 30 L/s, y cuatro a partir de 30 L/s.
Instalación: las bombas se instalarán sobre una bancada que absorba las
vibraciones. Las conexiones de los tubos de entrada y salida llevarán
enlaces flexibles para evitar transmitir ruidos al edifico
Depósito de presión o calderín:
Es un elemento que permite almacenar un
volumen de agua a presión, y hace de colchón
en la salida de las bombas, de forma que
reduce el número de arranques y paradas de
las mismas.
Suele construirse de forma vertical, y llevar
una membrana interior que divide su volumen
en agua y aire a presión. El aire debe estar a
unos 2 bares sobre el punto de presión mínima
de la instalación.
El aire se inyecta con una válvula de obús
mediante un compresor o bomba de bicicleta,
y hay que verificarlo periódicamente.
El depósito deberá estar timbrado a 1 bar
sobre la presión máxima de la instalación.
Llevará manómetro y válvula de seguridad.
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U.D. 2 SUMINISTROS DE AGUA
Local del grupo de presión:
El local donde se instale el grupo de presión debe tener:
•
Fácil acceso desde zonas de uso común.
•
Buena ventilación para evitar condensaciones.
•
Alumbrado de emergencia.
•
Sumidero en el suelo.
•
No almacenar otras instalaciones ni alimentos, herramientas o
productos contaminantes.
4.2. Válvulas reductoras de presión
Cuando la presión en la red es excesiva, deberemos instalar válvulas
reductoras de presión. Su función es reducir el caudal y provocar una
caída de la presión hasta el valor fijado aguas abajo de la válvula.
Es decir, si la presión en la red es de 6 bar, y taramos la válvula a 4 bar,
cuando la presión interior baje de 4 bar, la válvula abrirá el paso del
agua, y cuando la presión suba a 4 bar, cerrará el paso.
Su modo de funcionamiento es mediante una membrana que está
comunicada a la tubería de salida. Al subir la presión, la membrana
empuja una aguja que cierre el paso del agua.
La suciedad en el agua puede hacer que la aguja se atranque u obstruya,
y por eso precisa de instalar un filtro aguas arriba.
La aguja también se desgasta con el tiempo, y hay que sustituirla. Las
válvulas reductoras también se pueden instalar en edificios, para reducir
la presión en las plantas inferiores de instalaciones con grupo de presión.
En este caso se instalan con dos llaves y un by–pas, para poder repararlas.
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MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 2 SUMINISTROS DE AGUA
4.3. Depósitos de reserva
Los depósitos se instalan en lugares donde el suministro no está garantizado
durante todo el día.
La instalación de depósitos de reserva es similar a la descrita en los
depósitos auxiliares de los grupos de presión, en cuanto a condiciones
constructivas y sanidad. Su volumen se suele calcular como el del consumo
de un día.
Otra forma de instalación es la de depósito elevado en la cubierta del
edificio, de forma que el agua de la red sube hasta el depósito que lleva
una válvula de flotador, y desde el depósito desciende por gravedad a la
instalación interior.
La tendencia actual es a eliminar estos depósitos, ya que muchas veces
el mantenimiento de los mismos no es el adecuado, y no podemos
garantizar la potabilidad del agua que contienen. Hay que considerar
que la función de reserva de agua la debe hacer la empresa de abastecimiento en sus depósitos municipales, y no el usuario final del suministro.
4.4. Calentadores de agua. Tipos. Agua caliente sanitaria
La producción de agua caliente sanitaria (ACS) se puede producir en
una instalación interior mediante diversos sistemas:
•
Calentadores instantáneos, que calientan el agua a medida que pasa
por ellos; pueden ser eléctricos o a gas.
•
Calentadores acumuladores, que almacenan en un depósito el agua
caliente a temperatura elevada.
•
Instalaciones centralizadas de ACS, tipo colectivo, utilizada sobre
todo en edificios residenciales y públicos.
La normativa sobre su instalación está
regulada en el Reglamento sobre Instalaciones
Térmicas en los Edificios (RITE).
En general, en una instalación interior la
entrada de agua fría, o derivación del
suministro, tiene una derivación al calentador
de agua, y del mismo sale la tubería de agua
caliente, que se tiende paralela a la de agua
fría, y con su mismo diámetro, por todo el
trazado interior.
Esta tubería deberá aislarse térmicamente,
para evitar pérdidas de calor.
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U.D. 2 SUMINISTROS DE AGUA
Cuando la longitud de la tubería desde el calentador hasta el punto más
alejado sea superior a 15 metros, deberá instalarse una tubería de retorno.
Esta tubería se tiende desde el final de la tubería de ACS hasta el
acumulador, y con una bomba circuladora, para que el agua se mueva
por las tuberías y las mantenga calientes. De esta forma, al abrir un grifo
el agua caliente sale en seguida, si tener que derrochar agua esperando
que se calienten las tuberías hasta el punto de consumo.
Los materiales de las tuberías deberán soportar la temperatura de 90° C
manteniendo las condiciones de resistencia requerida.
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MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 2 SUMINISTROS DE AGUA
5. TUBERÍAS Y ACCESORIOS. MATERIALES
Los materiales a utilizar en las instalaciones de agua deben de cumplir
las siguientes condiciones:
•
Resistir los esfuerzos mecánicos provocados por la presión del agua,
el terreno, las dilataciones térmicas, peso, etc.
•
Resistir la corrosión que provoca el agua o el ambiente donde se
instalen.
•
No perjudicar la calidad del agua, sabor, iones, etc.
•
Provocar el mínimo de pérdida de carga al fluido.
Los materiales normalmente empleados son:
5.1. Cobre
El cobre es un material de una dureza media, pero ligero, y muy resistente
a la corrosión. Se puede doblar y soldar.
En fontanería se utiliza cobre desoxidado con fósforo, llamado cobre
rojo.
Se fabrican mediante extrusión, y se suministran en dos tipos:
•
Rígido, en barras de 5 m.
•
Recocido, en rollos de 50 a 100 m.
Su interior es muy liso lo cual provoca poca pérdida de carga.
Las especificaciones para tubos y accesorios se detallan en la norma UNE
37.116 y 37.141
Su dilatación con la temperatura se obtiene aproximadamente con la
fórmula:
73
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U.D. 2 SUMINISTROS DE AGUA
L = L . t / 60
Siendo
L = longitud tubería
t = temperatura máxima agua caliente.
Hay que tener cuidado cuando el cobre hace contacto con tuberías de
acero, ya que se forma una pila electrolítica, que provoca la rápida
corrosión del acero, y la formación de sales en el cobre.
El contacto con el hormigón de los edificios también le perjudica, y por
ello se instala forrando las tuberías con una vaina de PVC.
Los diámetros del cobre que se indican son siempre exteriores, y van
seguidos del espesor de la pared.
Por ejemplo: tubo de 16x1 significa que el tubo tiene un diámetro exterior
de 16 mm, un espesor de pared de 1 mm, y, por lo tanto, un diámetro
interior de 14 mm.
Espesores Normalizados de tuberías de cobre:
El cobre se une mediante soldadura que entra en las juntas por capilaridad.
5.2. Acero galvanizado. Inoxidable
Las tuberías de acero se fabrican con acero sin templar y con un
recubrimiento de 0,1 mm de Zn por inmersión (galvanizado en caliente).
Pueden fabricarse con o sin soldadura longitudinal.
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MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 2 SUMINISTROS DE AGUA
Los tubos sin soldadura longitudinal son más lisos, y también caros.
Se suministran en barras de 5 metros. Normalización UNE 19.047 y
19.048.
Se denominan tradicionalmente en pulgadas, referidas a su diámetro
interior.
Las uniones son mediante roscado.
Los tubos de diámetros grandes (más de 3") se unen mediante bridas,
intercalando una junta de goma, y atornillando el conjunto.
También pueden unirse mediante soldadura por arco u autógena.
Tuberías de acero, diámetros y espesores:
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U.D. 2 SUMINISTROS DE AGUA
Tubería de acero inoxidable UNE 17.049:
Las tuberías de acero inoxidable se utilizan recientemente para
instalaciones interiores, y en procesos industriales de tipo sanitario.
Los tubos son más finos, y muy resistentes.
Resisten muy bien la corrosión si el agua no tiene mucho cloro.
5.3. Materiales plásticos
Policloruro de vinilo o PVC:
Se utilizan para agua fría, ya que no soportan temperaturas elevadas.
Es un material muy ligero, resistente, y prácticamente inalterable.
Se sirven en barras y rollos.
Se unen mediante roscado o pegado con un pegamento especial (tangir),
que disuelve la capa exterior y provoca una soldadura del material.
Polietileno o PE:
Puede ser:
•
De baja densidad, de coloración negra, utilizado para riego
principalmente, se sirve en rollos hasta Ø75 mm.
•
De alta densidad, de color azul o negro, se sirve en rollos y en barras
hasta 200 mm.
El PE es más flexible que el PVC, resiste temperaturas algo superiores.
Se utiliza en tubos de abastecimiento y acometidas.
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U.D. 2 SUMINISTROS DE AGUA
Tubería de Polietileno UNE 52.381:
Tubos Alpex:
Se denominan también tubos multicapa, ya que están formados por una
capa interior de PE, una capa de aluminio, y otra exterior de PVC.
Están sustituyendo al tubo de cobre en las instalaciones interiores, por
sus ventajas:
•
Admite altas presiones y temperatura hasta 100° C, y es válido también
para calefacción.
•
Es ligero y manejable, se dobla fácilmente.
•
Tiene un coeficiente de dilatación similar al cobre.
•
No le afecta la corrosión, ni los materiales de obra.
Los empalmes se realizan mediante piezas especiales y máquinas de
compresión.
Polipropileno o PP y Polibutileno PB:
Los tubos de PP son similares al PE, pero admiten altas temperaturas,
hasta 100° C, siendo adecuados también para calefacción.
Son ligeros, flexibles, de color gris o verde, y se realizan con diámetros
hasta 500 mm.
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U.D. 2 SUMINISTROS DE AGUA
Las uniones son mediante termofusión.
Se emplean en todo tipo de instalaciones interiores.
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U.D. 2 SUMINISTROS DE AGUA
6. ELEMENTOS DE UNIÓN
Los elementos de unión sirven para empalmar las tuberías y sus accesorios.
Los podemos clasificar en:
•
Uniones roscadas.
•
Uniones soldadas.
•
Uniones pegadas.
•
Uniones por enchufe y cordón.
•
Uniones mediante compresión.
6.1. Uniones roscadas
Las uniones roscadas se utilizan en tubos de acero galvanizado, acero
inoxidable y PVC.
Las roscas exteriores en los tubos se realizan mediante una herramienta
llamada terraja. Las roscas interiores las llevan los accesorios como:
•
Manguitos: anillo con dos roscas interiores, para unir tubos.
•
Codos y tes.
•
Llaves, etc.
Los tubos se unen mediante roscado, que se realiza con terrajas y machos,
con rosca “Gas Whitworth”, normalizada UNE 19.009
La unión se hace estanca con una estopada de cáñamo+ mástic, teflón
o líquidos sellantes.
A partir de diámetros de 2" son dificultosas de realizar.
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U.D. 2 SUMINISTROS DE AGUA
6.2. Uniones soldadas
Las uniones soldadas pueden realizarse mediante:
•
Soldadura Blanda: la soldadura habitual es la denominada blanda,
realizada con una aleación de estaño+plata. El calor se aplica mediante
un soplete de gas Butano.
•
Soldadura fuerte: la soldadura fuerte se realiza con una aleación de
cobre+plata+fósforo, y el calor se aplica con un equipo de oxibutano.
Se utiliza para conducciones de gas o frigoríficas.
•
Pegado: las tuberías de PVC se pegan mediante un pegamento especial
que disuelve el PVC. Hay que limpiar el tubo, aplicar el pegamento
y unir rápidamente las piezas.
6.3. Uniones por compresión
Anillo comprimido:
Las uniones mediante compresión se utilizan en tubos de Alpex y
Polibutileno.
Primero se ensancha el tubo, se inserta la pieza de unión, y se comprime
el anillo exterior mediante una prensa.
Brida:
Son dos platos que se comprimen, intercalando una junta de goma o
cuero. El apriete es mediante tornillos y tuercas.
Están normalizadas por la UNE.
Unión Gibault:
Muy usada antiguamente en tuberías grandes. Consta de dos anillos con
junta tórica, y tornillos que aproximan los anillos y comprimen las juntas.
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U.D. 2 SUMINISTROS DE AGUA
Manguito desmontable:
También llamadas arpol, abrazan los dos tubos, comprimiendo un aro
de goma, que la propia presión del agua hace que cierre.
Accesorios desmontables por compresión:
Muy utilizado en PE, cobre, acero, etc.
El tubo se introduce y al roscar el cierre, se comprime un anillo que
sujeta el tubo, y una junta tórica que hace la estanqueidad.
Enchufe y cordón:
También llamadas de campana, ya que un tubo o el accesorio acaban en
un ensanche con un anillo de goma interior.
El tubo a unir se engrasa, y se introduce por fuerza dentro de la campana.
El anillo de goma está diseñado para que la presión interior del agua
mejore el cierre apretándolo sobre el tubo.
Son muy usadas en tuberías de fundición, fibrocemento, y PVC.
6.4. Uniones por termofusión
Las uniones por termofusión se aplican a los tubos de PE y PP.
La herramienta de calentamiento es pequeña, y puede sujetarse sobre
el banco de trabajo. Lleva moldes calientes calibrados a los diámetros de
los tubos.
Para unir dos tubos, hay que conocer el tiempo de calentamiento en
segundos que requiere dicho tubo (en función de su diámetro).
Se aprietan los tubos sobre el molde el tiempo fijado, se sacan y se unen
rápidamente.
También existen manguitos que incorporan una resistencia eléctrica
interior, de forma que tras unir los tubos con el manguito, se conecta a
un equipo alimentador, y tras esperar el tiempo marcado, quedan soldados.
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U.D. 2 SUMINISTROS DE AGUA
7. VALVULERÍA Y GRIFERÍA
Las valvulería sirve para regular el caudal o la presión del agua.
7.1. Llaves de corte: compuerta, asiento, esfera
Las llaves de corte de agua pueden ser de muchas clases.
Las hay que sólo sirven para cerrar y abrir el paso, y otras también para
graduar el caudal.
Pueden agarrotarse por la cal, y en este caso deben maniobrarse con
frecuencia, para mantenerlas limpias.
El asiento de cierre del paso de agua puede ser metálico o elástico, en
cuyo caso será más seguro.
El accionamiento puede ser manual o motorizado.
Las llaves más usadas en fontanería son:
Llaves de bola o esfera:
Son llaves muy económicas, de buen cierre, pero también muy bruscas.
Sólo en diámetros pequeños. No sirven para graduar el caudal, sólo para
abrir o cerrar. Su cierre rápido provoca fuertes golpes de ariete.
Llaves de mariposa:
Se utilizan en diámetros medios y grandes. No va muy bien regulando
el caudal, pero su cierre es muy seguro. El accionamiento manual puede
ser por palanca o un reductor de sinfín.
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MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 2 SUMINISTROS DE AGUA
Llaves de compuerta:
Son las más usadas en abastecimiento; de tamaños pequeños y medianos.
Su cierre puede verse afectado por la cal. Gradúan bien el caudal.
Llaves de asiento plano o inclinado.
De tamaños pequeños y medianos. Se usan sobre todo
para graduar el caudal con precisión. También provocan
una elevada pérdida de carga.
Válvulas de retención:
Sólo dejan pasar el caudal en un sentido, cerrando
el paso en caso contrario.
Pueden ser de claveta oscilante, de bola, disco,
etc.
Pueden sufrir roturas y no cerrar bien por la cal.
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MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 2 SUMINISTROS DE AGUA
Válvulas reductoras de presión.
Reducen la presión del agua hasta un valor fijado aguas abajo.
Debido a la energía que disipan, están sujetas a fuerte desgaste.
Deben instalarse con llaves a ambos lados, para su reparación, así como
tomas de presión para verificar su funcionamiento.
Ventosas.
Son purgadores del aire contenido en
la instalación. Tienen un depósito con
un flotador, que al bajar el nivel del agua,
abren un orificio superior por el que
sale el aire. Cuando les llega agua, sube
el flotador y cierra el orificio.
Pueden ser bi–funcionales, si pueden
evacuar grandes bolsas de aire y
pequeñas burbujas.
Se instalan siempre en sitios elevados,
y deben tener antes una llave de corte
para poder repararlas.
Válvulas de seguridad.
Son válvulas que abren un alivio en la tubería cuando
la presión pasa de un determinado valor.
Se seleccionan en función de la presión máxima
(3, 4, 6, 10 bar), y del diámetro o capacidad de
descarga.
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MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 2 SUMINISTROS DE AGUA
Válvulas de flotador.
Las válvulas de flotador regulan el nivel del agua
en un depósito, abriendo y cerrando el paso para
mantenerlo.
Pueden ser de acción proporcional o busca.
Válvulas pilotadas.
Son válvulas de corte de tipo asiento, pero con la membrana que produce
el cierre gobernada por diversos mecanismos, de forma que pueden
usarse como válvulas de regulación en función de:
•
Caudal de paso.
•
Volumen de agua circulado.
•
Presión aguas arriba o aguas abajo.
•
Presión diferencial, etc.
7.2. Grifería. Aparatos sanitarios
Los aparatos sanitarios normalmente se fabrican con porcelana o poliéster,
llevan grifos o accesorios acoplados, para el servicio de agua fría y caliente,
que llamaremos grifería.
Estos aparatos están construidos en latón o bronce, y tienen un aspecto
exterior decorativo con acabados cromados, plateados y dorados.
Se unen a la instalación mediante unos enlaces flexibles que llamamos
latiguillos.
Antes del latiguillo se instala una llave de corte, para poder aislarlos.
85
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 2 SUMINISTROS DE AGUA
En muchas ocasiones incorporan un filtro de malla a la entrada, que
puede obstruirse con el tiempo, o por la cal.
La grifería más frecuente es:
Grifos de asiento: se instalan en lavabos, fregaderos, pilas, etc. El elemento
de cierre es un disco de goma llamado soleta, que hay que sustituir
cuando se gasta.
Grifos de discos cerámicos: son más duraderos, y su cierre es rápido en
1/4 de vuelta. Los discos también se sustituyen.
Grifos monomando: llevan una palanca para abrir el agua fría y caliente,
permitiendo una mezcla mejor que con dos llaves. El cierre es por discos
cerámicos, que pueden sustituirse.
Grifo termostático: permite ajustar la temperatura del agua de salida,
mezclando al agua fría y caliente mediante un sensor termosensible.
Grifo de bañera: puede ser monomado, de discos, termostático, etc.
Permite dirigir el agua hacia la bañera, o hacia una salida flexible o
“teléfono”. No permite el retorno de agua desde el “teléfono”.
Instalación de griferías:
Las griferías deben instalarse siempre a un nivel superior al de rebosamiento del aparato, de forma que nunca pueda retornar el agua al grifo
por sifón.
El vertido del agua al aparato debe ser visto, nunca oculto.
El rebose del agua también debe de ser visto, y si es posible ser oído.
Si el caudal de agua a suministrar es importante, deben instalarse aparatos
de dimensión suficiente para no producir ruidos ni vibraciones.
Los aparatos deben ser de fácil sustitución y mantenimiento, sobre todo
en filtros y elementos de cierre.
86
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 2 SUMINISTROS DE AGUA
7.3. Fluxómetros
Los flúxómetros o fluxores son aparatos finales que provocan un fuerte
caudal, similar al de las cisternas de los inodoros.
Es un grifo de cierre automático por tiempo (5 a 10 segundos) que se
utiliza en lugares públicos, para inodoros, urinarios y vertederos.
Su ventaja es la de eliminar las cisternas con sus ruidos de llenado, ser
más rápidos, y ahorrar agua.
El problema de su uso radica en que el elevado
caudal instantáneo que precisan, que hace que los
diámetros de la instalación deban de ser superiores
a los de las griferías normales.
Valores de referencia:
El volumen descargado medio es de 10 a 15 litros en inodoros, y 3 en
urinarios.
El caudal de 1,5 a 2 l/s.
La presión mínima de 7 m.c.a.
Instalación:
Deben instalarse a unos 20 cm sobre la taza del inodoro.
La red de agua debe de ser independiente de la del resto de aparatos,
y la salida al fluxor suele ser de 32 mm.
La red que alimenta a varios fluxores puede debe ser de 40 mm.
Para proporcionar el caudal instantáneo que requiere el fluxor, se puede
realizar la instalación siguiente:
•
Instalar la acometida, contador y tubo general dimensionado para
el caudal de los fluxómetros.
•
Instalar un grupo de presión adecuado y dimensionar la red interior.
•
Instalar un depósito de aire a presión en la zona de los fluxores.
87
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 2 SUMINISTROS DE AGUA
8. SOPORTES Y ELEMENTOS DE ANCLAJE
El anclaje de las tuberías a las paredes del edificio es una cuestión que
tiene diversas consideraciones, debido a los problemas siguientes:
•
El peso de la tubería llena de agua puede ser importante en diámetros
grandes.
•
El peso también es importante en las columnas o tubos ascendentes.
•
Las dilataciones del material de la tubería pueden originar esfuerzos
sobre los anclajes, sobre todo en los de agua caliente.
•
Los esfuerzos estáticos por la presión, y los dinámicos que aparecen
en los cambios de dirección.
•
La transmisión de ruidos al edificio por la alta circulación del agua.
Los anclajes de tuberías deben permitir sobre todo
la dilatación de la misma por los cambios de
temperatura.
También es conveniente que exista un elemento
flexible entre el soporte y la tubería, para evitar la
transmisión de ruidos.
Los elementos más comunes de soporte son:
•
Abrazaderas.
•
Soportes en línea
•
–
Empotrados.
–
Atornillados.
–
Soldados.
Bandejas.
Los elementos de fijación pueden ser abrazaderas metálicas, cintas
perforadas, bridas de nylón, perfiles en ángulo, etc.
Si las tuberías van aisladas, el soporte debe realizarse sobre el aislamiento,
para no interrumpirlo.
Anclajes para permitir las dilataciones:
En los cambios de dirección y derivaciones en Te, las sujeciones de la
tubería deben distanciarse del codo o Te unas 20 veces el diámetro, para
permitir la dilatación de la tubería (ver figura).
88
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 2 SUMINISTROS DE AGUA
RESUMEN
Los suministros son instalaciones que toman agua de la red de distribución
de agua potable de la población. Podemos clasificar los suministros según
su uso: Doméstico. Público. Industrial. Refrigeración.
Retornos: Es cuando la red puede aspirar agua de un punto terminal de
uso, y está totalmente prohibido. Para evitar esto, válvulas de retención.
Las instalaciones interiores de suministro de agua comprenden las
siguientes instalaciones:
Acometida: es la parte pública de la instalación, la que discurre por
terrenos municipales, desde la tubería de distribución de agua de la calle,
hasta el límite de la propiedad, donde se instala una llave de corte general.
Tubo de alimentación: es el tubo que, partiendo de la llave de paso, lleva
el agua hasta el distribuidor, o contador del abonado.
Contadores: son aparatos que miden el volumen de agua suministrada.
Pueden ser: Generales o Divisionarios, y se instalan en baterías.
Baterías: las baterías de contadores se instalan en edificios con varias
viviendas, y agrupan los contadores de varios usuarios.
Derivaciones individuales: son los tubos que ven desde el contador
divisionario hasta la llave de paso de la instalación interior.
Instalación interior: Es la instalación particular de cada abonado, la que
discurre por el interior de su vivienda o local. Está compuesta de:
Llave de paso del abonado, derivación particular, puntos de consumo:
Aparatos sanitarios, grifos, etc.
Grupos de presión: los grupos de presión se instalan en edificios de
altura, en los que el agua por la presión de la red no alcanza presión
suficiente en los pisos elevados. Comprenden: depósito auxiliar, bombas
y calderín.
Agua cliente sanitaria: la producción de agua caliente sanitaria (ACS) se
puede producir mediante: calentadores instantáneos, calentadores
acumuladores, o instalaciones centralizadas tipo colectivo
Materiales para tuberías: cobre, acero galvanizado, PVC, PE, Alpex
Uniones: soldadura blanda, fuerte, por arco, pegado, uniones por
compresión, uniones por bridas, por enchufe y cordón.
Válvulas: de corte, de retención, reguladoras de presión, de flotador,
ventosas, pilotadas, de seguridad.
Fluxómetros: los flúxómetros o fluxores son aparatos finales que provocan
89
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 2 SUMINISTROS DE AGUA
un fuerte caudal similar al de las cisternas de los inodoros.
Anclajes: consideran el peso de la tubería llena de agua, en las columnas
o tubos ascendentes, las dilataciones, los esfuerzos estáticos por la presión,
y los dinámicos que aparecen en los cambios de dirección.
90
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 2 SUMINISTROS DE AGUA
CUESTIONARIO DE AUTOEVALUACIÓN
•
Pregunta cuáles son las fuentes de abastecimiento de tu población.
¿Qué tipo de captaciones utiliza?
•
Explica qué es una planta potabilizadora. ¿Qué diferencia hay con
una planta depuradora?
•
¿Las redes ramificadas se reparan mejor que las malladas? Razónalo.
•
Describe las instalaciones de enlace de tu finca. Acometida, tubo
general, contadores...
•
¿Hay grupo de presión en tu finca? Descríbelo.
•
¿De qué material están realizadas las instalaciones interiores de tu
casa? ¿Qué griferías tienes?
•
¿Qué material utilizarías para una tubería de impulsión de 200 mm,
y 20 bar de presión? Razónalo.
•
Describe cómo realizarías una instalación para el riego de un jardín.
Contadores, materiales, etc.
PRÁCTICAS PROPUESTAS
•
Trazar un plano con la instalación de la vivienda del alumno.
•
Realizar planos de instalaciones en un restaurante.
•
Montar un grupo de presión, con su depósito, calderín, presostato.
Resolver su esquema eléctrico con dos bombas alternadas.
•
Buscar catálogos de centralizaciones de contadores. Diseñar una
centralización de 20 viviendas, en un cuarto de 2 x 2 m.
•
Dibujar los componentes de un armario para instalar dos contadores.
91
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE
AGUA Y GAS
U.D. 3 CÁLCULO DE INSTALACIONES DE AGUA
M 8 / UD 3
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 3 CÁLCULO DE INSTALACIONES DE AGUA
ÍNDICE
Introducción..................................................................................
97
1. Cálculo de tuberías .................................................................
99
1.1. Cálculo de tuberías. Accesorios.......................................
99
1.2. Cálculo por pérdida de carga constante.........................
103
1.3. Cálculo de redes ramificadas...........................................
104
1.4. Redes malladas .................................................................
105
2. Cálculo de instalaciones interiores ........................................
106
2.1. Caudal total ......................................................................
107
2.2. Acometida. Llaves ............................................................
111
2.2. Tubo de alimentación. Simple. Derivado. Llaves...........
112
2.2. Contador general. Contadores divisionarios..................
113
2.3. Montantes .........................................................................
114
2.4. Derivación de suministro.................................................
114
2.5. Derivaciones aparatos ......................................................
116
3. Cálculo de instalaciones singulares........................................
117
3.1. Redes particulares. Cálculo por suministros ..................
117
3.2. Edificios públicos. Por puntos de consumo ...................
117
3.3. Redes con fluxómetros ....................................................
117
3.4. Cálculo del grupo de presión..........................................
118
4. Ejemplo de cálculo de una instalación ..................................
121
4.1. Edificio de viviendas.........................................................
121
4.2. Edificio público ................................................................
125
5. Cálculo de instalaciones de saneamiento ..............................
128
5.1. Tuberías de fecales. Unidades de descarga ....................
128
5.2. Tuberías de pluviales. Caudales por superficie cubierta
129
6. Cálculo de instalaciones de agua contra incendios ..............
130
6.1. Acometidas, depósitos, grupos de presión .....................
130
6.2. Redes de BIEs ...................................................................
131
6.3. Redes de rociadores .........................................................
132
6.4. Condiciones de instalación de la red de bocas de
incendio ............................................................................
95
132
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 3 CÁLCULO DE INSTALACIONES DE AGUA
6.5. Condiciones de instalación de la red de rociadores ......
133
Resumen ........................................................................................
135
Anexo ...........................................................................................
137
96
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 3 CÁLCULO DE INSTALACIONES DE AGUA
INTRODUCCIÓN
En esta Unidad Didáctica vamos a estudiar el dimensionado de los
elementos de las instalaciones, de acuerdo con la Normativa y el buen
funcionamiento de las mismas.
En la parte final realizaremos el cálculo completo de un edificio de
viviendas, y otro de tipo público, como aplicación de los apartados
anteriores.
En el Anexo se acompañan tablas y ábacos que hay que consultar para
resolver rápidamente todos los supuestos de los ejemplos y de las prácticas.
97
98
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 3 CÁLCULO DE INSTALACIONES DE AGUA
1. CÁLCULO DE TUBERÍAS
1.1. Cálculo de tuberías. Accesorios
El agua al circular por las tuberías sufre un roce con las paredes, que le
provoca una pérdida de presión o “carga”.
La pérdida depende la rugosidad interior de la tubería y de la velocidad
de circulación del agua. A mayor velocidad de circulación se provoca
mayor pérdida de carga, y también mayor ruido.
Por ello la velocidad en instalaciones de agua se debe de mantener entre:
•
Velocidad mínima: 0,5 m/s, para evitar sedimentaciones.
•
Velocidad máxima: 2 m/s (tuberías metálicas) y 3,5 m/s (tuberías de
termoplásticos y multicapa).
Considerar también que en zonas residenciales (viviendas y hoteles),
para evitar que se oiga ruido de circulación del agua, no debemos pasar
de 1,5 m/s.
La pérdida de carga también se limita normalmente alrededor de 100
a 500 Pa/m. (0,05 m.c.a/m).
Cálculo mediante fórmulas:
La pérdida de carga puede ser unitaria, Ji, es decir la que resulta en 1 m
de tubería, o la total, que resulta de multiplicar Ji por la longitud:
Jt = Ji . L
La pérdida de carga unitaria se calcula, entre otras, mediante la fórmula
de Flamant:
Ji = K x (V7 x D5)1/4
Siendo:
Ji = pérdida de carga en m/m de tubería.
K = coeficiente:
Tuberías nuevas 0,00074
Tuberías usadas 0,00092
D = diámetro interior.
99
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 3 CÁLCULO DE INSTALACIONES DE AGUA
Ejemplo:
Calcular la pérdida de presión en una tubería de 100 mm si circula agua
a 2 m/s.
Ji = 0,00074 x (27 x 0,15)1/4 = 0.189 m/m; si L = 100 m
Jt = Ji . L = 0.189 x 100 = 18,9 m.
Cálculo mediante ábacos:
También se calcula mediante ábacos como los del Anexo del final del la
Unidad.
Estos ábacos son diferentes para cada tipo de tubería (de acero, de cobre,
de plástico, etc.).
En todos ellos tenemos las variables siguientes:
D = diámetro.
Q = caudal
V = Velocidad.
Ji = pérdida de carga por metro.
Entrando con dos variables encontramos un punto, y en él las otras dos
variables. Lo más frecuente es conocer el caudal, adoptar una velocidad
que suele estar comprendida entre 0,5 y 1,5 m/s, y encontrar el diámetro
y la pérdida de carga unitaria.
Ejemplo:
Necesitamos conducir 0,5 L/s por una tubería de PP con una velocidad
máxima de 1,2 m/s. Hallar el diámetro necesario.
Solución: entramos desde la izquierda con el caudal de 0,5 l/s y nos
desplazamos horizontalmente hasta cruzar la línea de velocidad de
1,2 m/s. Este punto está comprendido entre las raya inclinadas de los
diámetros de Ø32 y Ø40.
Adoptamos la tubería de Ø40 que es la mayor.
100
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 3 CÁLCULO DE INSTALACIONES DE AGUA
Pérdidas en accesorios
En los cambios de dirección y en los accesorios se produce una pérdida
de presión adicional, debida a los choques y turbulencias generadas.
Esta pérdida de carga es complicada de calcular, pero se puede asimilar
a una longitud de tubería que produzca la misma pérdida.
Es decir, lo que hacemos es sumar una longitud de tubería por cada
accesorio, que llamaremos longitud equivalente, Le.
Esta longitud la sumaremos a la tubería.
Si la pérdida de carga unitaria calculada es de Ji, sabemos que la pérdida
total es
101
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 3 CÁLCULO DE INSTALACIONES DE AGUA
Jt = Ji . L; si hay accesorios sería:
Jt = Ji . (L + Le)
En el Anexo al final de esta UD, se puede ver una tabla con las longitudes
equivalentes de los accesorios más normales.
Ejemplo:
Una tubería de 2" tiene 100 m de longitud, cuatro codos y dos tes. Hallar
su longitud total equivalente:
Con la tabla del Anexo, leemos para tubo de 2" 2,1= m; para Te = 3 m,
Longitud equivalente de accesorios: 4 . 2,1 + 2 . 3 = 14,4 m.
Longitud total = 100 + 14,4 = 144,4 m.
Presión total en un punto:
Recordemos de cada 10 m.c.a. equivalen a 1 bar.
Si la instalación de agua asciende en altura, la presión disponible disminuye
en la misma cantidad de metros elevados.
Es decir si la presión inicial es de 4 bar (equivalente a 40 m.c.a), las
pérdidas de carga en el tramo son de 5 m.c.a, y el punto final está elevado
15 metros, la presión final será:
Pf = Pi – H – Jt
Pf = 40 – 15 – 5 = 20 m.c.a = 2 bar.
102
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 3 CÁLCULO DE INSTALACIONES DE AGUA
1.2. Cálculo por pérdida de carga constante
En una tubería con varios tramos, y diferentes caudales, si conocemos
el caudal a transportar en cada tramo, podemos dimensionar las tuberías
fijando una velocidad (por ejemplo, 1 m/s), y hallar cada diámetro con
los ábacos.
Pero también podemos fijar una pérdida de carga unitaria constante
(hacer una raya vertical en el ábaco), y entrando con los caudales, hallar
los diámetros igualmente.
La ventaja de este sistema es que si todas las tuberías tienen la misma
pérdida de carga unitaria, para hallar la pérdida de carga total de la
tubería simplemente multiplicaremos la pérdida unitaria adoptada, por
la longitud total de la instalación.
Jt = Ji x
103
Li
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 3 CÁLCULO DE INSTALACIONES DE AGUA
1.3. Cálculo de redes ramificadas
Normalmente las tuberías tienen ramificaciones, y van derivando el
caudal hacia los diferentes aparatos, de forma que cada vez la tubería
transporta menos agua, y por lo tanto la podemos instalar de menor
diámetro. Es lo que se llama una red ramificada.
Para calcular redes ramificadas, debemos ddibujar un esquema de la red
de tuberías con los puntos de consumo y su caudal. Seguidamente
numeramos los tramos ordenadamente.
Recordemos que siempre que cambie el caudal, es un tramo distinto.
Siempre aparecen dos nuevos tramos tras una derivación: uno en la rama
principal y otro en la rama derivada.
A continuación deberemos sumar los caudales y anotar los resultantes
en cada tramo. Si comenzamos por las ramas finales, iremos sumando
caudales a medida que se unan ramas en un tronco común.
También podemos ayudarnos con una tabla como la siguiente:
Tramo N°
Caudal
L/s
Diámetro
Cálculo mm.
Diámetro
adoptado
Longitud
+acces. m.
Pérdida
tramo
mm.c.a
Pérdida
acumulada
mm.c.a
1
4,5
80
80
45
0,4
2,4
El caudal requerido por los aparatos lo veremos más adelante.
104
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 3 CÁLCULO DE INSTALACIONES DE AGUA
1.4. Redes malladas
En las redes malladas o anilladas el caudal que circula no está claro, y
tampoco su sentido (hacia la derecha o hacia la izquierda).
El sistema de cálculo es muy complejo, y queda fuera de este libro.
Simplemente, diremos que estas redes se suelen realizar en instalaciones
muy grandes, o de riego exterior, y se anillan las tuberías principales.
Se pueden calcular como ramificadas, y posteriormente unirse en algunos
ramales, para dar más seguridad, mejorando en todo caso su
funcionamiento, y permitiendo reparar un tramo dando servicio por el
otro.
105
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 3 CÁLCULO DE INSTALACIONES DE AGUA
2. CÁLCULO DE INSTALACIONES INTERIORES
Para calcular las instalaciones interiores, deberemos primeramente
conocer el caudal de los aparatos instalados.
Tomaremos el caudal medio de la tabla siguiente del CTE:
En otros usos no incluidos en la tabla, por ejemplo una máquina de
climatización, deberemos estudiar el aparato, o realizar una medida del
caudal.
Cuartos húmedos:
Denominamos cuarto húmedo a aquel que tiene uno o más puntos de
consumo de agua:
En la vivienda habitual, los cuartos húmedos son:
•
Cocina: con fregadero y lavavajillas.
•
Galería o terraza: con lavadero y lavadora.
•
Cuarto de aseo: con ducha, lavabo e inodoro.
•
Cuarto de baño: con bañera, lavabo, bidé e inodoro.
106
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 3 CÁLCULO DE INSTALACIONES DE AGUA
2.1. Caudal total
Para hallar el caudal de un tramo de tubería que alimenta a varios puntos
de consumo, deberemos sumar los caudales de los aparatos Qi, para
hallar el caudal total Qt:
Qt =
Qi
Sin embargo no es normal que todos los aparatos estén funcionando a
la vez, sino que estén unos en marcha y otros parados.
Por ello podemos estimar un coeficiente de simultaneidad k, que se
calcula en función del número de puntos n, mediante la fórmula:
K = 1 / ( (n – 1))
El caudal punta Qp será el caudal total por el coeficiente de seguridad:
Qp = k x Qt
Ejemplo: calcular el caudal punta de una tubería que sirve a cuatro
cuartos de baño.
Los puntos de consumo de un baño son:
Aparato
Caudal l/s
Bañera
0,3
Lavabo
0,1
Bidé
0,1
Inodoro
0,1
Suma
0,6
Por 4 baños
2,4
Coeficiente de simultaneidad: número de puntos = 4 x 4 = 16 ud.
K = 1/ (16 – 1) = 0,447
Caudal punta Qp = k . Qt = 0,447 x 2,4 = 1,07 l/s
Caudales punta de viviendas tipo:
Como ejercicio podemos calcular el caudal punta de las siguientes
viviendas tipo:
107
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 3 CÁLCULO DE INSTALACIONES DE AGUA
1. Vivienda con una cocina y un cuarto de aseo.
Esquema vivienda cocina + aseo
Aparato
Caudal l/s
Ducha
0,2
Lavabo
0,1
Inodoro
0,1
Fregadero
0,2
Lavavajillas
0,15
Lavadero
0,2
Lavadora
0,2
Suma
1,15
Coef. k para 7 puntos
0,41
Caudal punta
0,47
2. Vivienda con una cocina y un cuarto de baño.
Aparato
Caudal l/s
Bañera
0,3
Bidé
0,1
Lavabo
0,1
Inodoro
0,1
Fregadero
0,2
Lavavajillas
0,15
Lavadero
0,2
Lavadora
0,2
Suma
1,35
Coef. k para 8 puntos
0,38
Caudal punta
0,51
108
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 3 CÁLCULO DE INSTALACIONES DE AGUA
3. Vivienda con una cocina, cuarto de baño y un cuarto de aseo.
Esquema vivienda cocina + aseo + baño
Aparato
Caudal l/s
Bañera
0,3
Bidé
0,1
Lavabo
0,1
Inodoro
0,1
Ducha
0,2
Lavabo
0,1
Inodoro
0,1
Fregadero
0,2
Lavavajillas
0,15
Lavadero
0,2
Lavadora
0,2
Suma
1,75
Coef. k para 11 puntos
0,32
Caudal punta
0,55
4. Vivienda con una cocina y dos cuartos de baño.
Aparato
Caudal l/s
2 Bañeras
0,6
2 Bidés
0,2
2 Lavabos
0,2
2 Inodoros
0,2
Fregadero
0,2
Lavavajillas
0,15
Lavadero
0,2
Lavadora
0,2
Suma
1,95
Coef. k para 12 puntos
0,30
Caudal punta
0,59
109
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 3 CÁLCULO DE INSTALACIONES DE AGUA
5. Vivienda con cocina, dos cuartos de baño y uno de aseo.
Aparato
Caudal l/s
2 Bañera
0,6
1 Ducha
0,2
2 Bidés
0,2
3 Lavabos
0,3
3 Inodoros
0,3
Fregadero
0,2
Lavavajillas
0,15
Lavadero
0,2
Lavadora
0,2
Suma
2,35
Coef. k para 15 puntos
0,27
Caudal punta
0,62
Caudal punta de varias viviendas:
En el caso de tuberías que suministren a varias viviendas, como colectores
verticales de edificios, o redes privadas en urbanizaciones, podemos
calcular el caudal medio de cada vivienda, y calcular un coeficiente de
simultaneidad k en función del número de viviendas, con la misma
fórmula.
El caudal de cada tramo será la suma de los caudales punta de las viviendas,
multiplicado por el coeficiente de simultaneidad.
K=1/
Qp =
(viviendas – 1)
Qp(vivienda) x k
Caudal punta de un edificio residencial:
En este caso sumaremos el total de aparatos, mediante una tabla como
la siguiente:
Bañeras
(0,3 l/s)
Fregaderos
(0,2 l/s)
Lavabos
Inodoros
Bidés
(0,1 l/s)
30
30
60
Otros
110
Caudal total
l/s
Coeficiente Caudal punta
K=1/3 (n-1) l/s
21
0,091
1,91
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 3 CÁLCULO DE INSTALACIONES DE AGUA
Algunos autores recomiendan que el coeficiente de seguridad no debe
ser inferior a 0,2, pero el CTE deja a criterio del proyectista o instalador
su valor conociendo el tipo de instalación y su uso.
Como criterio de seguridad se pueden tomar los coeficientes de seguridad
mínimos siguientes:
•
Uso doméstico 0,05
•
Uso residencial 0,1
•
Uso público 0,2
No obstante en cada caso hay que estudiar si se pueden producir
aglomeraciones en los usuarios, que denominaremos puntas de consumo,
y ver el número de puntos que se pueden sumar a la vez.
2.2. Acometida. Llaves
Para calcular la acometida deberemos primero calcular el caudal punta
del edificio, o utilizar la tabla de diámetros mínimos 4.3 del CTE.
Es decir, estos diámetros que indica el CTE son los mínimos que hay que
instalar en cada tipo de suministro, pero si por cálculo nos resulta mayor,
podemos debemos instalarlo mayor.
Debemos calcular la tubería con una velocidad máxima de 2 m/s en
tubos metálicos, y de 3 en tubos termoplásticos.
111
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 3 CÁLCULO DE INSTALACIONES DE AGUA
En alguna ocasiones la acometida la realiza la empresa suministradora,
por lo que el diámetro lo fija ella, hasta la llave de registro.
Las llaves a situar en la acometida deben ser del mismo diámetro que
ella, y ser de paso libre, es decir de tipo compuerta o esfera, para que
provoquen el mínimo de caída de presión.
2.3. Tubo de alimentación. Simple. Derivado. Llaves
El tubo de alimentación o general debe dimensionarse igual que la
acometida, es decir con la tabla 4.3 del CTE-HS4, o mediante cálculo
por velocidad máxima del agua.
Si el tubo de alimentación tiene derivaciones, deberemos calcular cada
tramo en función de su caudal máximo, y el coeficiente de simultaneidad
que resulte de los suministros a servir.
Ejemplo: si un edificio tiene 3 plantas, y en cada planta se va a instalar
una batería con 10 contadores para viviendas con cocina y un baño, el
cálculo sería:
Caudal total por vivienda: 1,4 l/s, puntos por vivienda 8
Tramo 1: Inicio, 30 viviendas, caudal total 30 . 1,4 = 42 l/s;
n = 30 . 8 = 240 puntos
Tramo 2: Planta 1, 20 viviendas, caudal total 20. 1,4 = 28 l/s;
n = 20. 8 = 160 puntos
Tramo 3: Planta 2, 10 viviendas, caudal total 10. 1,4 = 14 l/s;
n = 10. 8 = 80 puntos
Tramo
N°
Caudal
L/s
Coef.
K
Caudal
punta L/s
Diámetro
Int. Mm
Longitud
+acces. M
Pérdida
tramo
mm.c.a
Pérdida
acumulada
mm.c.a
1
42
O,064
2,69
60
45
0,4
2,4
2
28
0,079
2,21
50
3
14
0,112
1,57
40
112
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 3 CÁLCULO DE INSTALACIONES DE AGUA
2.4. Contador general. Contadores divisionarios
El diámetro del contador general o divisionario viene marcado por las
condiciones particulares de cada empresa suministradora, de acuerdo
con el caudal punta calculado en el suministro.
Como referencia, podemos tomar lo indicado en la tabla siguiente:
Suministro
Caudal punta l/
Ø Contador mm
Vivienda 1 a 3 baños
0,5 a 1,5
15
Vivienda + 3 baños
2a3
20
Local comercial, trastero
0,5 a 1
13
Edificio
3a4
40
Edificio
4a5
50
Edifico
5a6
60
Red de incendios
10
80
En general deberemos buscar en el en catálogo de contadores el caudal
normal que soporta, con una precisión del 1%.
Los contadores para red de incendios deben ser de 80 mm como mínimo,
y además de paso libre tipo proporcional o de hélice.
Los contadores de gran diámetro son usados en abastecimiento o en
riego, y suelen ser de tipo electromagnético, pues al tener el paso
completamente libre no se atascan.
El tamaño de la arqueta o armario para el contador general viene
establecido en el CTE-HS4 con la tabla siguiente:
113
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 3 CÁLCULO DE INSTALACIONES DE AGUA
2.5. Montantes
Los montantes pueden ser:
•
En caso de instalar contadores divisionarios por planta, son partes
de tubo general de alimentación, y los calcularemos como tal.
•
En caso de contadores centralizados en planta baja, los montantes
son derivaciones particulares, es decir los grupos de tubos que unen
cada contador particular con las viviendas.
Los calcularemos con el caudal punta del suministro, teniendo en cuenta
que su longitud puede ser grande, y por lo tanto también la pérdida de
carga provocada.
En viviendas el diámetro mínimo debe ser 20 mm.
Si no hay grupo de presión, cuando la longitud supere los 30 m, deberemos
aumentar el diámetro a 26 mm.
Si hay grupo de presión, deberemos ajustar la presión para que compense
la derivación de mayor pérdida de carga.
2.6. Derivación de suministro
Es la tubería general que recorre el interior del suministro derivando a
los respectivos cuartos húmedos.
En vivienda debe ser como mínimo de 20 mm.
La calcularemos por tramos, y en cada uno:
Calculamos el caudal total en función de los aparatos conectados.
114
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 3 CÁLCULO DE INSTALACIONES DE AGUA
Calculamos el coeficiente de simultaneidad en función del número de
puntos.
Hallamos el caudal punta del tramo, y adoptamos un diámetro cuya
velocidad esté como máximo a 2 m/s. El diámetro mínimo debe ser
20 mm.
El la tabla siguiente del CTE-HS-4 se indican los diámetros mínimos:
Tuberías de ACS. Retorno:
Para las tuberías de agua caliente sanitaria se seguirá el mismo método
de cálculo que para el agua fría, siendo sus diámetros normalmente
iguales en ambas tuberías.
El tubo de retorno es una tubería que conecta el último punto de consumo
de ACS con el depósito de almacenamiento, y mediante una pequeña
bomba circuladora, hacemos que un caudal circule de vuelta al
acumulador. De esta forma las tuberías se mantienen calientes, y cuando
un usuario abre un grifo le llega en seguida el agua caliente.
El tubo de retorno se dimensiona calculándolo para un caudal del 10%
del caudal total de la tubería de ACS.
El diámetro mínimo ha de ser 16 mm.
En el CTE-HS-4, se indican los diámetros aproximados de los tubos de
retorno, según el caudal a recircular.
115
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 3 CÁLCULO DE INSTALACIONES DE AGUA
2.7. Derivaciones aparatos
Cada aparato tiene uno o dos tubos que lo alimentan, y su diámetro en
general se elige en función de su caudal.
En la tabla siguiente del CTE se indican los diámetros de las derivaciones
a los aparatos:
116
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 3 CÁLCULO DE INSTALACIONES DE AGUA
3. CÁLCULO DE INSTALACIONES SINGULARES
Las instalaciones de suministro de agua pueden realizarse para instalaciones
singulares, como piscinas, fuentes, riego de jardines, instalaciones de
lavado industrial, etc.
El cálculo en todo caso consistirá en fijar el caudal máximo de agua de
los aparatos o puntos, y en establecer unos coeficientes de simultaneidad
que nos deben indicar el uso de la instalación, o la experiencia.
3.1. Redes particulares. Cálculo por suministros
Si debemos dimensionar una red de abastecimiento particular, como
por ejemplo una urbanización con calles privadas, deberemos calcular
primeramente los consumos punta de los suministros, por ejemplo:
10 viviendas a 1 l/s, k = 0,33; Qp =
3,3 l/s
2 comerciales a 0,5 l/s
1,0 l/s
Riego jardines
0,5 l/s
Total
3,8 l/s.
En este caso consideramos una simultaneidad en las viviendas, y ninguna
en los comerciales y en el riego.
3.2. Edificios públicos. Por puntos de consumo
En grandes edificios públicos suelen existir aseos con muchos puntos de
agua, lavabos, urinarios, etc.
Si existen fluxores, se realizará una red independiente para ellos, separada
de la red del resto de aparatos.
La red la dimensionaremos por tramos, sumando el caudal de los puntos
de consumo, estableciendo un coeficiente de simultaneidad, etc.
Hay que tener en cuenta si el uso de la instalación puede provocar
aglomeraciones, como en estadios de deporte, en los que durante los
descansos acude mucho público a usar los servicios. En este caso podemos
establecer un coeficiente de simultaneidad mínimo de 0,1.
3.3. Redes con fluxómetros
Las redes con fluxómetros se deben dimensionar igual que la redes
normales, pero teniendo en cuenta que los altos caudales que provocan
los fluxores implicarán unos diámetros mucho mayores.
117
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 3 CÁLCULO DE INSTALACIONES DE AGUA
Una solución que se realiza con frecuencia es instalar un depósito
acumulador con aire a presión en el cuarto donde estén instalados los
fluxores.
El depósito llevará una entrada de agua del diámetro de la derivación
del suministro, con una válvula de retención a la entrada. La salida será
a la red de fluxores, con un diámetro mayor.
De esta forma al descargar un aparato con fluxor, el depósito será el que
suministre el fuerte caudal punta necesario, y recargándose después
lentamente con el caudal normal de la red interior.
Esquema red fluxores con depósito aire
3.4. Cálculo del grupo de presión
Los esquemas habituales que contempla el CTE-HS4 con grupos de
presión son:
118
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 3 CÁLCULO DE INSTALACIONES DE AGUA
En la UD-2 se detalló el cálculo de los diferentes elementos del grupo
de presión: depósito auxiliar, bombas, calderín, etc.
Calcularemos los puntos siguientes:
Presiones:
Mínima = Altura edificio + 15 m.
Máxima = presión mínima + 20 m.
Caudal:
El caudal punta del edificio según cálculo de acometida.
Depósito auxiliar:
Volumen = Q x t ; t = 15 minutos de funcionamiento; 15 x 60 = 930 L.
Calderín de membrana:
Si se instalan calderines de membrana y varias bombas en paralelo se
utiliza la expresión:
V =(0,625 x Q x Pm) / (60 x n)
Siendo:
V = volumen del calderín
Q = caudal en l/s.
119
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 3 CÁLCULO DE INSTALACIONES DE AGUA
Pm = presión máxima absoluta en bar
n = N° de bombas
El CTE-HS4 da la expresión:
Vn = Pb x Va / Pa (4.2)
Siendo:
Vn = volumen del calderín en litros.
Pb = presión absoluta mínima.
Va = volumen mínimo de agua.
Pa = presión absoluta máxima.
Recordemos que las presiones absolutas son iguales a las presiones
anteriores más 1 bar.
El volumen mínimo de agua se define como el que mantiene una bomba
funcionando durante 1 minuto. Va = Qb1 (l/s) . 1
Potencia de las bombas:
Para hallar la potencia de las bombas utilizaremos la expresión:
P=QxgxH/
Siendo
P = potencia del motor en watios.
Q caudal total en l/s
g = 9,81 m/s2
H = Presión máxima en m.c.a
= rendimiento conjunto bomba – motor (entre 0,5 y 0,6).
Si instalamos dos bombas la potencia de cada una será la mitad.
120
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 3 CÁLCULO DE INSTALACIONES DE AGUA
4. EJEMPLO DE CÁLCULO DE UNA INSTALACIÓN
4.1. Edificio de viviendas
Datos de partida:
Planos de un edificio de 12 viviendas, compuesto de:
•
Planta sótano dedicada a trasteros. 1 suministro para limpieza.
•
Planta semisótano con 7 locales comerciales (1 aseo).
•
Planta baja con 4 oficinas (1 aseo):
•
Plantas 1 a 4 con 3 viviendas por planta, con cocina, aseo y baño.
Total 12 viviendas.
Total: 12 viviendas + 11 locales + 1 limpieza. = 24 suministros.
Contadores divisionarios instalados en batería en planta baja.
Planos:
En el Anexo de esta UD se pueden ver los planos del edificio.
Cálculo:
Caudal de una vivienda:
Aparato
Caudal l/s
Bañera
0,3
Lavabo
0,1
Bidé
0,1
Inodoro
0,1
Fregadero
0,2
Lavavajillas
0,1
Lavadero
0,2
Lavadora
0,2
Suma
1,4
Coef. k para 8 puntos
0,38
Caudal punta
0,53
121
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 3 CÁLCULO DE INSTALACIONES DE AGUA
Caudal de un local comercial con un aseo:
Aparato
Caudal l/s
Lavabo
0,1
Inodoro
0,1
Suma
0,2
Coef. k para 2 puntos
1
Caudal punta
0,2
Caudal total edificio:
12 viviendas x 1,4 + 11 locales x 0,2 + limpieza 0,2 = 19,2 l/s
Caudal punta:
Coeficiente para: 12 x 8 + 11 x 2 + 1 = 119 puntos
K = 1/ 118 = 0,092
Qp = 0,092 x 19,2 = 1,77 l/s
Adoptamos Qp = 2 l/s (por más seguridad)
Acometida:
Con una velocidad máxima de 2 m/s adoptamos los diámetros siguientes:
Escalera
Caudal punta
l/s
Diámetro
mm
Velocidad
m/s
1
2
40
1,9
Tubo general:
Con una velocidad máxima de 1,5 m/s adoptamos los diámetros siguientes:
Escalera
Caudal punta
l/s
Diámetro
mm
Velocidad
m/s
1
2
50
1,9
Derivaciones a suministros:
Con una velocidad máxima de 1,5 m/s adoptamos los diámetros siguientes:
Suministro
Caudal punta
l/s
Diámetro
mm.
Velocidad
m/s
Local
0,2
20
1,9
Vivienda
1,4
20
122
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 3 CÁLCULO DE INSTALACIONES DE AGUA
Contadores:
Según normas de la compañía suministradora:
•
Viviendas: 15 mm.
•
Locales comerciales: 13 mm.
Cálculo de la pérdida de presión:
Realizamos el cálculo para la vivienda 4° A, que es la más alejada.
Utilizamos una hoja de cálculo de en la que vamos introduciendo el
número de puntos de consumo, y se calcula automáticamente el caudal
punta, y la pérdida de presión:
CÁLCULO DE RED INTERIOR FONTANERIA
ABREVIATURAS
© Rafael Ferrando
IN = Inodoro
BA= Bañera
LA = Lavabo
RI = Riego
DU = Ducha
FU= Fuente
FR= Fregadero
BI = Bide
Rama
Nº de aparatos servidos
Denomin
LA/BI/
IN
DU/FR
Caudal
BA RI/FU Qt l/s
Coef.
Caudal
Diámetro Vel.
Long. Perdida
P. Acum
Simult.
Qp l/s
int mm.
mts.
m.c.a
m/s
m.c.a
1 Acometida
94
48 12
0
22,6
0,08
1,83
40,00
1,45
1
0,05
0,05
2 Tubo alimemt.
94
48 12
0
22,6
0,08
1,83
50,00
0,93
5
0,09
0,14
3 Derivació 4A
6
3
1
0
1,5
0,33
0,50
20,00
1,59
22
3,05
3,19
4 Deriv a baño
3
0
1
0
0,6
0,58
0,35
20,00
1,10
15
1,10
4,28
0
1
0
0,3
1,00
0,30
20,00
0,96
4
0,23
4,51
5 Deriv a bañera
Por lo tanto, la máxima pérdida de carga en el punto más alejado de la
instalación es de 4,5 m.c.a.
La presión mínima en la vivienda 4° A será:
40 m.c.a. (red) – 15 (altura planta 4) – 4,5 (pérdidas) = 30,5 m.c.a. > 15 m.c.a.
123
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 3 CÁLCULO DE INSTALACIONES DE AGUA
Esquema hidráulico edificio de viviendas
124
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 3 CÁLCULO DE INSTALACIONES DE AGUA
4.2. Edificio público
Vamos a calcular la instalación de un edificio público destinado a hotel.
Se trata de un edificio de compuesto de:
•
Planta sótano destinada a almacenes, instalaciones y aseos públicos.
•
Planta baja con recepción, cafetería y dos oficinas.
•
Planta 1 a 4 con 7 habitaciones por planta. Total 28 habitaciones.
•
Planta 5 con piscina y dos aseos.
•
Un local comercial con suministro independiente.
•
Red de incendios.
En el Anexo de esta UD se aportan los planos completos del hotel, y su
esquema hidráulico.
Cálculo de caudales:
1 Habitación:
Bañera + bidé + lavabo + inodoro = 0,6 l/s
K = 0,58; Qp = 0,58 x 0,6 = 0,35 l/s
Para calcular los diámetros utilizaremos una hoja de cálculo en la que
vamos introduciendo los puntos de consumo de cada tramo, y elegimos
los diámetros para que la velocidad esté comprendida entre 0,5 y 1,5 m/s.
Los puntos totales de consumo son:
Bañeras = 28
Lavabos = 28 + 4(sótano) + 2 (terraza) + 2 (oficinas) = 36
Inodoros = 28 + 3(sótano) + 2 (terraza) +2 (oficinas) = 35
Bidés = 28
Ducha = 1 (sótano)
Fregaderos = 2 (cafetería)
125
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 3 CÁLCULO DE INSTALACIONES DE AGUA
CÁLCULO DE RED INTERIOR FONTANERIA
ABREVIATURAS
REFERENCIA
Hotel
© Rafael Ferrando
IN = Inodoro
BA= Bañera
LA = Lavabo
RI = Riego
DU = Ducha
FU= Fuente
FR= Fregadero
Nº de aparatos servidos
Denomin
LA/BI/IN
DU/FR
Caudal Coef.
BA RI/FU Qt l/s
Caudal Diámetro Vel.
Simult. Qp l/s
int mm.
m/s
Long. Ji
m
Jt
m.c.a m.c.a
Acometida
99
3 28
0
18,9
0,09
1,66
40,00 1,32
3
0,13
0,13
Tubo alimemt.
99
3 28
0
18,9
0,09
1,66
60,00 0,59
25
0,15
0,28
a cafetería
0
2
0
0
0,4
1,00
0,40
20,00 1,27
15
1,41
1,69
a oficinas
2
0
0
0
0,2
1,00
0,20
20,00 0,64
5
0,14
1,83
a planta 1
88
0 28
0
17,2
0,09
1,60
60,00 0,57
20
0,12
1,94
a planta 2
67
0 21
0
13
0,11
1,39
60,00 0,49
3
0,01
1,96
a planta 3
46
0 14
0
8,8
0,13
1,15
40,00 0,91
3
0,07
2,02
a planta 4
25
0
7
0
4,6
0,18
0,83
40,00 0,66
3
0,04
2,06
a planta 5
4
0
0
0
0,4
0,58
0,23
20,00 0,74
3
0,11
2,17
Planta habit
21
0
7
0
4,2
0,19
0,81
38,00 0,71
1
0,02
2,08
P.hab a-b
18
0
6
0
3,6
0,21
0,75
38,00 0,66
2
0,03
2,10
P.hab b-c
12
0
4
0
2,4
0,26
0,62
38,00 0,55
5
0,05
2,15
P.hab c-d
9
0
3
0
1,8
0,30
0,54
26,00 1,02
10
0,46
2,61
P.hab d-e
6
0
2
0
1,2
0,38
0,45
26,00 0,85
10
0,34
2,95
P.hab e-f
3
0
1
0
0,6
0,58
0,35
20,00 1,10
5
0,37
3,31
La pérdida de carga en el punto más desfavorable es de 3,31 m.c.a.
Grupo de presión:
Presiones:
Altura edificio sótano a Pl.5 = 22 m.
Mínima: 15 m.c.a + 22 + 3,3 (Jt) = 40,3 m.c.a.
Máxima: mínima + 20 = 40,3 + 20 = 60,3 m.c.a.
Caudal punta: el de la tabla = 1,66 l/s; adoptamos un grupo de 2 l/s.
126
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 3 CÁLCULO DE INSTALACIONES DE AGUA
Depósito auxiliar: para 15 minutos a 2 l/s;
Volumen = Q x t = 15 x 60 x 2 = 1.800 L
Adoptamos un total de 4 m3 para una mayor seguridad
Calderín de membrana:
Vn = Pb x Va / Pa (4.2)
Siendo: Pb es la presión absoluta mínima = 40,2 +10 = 50,2
Va es el volumen mínimo de agua = 400 L;
Pa es la presión absoluta máxima = 60,3 + 10 = 70,3
Vn = 50,2 x 100 / 70,2 = 266 L
Adoptamos un depósito e300 L.
Potencia de las bombas:
P = Q g h / rendimiento = 2 x 9,8 x 60,3 / 0,55 = 2.145 W.
Como instalamos dos bombas P = 2.145 / 2 = 1,072W ( 2 CV)
127
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 3 CÁLCULO DE INSTALACIONES DE AGUA
5. CÁLCULO DE INSTALACIONES DE SANEAMIENTO
5.1. Tuberías de fecales. Unidades de descarga
En la UD 1 se trató el cálculo de instalaciones de saneamiento, mediante
el método de las unidades de descarga.
Calcularemos el saneamiento del edificio de viviendas anterior mediante
el proceso siguiente:
1. Situamos las bajantes en los huecos previstos por el arquitecto, y las
numeramos correlativamente, F1, F2, F3….
2. Realizamos la tabla siguiente para sumar las unidades de descarga:
Bajante
n°
Baños
7 Ud
1
Aseos
6 Ud
Cocinas
3 Ud
Lavaderos
3 Ud
Total Ud
descarga
Diámetro
mm.
4
4
24
93
2
4
28
110
3
4
28
110
24
93
110
4
4
4
5
8
56
6
4
56
7
4
28
110
4
24
93
Suma
268
8
4
3. Los diámetros los obtenemos de la tabla 4.4 del CTE-HS5 “Salubridad”.
Elegimos diámetro 110 siempre que haya un inodoro.
4. Dimensionamos las ventilaciones mediante la tabla 4.10 del CTEHS5, aunque no se precisa ventilación secundaria ya que el edificio
no tiene más de 7 plantas:
Entramos por la izquierda con el diámetro de la bajante.
Nos colocamos en la fila de las unidades de descarga que tiene
asignadas (mayor).
Nos desplazamos hacia la derecha, hasta la longitud de la bajante (en
nuestro caso son 4 . 3 + 4 + 4 = 18 m.
128
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 3 CÁLCULO DE INSTALACIONES DE AGUA
Resulta una ventilación de diámetro 65 para los inodoros. Para las
cocinas no hace falta.
5. Los colectores horizontales los calculamos tramo a tramo sumando
las unidades de descarga de cada bajante, y eligiendo los diámetros
con la tabla 4.3 del CTE-HS5, con una pendiente del 2 al 4%.
Por ejemplo el desagüe general del edificio recogerá un total de:
Pisos = 268 Ud.
Locales: 11 x 6 (cuarto de aseo) + Limpieza 3 Ud = 69 Ud.
Suma edificio = 337 Ud
Con una pendiente del 2% elegimos un diámetro de 125.
5.2. Tuberías de pluviales. Caudales por superficie cubierta
Vamos a calcular la red de pluviales del edificio de viviendas anterior,
con los pasos siguientes:
1. Numeramos las bajantes de pluviales.
2. Calculamos la superficie de recogida de cada bajante y rellenamos
una tabla como la siguiente:
Pluvial n°
Superficie m2
Sumidero
Diámetro bajante mm
1
67
2
63
2
74
2
63
3
84
2
63
4
73
2
63
Suma
298
Los diámetros los asignamos de utilizando la tabla 4.8 del CT-HS5,
para un régimen de 100 mm/h de lluvia.
3. Los colectores horizontales los calculamos sumando superficies de
las bajantes que confluyen, y utilizando la tabla 4.9 del CT-HS5 , con
una pendiente del 2%:
Colector general: Superficie = 298, con pendiente 2%; diámetro =
110 mm.
129
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 3 CÁLCULO DE INSTALACIONES DE AGUA
6. CÁLCULO DE INSTALACIONES DE AGUA
CONTRA INCENDIOS
Las instalaciones contra incendios utilizan agua para:
Hidrantes: son tomas de agua situadas en las calles, para que los bomberos
puedan tomar un caudal para sus equipos de extinción.
Bocas de incendio equipadas: son equipos para luchar contra los incendios
mediante un chorro de agua pulverizada. Constan de:
•
Armario.
•
Rollo de manguera de 25 m. con una lanza en la punta de 25 ó 45
mm Ø.
•
Llave de paso con manómetro.
Rociadores de agua: se sitúan en los techos o paredes y provocan una
lluvia de agua que apaga el incendio. Se sitúan en malla espaciados unos
4 m.
6.1. Acometidas, depósitos, grupos de presión
La acometida para las instalaciones contra incendios debe ser independiente de la de agua potable, por motivos sanitarios, ya que tanto los
materiales como el agua no garantizan la calidad necesaria, y siempre
hay que tener precaución en evitar que esta agua pueda retornar a la
red.
Según el Reglamento de Instalaciones Contra Incendios RD 1942/93 el
sistema debe funcionar durante 2 horas:
•
En instalaciones con BIEs deben funcionar dos a la vez, con una
presión en punta de lanza 3,5 bar.
•
En redes de rociadores deben de funcionar al menos un sector con
10 rociadores.
130
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 3 CÁLCULO DE INSTALACIONES DE AGUA
Caudal:
Cada BIE de 25 mm. precisa de 1,65 l/s x 2 = 3,3 l/s
Volumen de reserva:
3,3 l/s . 2 . 3600 = 12.000 litros
Presión: considerando una pérdida de la red de 1 bar, la presión necesaria
en el grupo de presión será de: 3,5 + 1 = 4,5 bar.
A esta presión le sumaremos la altura desde el grupo de presión de
incendios al la última Bies.
Acometida: se realiza con tubería de 60 mm, llaves, y un contador de
80 mm de paso libre.
Depósito de reserva: se realiza con poliéster o de hormigón armado. No
precisa de las condiciones higiénicas de los de agua potable.
Grupo de presión: consta de dos bombas, una pequeña, llamada Joker,
para mantener la presión en la red, y otra grande, capaz de suministrar
el caudal necesario para las Bies.
6.2. Redes de BIEs
Las redes de BIEs las realizaremos con tubo de acero negro o galvanizado,
con un diámetro mínimo de 1 1/4" para una BIE de 25 mm., y de 1 1/2
para una BIE de 45 mm
Como sólo se precisa alimentar a dos simultáneas, el resto de tuberías
será de 2", y en caso de montantes generales o tubo principal, de 3".
131
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 3 CÁLCULO DE INSTALACIONES DE AGUA
6.3. Redes de rociadores
Se dimensionarán con un diámetro mínimo orientativo de:
Número de rociadores
Diámetro tubo
1
1/2"
2a3
3/4"
4a8
1"
9 a 15
1/2"
15 a 30
2"
No obstante, lo correcto es realizar un dimensionado de la red ramificada
de acuerdo con el caudal proporcionado por el fabricante del rociador.
6.4. Condiciones de instalación de la red de
bocas de incendio
La instalación de BIEs cumplirá los siguientes requisitos:
•
Estarán situadas a menos de 5 m de las salidas de cada sector de
incendio.
•
El radio de acción de una BIEs es igual a la longitud de la manguera
más 5 m. Todo el sector debe estar cubierto al menos por una BIE.
•
La separación máxima entre BIEs será de 50 m.
•
La distancia máxima desde cualquier punto hasta la BIES más próxima
será de 25 m.
•
Con las dos BIEs hidráulicamente más desfavorables en funcionamiento, se debe mantener durante una hora una presión mínima en
punta de lanza de 2 bar. La presión máxima será de 5 bar.
•
Las BIEs se colocarán con el lado inferior de la caja que las contenga
a 120 cm del suelo. La caja tendrá unas dimensiones de 80x60x25
cm. En la tapa se rotulará, de color rojo, la siguiente inscripción:
ROMPASE EN CASO DE INCENDIO.
132
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 3 CÁLCULO DE INSTALACIONES DE AGUA
•
Se deberá mantener alrededor de cada boca de incendio equipada
una zona libre de obstáculos que permita el acceso y maniobra sin
dificultad.
•
La disposición más adecuada es en los distribuidores, cruces de
circulaciones en pasillos, accesos a escaleras, etc., de manera que
posibiliten una actuación del tipo cruzado, es decir, según el mayor
ángulo de apertura posible.
•
Entre la toma de la red general y el pie de la columna se instalará
una llave de paso y una válvula de retención.
•
Se dispondrá además, en la fachada del edificio, una toma que permita
la alimentación de la instalación por medio del tanque de bomberos,
en caso de corte de suministro en la red general. Dicha canalización
llevará una llave de paso y una válvula de retención.
•
No se instalarán más de 4 equipos por planta alimentados por la
misma columna.
•
En la derivación, desde la columna hasta los ramales, se instalará una
llave de paso.
•
Se exige una prueba de estanqueidad a una presión estática igual a
la presión de servicio. La mínima presión de prueba será de 10 bar.
6.5. Condiciones de instalación de la red de rociadores
Estas instalaciones pueden ser clasificadas como fijas y automáticas, dado
que actúan sin mediación humana. En el momento en que detectan el
incendio (por los propios rociadores o por un sistema de detección en
algunos casos), se pone en marcha el sistema con la finalidad de lanzar
una lluvia de agua sobre la zona donde se ha detectado el incremento
de temperatura.
La existencia de un sistema de rociadores supone disponer en sí mismo
de un medio de detección (éstos se disparan por un incremento de
temperatura) y alarma (al circular el agua por la válvula de control, se
dispara una alarma acústica y se envía una señal a un centro de control).
Así pues, con un solo sistema disponemos de tres funciones: detección,
alarma y extinción, que se realizan de forma automática. El agua se lanza
de forma localizada sobre una zona pequeña, lo que limita el volumen
de agua necesario para extinguir el incendio.
Alcance de la protección por rociadores, edificios y áreas a proteger.
Todas las zonas de un edificio o de edificios en comunicación serán
protegidas por rociadores, excepto en los casos indicados a continuación:
133
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 3 CÁLCULO DE INSTALACIONES DE AGUA
A/ Excepciones permitidas dentro del edificio.
•
Lavabos y W.C. (excepto vestuarios) de construcción no combustible.
•
Escaleras cerradas que no contienen material combustible y que están
construidas como compartimentos resistentes al fuego.
•
Conductos verticales cerrados (por ejemplo ascensores o conductos
de servicio) que no contienen material combustible y que están
construidos como compartimentos resistentes al fuego.
•
Salas protegidas por otros sistemas automáticos de extinción (por
ejemplo: gas, polvo y agua pulverizada), diseñados e instalados de
acuerdo con otras normas EN.
•
El extremo mojado de máquinas de fabricación de papel.
B/ Excepciones necesarias.
•
Silos o contenedores que contienen sustancias que se expanden en
contacto con el agua.
•
Cerca de hornos industriales, baños de sal, cucharas de fundición o
equipos similares si el uso del agua tendiese a aumentar el riesgo.
•
Zonas, salas o lugares donde el agua descargada de un rociador podría
presentar un riesgo en sí.
134
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 3 CÁLCULO DE INSTALACIONES DE AGUA
RESUMEN
El agua, al circular por las tuberías, sufre un roce con las paredes que
le provoca una pérdida de presión o “carga”, que depende de la rugosidad
interior de la tubería, y de la velocidad de circulación del agua. Por ello,
la velocidad en instalaciones de agua se debe mantener entre:
Velocidad mínima: 0,5 m/s, para evitar sedimentaciones.
Velocidad máxima: 2 m/s (tuberías metálicas) y 3,5 m/s (tuberías de
termoplásticos y multicapa).
La pérdida de carga unitaria se calcula entre otras mediante la fórmula
de Flamant:
Ji = K x (V7 x D5)1/4
También se calcula mediante ábacos. Estos ábacos son diferentes para
cada tipo de tubería (de acero, de cobre, de plástico, etc.).
En los cambios de dirección y en los accesorios se produce una pérdida
de presión adicional, debida a los choques y turbulencias generadas. Esta
pérdida de carga se puede asimilar a una longitud de tubería que produzca
la misma pérdida, que llamaremos longitud equivalente Le.
Esta longitud la sumaremos a la tubería.
Para calcular redes ramificadas, debemos dibujar un esquema de la red
de tuberías con los puntos de consumo y su caudal. Numeramos los
tramos ordenadamente. Acumulamos los caudales de cada tramo, y
obtenemos el diámetro de cada tramo asignando una pérdida de carga
igual para todos.
Para calcular las instalaciones interiores, deberemos primeramente
conocer el caudal de los aparatos, instalados de acuerdo con la tabla 2.1
del CTE-HS4.
Para hallar el caudal de un tramo de tubería que alimenta a varios puntos
de consumo, deberemos sumar los caudales de los aparatos Qi, para
hallar el caudal total Qt = Qi
El coeficiente de simultaneidad k, que se calcula en función del número
de puntos n, mediante la fórmula: 1 / (n – 1)
El caudal punta Qp será el caudal total por el coeficiente de seguridad:
Qp = k x Qt
El cálculo de la acometida, tubo de alimentación, montantes y derivaciones
interiores se hará calculando el caudal punta de cada tramo, según los
puntos de consumo que sirve.
135
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 3 CÁLCULO DE INSTALACIONES DE AGUA
El grupo de presión se dimensiona:
Presiones:
Mínima = Altura edificio + 15 m.
Máxima = presión mínima + 20 m
Caudal:
El caudal punta del edificio según cálculo de acometida.
Depósito auxiliar:
Volumen = Q x t ; t = 15 minutos de funcionamiento; 15 x 60 = 930
Calderín de membrana:
Se utiliza la expresión:
V = (0,625 x Q x Pm) / (60 x n)
Siendo:
V = volumen del calderón.
Q = caudal en l/s.
Pm = presión máxima absoluta en bar.
n = N° de bombas
Potencia de las bombas:
Utilizaremos la expresión:
P = Q .g . H /
Siendo:
P = potencia del motor en watios.
Q caudal total en l/s; g = 9,81 m/s2.
H = Presión máxima en m.c.a.
= rendimiento conjunto bomba – motor (entre 0,5 y 0,6).
Si instalamos dos bombas l apotencia de cada una será la mitad.
Redes contra incendios; precisan agua para: hidrantes, BIEs y rociadores.
La acometida ha de ser independiente. El depósito de reserva ha de ser
de 12 m3, la presión en punta de lanza de una BIE ha de ser de 3,5 bar.
136
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U.D. 3 CÁLCULO DE INSTALACIONES DE AGUA
ANEXO
ÁBACO PARA TUBERÍAS DE ACERO GALVANIZADO
137
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ÁBACO PARA TUBERÍAS DE COBRE
ÁBACO PARA TUBERÍAS DE PVC, PE Y PP
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U.D. 3 CÁLCULO DE INSTALACIONES DE AGUA
Longitudes equivalentes en metros para accesorios de tuberías de agua
Tubería
Codo 90°
Codo 45°
Te a 90°
Valv. Bola y
compuerta
Valv. Asiento
Valv. Codo
15 (1/2")
0,6
1,39
0,9
0,12
4,5
2,4
19 (3/4")
0,75
1,45
1,2
0,15
6
3,6
25 (1")
0,9
0,54
1,5
0,18
7,5
4,5
1 1/4"
1,2
0,72
1,8
0,24
10,5
5,4
1 1/2"
1,5
0,1,29
2,1
0,3
13,5
6,6
2"
2,1
1,2
3
0,39
17,5
8,4
2 1/2"
2,4
1,5
3,6
0,48
19,5
10,2
3"
3
1,8
4,5
0,6
24
12
3 1/2"
3,6
2,1
5,8
0,72
30
15
4"
4,2
2,4
6,3
0,81
37,5
16,5
5"
5,1
3
7,5
1
42
21
6"
6
3,6
9
1,2
49,5
24
139
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE
AGUA Y GAS
U.D. 4 MONTAJE Y MANTENIMIENTO DE
INSTALACIONES DE AGUA
M 8 / UD 4
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 4 MONTAJE Y MANTENIMIENTO DE INSTALACIONES DE AGUA
ÍNDICE
Introducción..................................................................................
145
1. Montaje de tuberías ................................................................
147
1.1. Tuberías enterradas. Arquetas.........................................
147
1.2. Instalaciones interiores. Proceso.....................................
151
1.3. Instalaciones interiores. Proceso.....................................
155
1.4. Instalaciones de riego. Aspersión. Goteo .......................
157
1.5. Instalación de saneamientos............................................
158
2. Pruebas reglamentarias. Estanqueidad. Presión ...................
162
3. Averías en instalaciones de agua ............................................
164
3.1. Falta de caudal..................................................................
164
3.2. Fugas y roturas..................................................................
164
3.3. Corrosión. Interior. Exterior ...........................................
165
3.4. Calcificación .....................................................................
167
4. Legionella ................................................................................
170
5. Normas de seguridad en el montaje y mantenimiento.........
172
5.1. Instalaciones exteriores ...................................................
172
5.2. Instalaciones interiores ....................................................
174
Resumen ........................................................................................
175
143
144
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 4 MONTAJE Y MANTENIMIENTO DE INSTALACIONES DE AGUA
INTRODUCCIÓN
En esta Unidad Didáctica vamos a abordar el montaje y el mantenimiento
de las instalaciones de agua.
Primeramente trataremos la instalación de tuberías de abastecimiento,
y posteriormente las instalaciones interiores.
Otro apartado serán las averías más frecuentes en instalaciones de de
agua.
Por último veremos las medidas de seguridad en los trabajos de las
instalaciones de agua, y el tema de la prevención de la legionella.
145
146
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 4 MONTAJE Y MANTENIMIENTO DE INSTALACIONES DE AGUA
1. MONTAJE DE TUBERÍAS
1.1. Tuberías enterradas. Arquetas
Las tuberías de abastecimiento discurren normalmente enterradas, por
calles, o terrenos rústicos.
El enterrar tuberías tiene ventajas:
•
La tubería enterrada está protegida de las agresiones atmosféricas,
corrosión, etc.
•
Tampoco le atacan animales, roedores, etc.
•
No sufre cambios de temperatura, ya que el terreno a partir de 0,60
m tiene una temperatura casi uniforme todo el año.
Y los siguientes inconvenientes:
•
La dificultad de instalación.
•
Roturas por asentamientos del terreno, o trabajos de otras máquinas.
La instalación de tuberías enterradas conlleva el proceso siguiente:
Apertura de la zanja:
Se realiza normalmente a máquina. El ancho debe ser igual al de la
tubería, más 10 cm. a cada lado, con un mínimo de 30 cm. en caso de
zanjas poco profundas (0,5 m), y de 0,60 en caso de zanjas en las que
tenga que entrar un operario.
Las tierras sobrantes se pueden dejar al lado mismo de la zanja, pero en
las ciudades deben ser retiradas con camión a un lugar próximo llamado
de acopio.
La zanja debe de ser lo más rectilínea posible, evitando siempre los
trazados en diagonal, para poder localizarla después de tapada.
Si la zanja se realiza en una calle, deben colocarse vallas en todo su
perímetro, para evitar caídas de transeúntes.
147
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 4 MONTAJE Y MANTENIMIENTO DE INSTALACIONES DE AGUA
Preparación del fondo de la zanja:
El fondo de la zanja se limpiará de piedras, y se dejará nivelada.
Después se verterá una capa de al menos 15 cm. de arena y se nivelará.
Montaje de la tubería:
La tubería de puede tender mediante grúas–pluma de camiones, o con
la propia retroexcavadora, colocándole unos grilletes en la cuchara, y
cintas de amarre o bragas.
Cada tubo se suspenderá mediante dos bragas, o una colocada en su
punto medio.
Antes de descender la tubería, se engrasará la junta de la campana del
tubo.
Antes de apoyarse en el fondo de la
zanja, se retirará la arena en la zona de
la campana, para que no haya apoyos
en ella.
El tubo se encajará en el anterior, y
mediante la cuchara de la excavadora,
se empujará en tubo para que entre en
el anterior.
Se comprobará por el exterior, y con una linterna por el interior, que la
junta de la campana no haya sido arrastrada o cortada al encajarse los
dos tubos.
Se comprobará con un nivel la pendiente establecida, y si hace falta se
levantarán los tubos y se retacarán con arena.
Tapado:
Una vez instalada la tubería, debemos recubrirla con arena, de forma
que quede al menos una capa de 15 cm. alrededor de la tubería.
Al verter la arena, se retacarán los riñones del tubo caminando o mediante
un palo, para asegurarnos de que la arena penetra bien por los laterales,
y quedan cavernas bajo el tubo.
El tapado de la zanja se realizará con tierra libre de bolos, que puede ser
la de la propia zanja, si es buena, o mediante tierra nueva adecuada.
La tierra se verterá en capas de 40 cm., se humedecerá y se compactará
con apisonadora.
148
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 4 MONTAJE Y MANTENIMIENTO DE INSTALACIONES DE AGUA
Acabado superior:
En el caso de que la zanja discurra por terrenos rústicos, es conveniente
dejar un montículo o mota, sobre la tubería, de forma que quede en el
terreno una elevación que nos permita localizar la tubería al cabo de los
años.
En caso de terrenos de cultivo, se dejará el terreno enrrasado con tierra
vegetal.
En caso de calzadas o calles con tráfico, se acabará con una capa de 20
cm. de hormigón Fk–200, y sobre ella, una capa de 5 cm. de aglomerado
asfáltico.
En caso de aceras, se realizará la reposición de la superficie existente en
el resto.
Recalces:
Son refuerzos realizados con hormigón en masa, para sujetar la tubería
en puntos donde las fuerzas debidas a la presión y la velocidad del agua
puedan originar movimientos o roturas.
Hay que tener en cuenta que en el caso de tapones y codos, la fuerza
originada por la presión puede dar lugar a esfuerzos de varias toneladas
sobre el terreno.
En la gráfica siguiente se puede calcular el empuje en toneladas para las
curvas, tes y tapones de tuberías.
149
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 4 MONTAJE Y MANTENIMIENTO DE INSTALACIONES DE AGUA
Estos empujes se deben dirigir mediante tacos de hormigón hacia el
terreno, con una superficie de apoyo suficiente, teniendo en cuenta que
el terreno admite presiones del orden de 1 a 5 kg/cm2.
Otra sujeción importante es en el caso de tuberías que discurren por
terrenos inundados, o con un nivel freático elevado, pues en caso de
estar la tubería vacía, tiende a elevarse por flotación. Se tienen que
realizar anillos de hormigón, para provocarle peso.
ARQUETAS:
Las arquetas se realizan una vez tendida la tubería, sobre las llaves o
accesorios de la misma.
Al montar los tubos, en los puntos donde van accesorios tales como llaves
de corte, ventosas, contadores, reductoras de presión, etc., no se cierra
la zanja, y se realiza una arqueta que permita a un operario entrar a
maniobrar dicho elemento.
Hay que cuidar que el espacio interior sea suficiente, con un mínimo de
0,90 m de diámetro.
Las paredes se realizan con fábrica de ladrillo cerámico, enlucido
interiormente con mortero de cemento.
La tapa superior debe pedirse para una carga determinada de personas
o de tráfico.
150
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 4 MONTAJE Y MANTENIMIENTO DE INSTALACIONES DE AGUA
1.2. Instalaciones interiores. Proceso
El proceso de montaje de instalaciones interiores es el siguiente:
Estudio de los planos de obra:
En toda obra hay unos planos realizados por el arquitecto o ingeniero,
en los que se define la instalación de fontanería y saneamiento. En ellos
podemos ver el número de puntos de consumo, el trazado de las tuberías
con su diámetro, la acometida, etc.
El instalador debe estudiarlos, y si tiene alguna duda, anotarla para la
reunión con la dirección de obra (aparejador, arquitecto, etc.).
La figura del director de obra es la máxima autoridad en el proceso
constructivo, pero el promotor es otro elemento que también hay que
tener en cuenta, ya que es el dueño de la obra. Tenemos que recalcar
que el promotor pide reformas o ampliaciones sobre lo proyectado, pero
es el director de obra el que debe autorizarlas, ya que es el que tiene los
conocimientos técnicos y de normativa necesarios para decidir.
Replanteo:
El replanteo consiste en visitar la obra en su estado primitivo, e imaginar
las instalaciones sobre ella, con su trazado, puntos singulares, etc.
En el replanteo se ven los posibles problemas que
pueden plantearse en la ejecución, conflictos de
paso, de espacio, cruces con otras instalaciones,
etc.
En el replanteo pueden salir soluciones, o
variaciones sobre lo proyectado, que hay que anotar.
151
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 4 MONTAJE Y MANTENIMIENTO DE INSTALACIONES DE AGUA
Trazado:
El trazado o marcado consiste en pintar sobre las paredes con azulete
las líneas por donde van a discurrir las tuberías, para que los albañiles
hagan las rozas y huecos en las paredes o suelos.
El marcador debe ser un oficial con experiencia, que conozca bien el
oficio, que sepa las medidas de los aparatos y tenga en cuenta las distancias
precisas.
El trazado de la instalación debe ser rectilíneo, con trazos horizontales
y verticales, nunca en diagonal.
Las tuberías pueden instalarse de forma que queden vistas o empotradas.
Las tuberías vistas no son admisibles en caso de viviendas o cuartos de
aseo, sólo se instalarán así en caso de reformas donde no haya otra
solución.
Las tuberías también pueden ir suspendidas de soportes, abrazaderas o
cintas. La máxima separación entre soportes dependerá del tipo de
tubería, del diámetro y de su posición en la instalación Para cumplir
dichas distancias se adoptarán los valores indicados en las normas
UNE–ENV 12108.02 para tubos plásticos en agua fría y caliente, y los
indicados en la UNE 100152–88 para tubos de acero y cobre, también
con agua fría y caliente.
En instalaciones nuevas los tubos
discurrirán preferentemente por patinillos
o huecos en la construcción, sobre falsos
techos, o empotrados en paredes de
espesor suficiente.
Tras el marcado, los albañiles realizan las
rozas, pero el instalador debe repasar el
trabajo y corregirlo si hace falta.
Instalación de las tuberías:
La instalación de las tuberías la realiza un equipo formado por un oficial
y un ayudante.
Las tuberías se cortan y se sujetan sobre la obra con trozos de cubo
flexible o bridas.
Los tubos se unen en su sitio sin soldar o fijar las uniones, hasta completar
un tramo entero, de forma que podamos girarlas o modificarlas.
Una vez situado todo el tramo en su sitio correctamente, se puede soldar.
Las uniones será adecuadas al tipo de tubería: roscadas, soldadas, por
presión, etc., y se realizarán de forma que la estanqueidad quede asegurada.
152
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 4 MONTAJE Y MANTENIMIENTO DE INSTALACIONES DE AGUA
Un truco muy utilizado es dejar sin soldar el codo anterior, de forma que
podamos girar y orientar el tramo siguiente. Seguimos soldando adelante,
y volvemos atrás a soldar el codo pendiente, una vez orientado el trazado.
Las tuberías de agua caliente deben aislarse antes de soldar las uniones.
Para evitar que se quemen, deben arremangarse en el tubo y fijarse con
una pinza. En las uniones, tes y accesorios, el asilamiento se realizará con
todo montado, cortándolo y pegándolo con pegamento apropiado.
Las tuberías de agua fría principales pueden dar lugar a condensaciones
de agua en verano, provocando humedades en falsos techos y paredes.
Para evitar estas condensaciones de aislarán las tuberías principales, y se
ventilarán los huecos y patinillos por donde discurran.
Todos los elementos que precisen ser maniobrados o revisados deben quedar accesibles,
mediante registros o puertas.
Se tendrá en cuenta la incompatibilidad en las uniones de materiales
diferentes como acero–cobre, sobre todo en los accesorios y elementos
como bombas, depósitos, etc. A tal efecto se instalarán manguitos
antielectrolisis para evitar la formación de pilas galvánicas, que pueden
dar lugar a la destrucción de los elementos de acero.
En el paso de paredes y muros se instalarán vainas de material plástico,
para que la tubería quede libre para dilatar, y no tengan contacto con
los materiales de obra.
Las tuberías de agua potable se identificarán en los planos con los colores
definidos en la UNE 1.063–59.
Prueba de presión y estanqueidad:
Una vez acabada una parte de la instalación, y antes de taparla, se
procederá a su prueba con una bomba de presión.
153
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 4 MONTAJE Y MANTENIMIENTO DE INSTALACIONES DE AGUA
Esta prueba es IMPRESCINDIBLE en toda instalación de fontanería, ya
que la instalación quedará oculta, y cualquier fallo requerirá romper
obra ya acabada, y reponerla, con el consiguiente gasto y retraso.
Para proceder a la prueba, deberán colocarse tapones en todas las salidas
de agua, unir las tuberías de agua fría y caliente con un puente, y acoplar
la bomba a la entrada de agua. Se bombeará hasta y se irá purgando el
aire aflojando los tapones, hasta que salga sólo agua por todos.
Según el CTE–HS4 el proceso de prueba debe de realizarse de acuerdo
con las normas:
a. Para las tuberías metálicas se considerarán válidas las pruebas realizadas
según se describe en la norma UNE 100 151:1988.
b. Para las tuberías termoplásticas y multicapas se considerarán válidas
las pruebas realizadas conforme al Método A de la Norma UNE
ENV 12 108:2002.
154
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 4 MONTAJE Y MANTENIMIENTO DE INSTALACIONES DE AGUA
En resumen el proceso suele ser hacer subir la presión suba a 15 bares
como mínimo, y cerrar el grifo de entrada. Se dejará así la instalación
al menos 24 horas.
Pasado este tiempo se comprobará la ausencia de humedades en todo
el trazado, y si no las hay, se dará por buena la instalación.
En muchas ocasiones el director de obra o encargado de la constructora
quiere estar presente en la revisión, y exige la firma de un documento
de conformidad.
1.3. Instalación de aparatos sanitarios
Los aparatos sanitarios incorporan una serie de aparatos para regular el
consumo de agua, que llamamos grifería.
Como norma general deberemos instalar una llave de corte antes de
cualquier aparato de consumo, para poder aislarlo sin tener que cortar
toda la instalación.
Su proceso de montaje es el siguiente:
Fregadero y lavabo:
La instalación de agua fría y caliente acaba
en un manguito o codo con placa, el cual
debe quedar enrasado con el acabado
final de la pared. Este manguito acaba en
una rosca hembra de 3/4" orientada hacia
fuera de la pared.
Hay que dejar los dos tubos con la altura
y separación requerida por el mueble,
normalmente a 0,50 m sobre el suelo, y
una separación de 0,20 m entre los tubos.
Aunque no hay ninguna norma escrita,
es costumbre de los instaladores dejar el
agua caliente a la izquierda, y el agua fría
a la derecha.
Una vez acabada la pared y colocado el
lavabo en su sitio, roscaremos en los
manguitos las llaves de corte con salida
a latiguillo, utilizando como sellante cinta
de teflón o cáñamo.
Instalaremos el grifo en el lavabo o fregadero fijándolo con las tuercas
y juntas que vengan con el equipo. De este grifo salen dos latiguillos o
tubos flexibles que conectaremos a las llaves de corte de la pared.
155
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 4 MONTAJE Y MANTENIMIENTO DE INSTALACIONES DE AGUA
Inodoro:
El montaje de la instalación del inodoro es similar al lavabo, pero sólo
requiere agua fría.
La situación de la llave de toma es a unos 30 cm.
del suelo, y en la parte posterior del aparato, o
en un lateral.
Debemos consultar las instrucciones de montaje
de la cisterna, para averiguar la posición exacta.
En caso de cisternas elevadas, la toma estará a 2
m sobre el suelo.
En caso de fluxores, la toma quedará centrada
en el inodoro a unos 30 cm. sobre la taza.
Ducha y bañera:
La ducha o bañera incorpora un grifo compacto con las tomas de agua
fría y caliente a una separación fija de 15 cm. Deberemos dejar los
manguitos placa a esa distancia en horizontal, y en vertical a unos 10 cm.
sobre la bañera.
Como durante el montaje esta distancia puede variar, sería imposible
roscar el grifo en los manguitos empotrados, y por ello se intercala un
manguito excéntrico, que nos permitirá ajustar la distancia a la separación
requerida por el grifo.
Otros aparatos:
Calentador: el calentador de agua requiere también dos tomas en la
pared, pero del diámetro del tubo general del suministro interior.
Un problema frecuente es la sujeción de un calentador acumulador
eléctrico o termo, cuyo peso lleno de agua es importante.
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U.D. 4 MONTAJE Y MANTENIMIENTO DE INSTALACIONES DE AGUA
Se deben utilizar tacos y tornillos que se sujeten en
dos divisiones del ladrillo del tabique, y en caso de
tabiques estrechos, se tendrán que colocar tornillos
pasantes, y una pletina atornillada en el otro lado
de la pared.
Lavadora y lavavajillas: se instalan
con una llave especial que tiene una
salida para manguera flexible.
Aparatos de climatización: se
instalarán siempre con una válvula
de retención y una llave de corte
antes del aparato.
Piscinas: las piscinas precisan una instalación que filtre el agua, y para
ello cuando se construye se dejan tubos de PVC empotrados en los muros
y fondos. La instalación necesaria es:
•
Tubos de aspiración en el fondo.
•
Tubos de impulsión en la pared opuesta a la del desagüe de fondo.
•
Skimer o ventana aspirante para recoger objetos flotantes.
•
Caseta depuradora con bomba, llave giratoria o distribuidor y filtro
de arena.
•
Cuadro eléctrico, desagüe y sumidero en suelo.
•
Rejilla de ventilación en pared.
Debido a la presencia de cloro en el agua, todos los materiales de las
instalaciones de agua de las piscinas deben ser de PVC, o PE, ya que el
cobre y acero inoxidable sufren una rápida corrosión.
1.4. Instalaciones de riego. Aspersión. Goteo
Las instalaciones de riego se diferencian de las de agua potable en lo
siguiente:
•
Los materiales no precisan ser tan higiénicos.
•
Los materiales deben ser muy resistentes a la corrosión y la intemperie.
Por ello se usa el polietileno con negro humo.
•
Los caudales son grandes, y la presión no debe ser mayor de 4 bares.
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U.D. 4 MONTAJE Y MANTENIMIENTO DE INSTALACIONES DE AGUA
Los principales elementos son:
Depósitos: realizados con PVC o fibra de vidrio.
Bombas: suelen ser de tipo horizontal, realizadas en materiales plásticos.
Filtros: dependiendo de la calidad del agua de entrada, son más o menos
grandes. Se limpian haciendo circular el agua a contracorriente. Pueden
ser de malla, de arena, de discos, etc.
Cabezales: se llaman así a los colectores de los que parten las tuberías
de los diferentes circuitos de riego.
Electro válvulas: son válvulas de solenoide o neumáticas, que abren o
cierran los circuitos.
Abonadoras: son equipos que inyectan abono líquido dentro de la tubería,
ayudándose del caudal de paso. Se les puede ajustar en porcentaje o en
volumen.
Aspersores: riegan una superficie circular mediante una lluvia de agua.
Goteros: son salidas en las que el agua cae sobre el terreno gota a gota.
Se miden por el caudal que riegan en litros/hora.
Tuberías porosas: son tubos con paredes porosas, por las que sale el agua
lentamente. Se instalan enterrados a unos 10 cm. bajo el suelo y lo
mantienen con una humedad permanente.
Detectores de humedad y de lluvia: nos permiten ahorrar agua, deteniendo
el sistema de riego cuando llueve o el terreno está húmedo.
Las instalaciones de riego suelen ser de funcionamiento automático,
gobernadas por un programador o centralita electrónica, que es más o
menos compleja según sea de grande la instalación. La centralita controla:
•
Hora de comienzo del riego. Días de la semana.
•
Duración del riego.
•
Días y horas de abonado.
•
Paro automático por lluvia
En caso de grandes extensiones a regar, como los caudales suelen ser
limitados, se divide el terreno en sectores, y se programa su riego de
forma consecutiva, a diferentes horas.
1.5. Instalación de saneamientos
Las instalaciones interiores de saneamiento se realizan con tubos y
accesorios de PVC, con uniones pegadas o mediante junta elástica. Su
color suele ser gris.
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Estos tubos tienen un coeficiente de dilatación bastante alto, en los
tramos rectos largos, se producen movimientos importantes que hay que
compensar. Si los tramos de tubo van pegados, cada 10 ó 15 m tendremos
que instalar uniones con junta elástica, y soportes que permitan el
deslizamiento del tubo.
En el caso de tuberías enterradas, sobre todo si van a menos de 1 m de
profundidad,
Las variaciones anuales de temperatura hacen que cambie su longitud.
Para compensarlo instalaremos uniones mediante junta elástica o
tenderemos el tubo en el fondo de la zanja con un trazado serpenteante,
nunca rectilíneo.
La ejecución de las uniones pagadas o con junta elástica corresponde al
módulo de TMMI de Primer Curso, por lo que no los describimos en
esta Unidad Didáctica.
Montaje de tuberías:
La pendiente de las tuberías ha de ser del 2 al 5%, y no se permiten
tramos llanos, ni sifones.
Ejemplo de cálculo de la pendiente:
Si la pendiente es del 5%, significa que en 100 m desciende 5 m, por lo
tanto en una distancia de 40 m descenderá: (hacemos una regla de 3)
100 ––––––––– 5
40 ––––––––– x;
x = 40 . 5 / 100 = 2 m.
El montaje de tuberías de saneamiento puede ser:
Enterrado: se pueden enterrar directamente en el terreno, pero es
conveniente realizar una cama de arena, de forma que el tubo pueda
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dilatar más fácilmente. La profundidad mínima ha de ser de 0,40 m bajo
el nivel del suelo, y la máxima depende de la pendiente del terreno, y
en muchas ocasiones acabamos con profundidades de más de 2 m.
Proceso:
La zanja se realiza mediante retroexcavadora.
Se bajan los tubos y se unen.
Se nivelan los tubos con calzos dándoles la pendiente necesaria.
Se vierte arena hasta que cubra los tubos, dejando vistas las juntas.
Se comprueba que no hay fugas, y se tapa la zanja.
En terrenos inestables, en el fondo de la zanja se realizará una solera de
hormigón de 1 cm.
Las zanjas de más de 1,50 m de profundidad deben reforzarse mediante
una entibación para evitar derrumbes.
Los cambios de dirección y derivaciones se cubrirán con un dado de
hormigón para soportar los esfuerzos debidos a la presión.
Montaje visto:
Los tubos pueden instalarse sobre paredes, o colgados del techo.
Los elementos de sujeción son abrazaderas o soportes con perfiles
metálicos colgados con varillas roscadas. Debe cuidarse siempre que la
tubería quede sujeta, pero que se permita su movimiento en los codos
y tes.
Ejecución de pozos:
Los pozos se realizan mediante obra de fábrica
de ladrillo o con piezas prefabricada.
En ambos casos hay que realizar una solera de
hormigón con un mallazo, y sobre ella levantar
el pozo. El fondo debe tener forma circular para
que facilite el caudal de agua de las entradas a
la salida.
Deben colocarse pates o escalera de bajada de
operarios.
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El pozo acaba a unos 20 cm. bajo el nivel de la calle, y la tapa superior
de fundición se enrasa con el pavimento, rematándose la junta con
mortero.
Fosas sépticas:
La tendencia actual es a instalarlas de tipo prefabricado, paro también
se pueden realizar en obra según el detalle siguiente.
El agua de salida puede verter a un barranco o a un pozo filtrante.
También se realizan fosas sépticas prefabricadas, que sólo hay que enterrar,
que resultan más practicas y seguras.
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2. PRUEBAS REGLAMENTARIAS:
ESTANQUEIDAD. PRESIÓN
Al finalizar una instalación de agua deberemos realizar las pruebas
reglamentarias siguientes:
Tuberías de abastecimiento:
Prueba de presión:
Se realizará por tramos de tubería acabada, tapando los extremos y
llenando la tubería con agua. Una vez llena se conectará la bomba de
presión, y se inyectará agua hasta que la presión suba a 1,4 veces la presión
normal de trabajo.
Se mantendrá durante 30 minutos, y se considerará satisfactoria si la
presión no desciende un valor mayor de (p/5).
Ejemplo: tubería que ha de trabajar a 4 bar.
Presión de prueba = 4 . 1,4 = 5,6 bar.
Pérdida de presión máxima en 30 minutos = (p/5) = (5,6/5) = 1,04
Prueba de estanqueidad:
Se realizará en tuberías de abastecimiento, y será posterior a la de presión.
Consiste en medir el volumen de agua que hay que añadir para restablecer
la presión tras dos horas.
Se eleva la presión a la máxima de trabajo del tramo. Se espera durante
dos horas. Se bombea de nuevo hasta que la presión vuelva a ser la
anterior.
La prueba será correcta si el volumen añadido es menor de:
V=K.L.D
Siendo
V = volumen en litros
L = longitud en metros
D = diámetro en metros
K coeficiente según el material, de la tabla siguiente:
162
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Material tubería
Valor de K
Hormigón en masa
1
Hormigón armado
0,4
Hormigón pretensazo 0,25
Fibrocemento
0,35
Fundición
0,3
Acero
0,35
Plásticos
0,35
Tuberías interiores:
En la Unidad Didáctica 2 se describió el proceso de prueba de las
instalaciones interiores.
De acuerdo con el CTE de denominan prueba de resistencia mecánica
y prueba de estanquidad.
Las tuberías de ACS se probarán de igual modo, y una vez en
funcionamiento el sistema, la diferencia de temperatura entre la salida
del acumulador y el tubo de retorno no será inferior a 3° C.
Tuberías de evacuación:
Se someterán a una prueba de presión a un mínimo de 0,3 bar, y máximo
de 1 bar, probando por tramos si hay mucha diferencia de alturas.
Se observará si aparecen pérdidas de agua en juntas.
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3. AVERÍAS EN INSTALACIONES DE AGUA
Las principales averías en las instalaciones
de agua son:
•
Falta de caudal.
•
Fugas.
•
Roturas.
•
Ruidos.
•
Olores.
Con el tiempo, las conducciones y accesorios de agua pueden sufrir:
•
Corrosión.
•
Calcificación.
3.1. Falta de caudal
La falta de caudal en los puntos de consumo puede deberse a varias
causas:
•
Obstrucciones en filtros o grifos: causadas por elementos extraños,
que acaban por obstruir las mallas y pasos estrechos de llaves y aparatos.
La reparación consiste en desmontar y limpiar los filtros. Realizar un
mantenimiento periódico de los mismos.
•
Obstrucciones por depósitos de cal: pueden llegar a taponar
completamente las tuberías, o hacer disminuir mucho el caudal de
los aparatos. Para eliminarla, se verterá un poco de salfumán sobre
la cal, y se aclarará con agua.
•
Mal diseño de la instalación: si los diámetros son pequeños, la velocidad
es alta, y también la pérdida de presión, dando lugar a falta de caudal
en los puntos más alejados. La solución es aumentar la presión si hay
grupo, cambiar las llaves por otra de paso más libre, o instalar
calderones acumuladores al final de los tramos.
3.2. Fugas y roturas
Las fugas de agua se manifiestan en manchas de humedad en paredes
y techos.
Causas:
•
Fallos en las uniones. Fallos en soldaduras, fallos en montaje de
uniones roscadas, fallo en juntos a presión.
164
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U.D. 4 MONTAJE Y MANTENIMIENTO DE INSTALACIONES DE AGUA
•
Doblado excesivo de los tubos en las juntas.
•
Perforaciones de los tubos. Poros por corrosión, cortes por roces y
desgaste, entrada de raíces.
Detección:
Las fugas se detectan por el ruido producido
al salir el agua por la abertura.
Pueden detectarse durante la noche con un
equipo que amplifica la señal sonora, y la filtra
de otros ruidos.
En tuberías de abastecimiento también se
manifiesta la fuga por aparecer vegetación
abundante y cañas.
Reparación:
La reparación de fugas requiere descubrir la tubería en un espacio
suficiente para poder operar con las herramientas.
En caso de tuberías enterradas hay que descubrir toda la circunferencia
del tubo, y utilizar una bomba de achique.
Si la fuga está en una junta, lo mejor es sustituirla por un anillo a presión
(juntas arpol), lo mismo que si el tubo está partido de forma limpia.
En las roturas de tubos hay que cambiar todo el tubo o cortar la parte
en mal estado y poner un tramo igual nuevo
3.3. Corrosión. Interior. Exterior
La corrosión en las instalaciones de abastecimiento es una de las causas
de destrucción de las mismas, y ello es debido principalmente a la propia
humedad producida por el agua transportada, fugas, y condensaciones.
La corrosión afecta a los metales de forma diferente:
165
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Acero negro: su oxidación es rápida, ya que no presenta ninguna
protección a la oxidación. La protección es pintar el exterior.
Acero galvanizado: la capa de zinc exterior protege de la oxidación, pero
si se agrieta, y queda al acero en contacto con el aire comienza la
oxidación, que avanza bajo la capa de galvanizado.
Cobre: la corrosión puede presentarse por contacto con materiales de
obra, y por la agresión de las aguas.
Las normas para prevenir la corrosión en instalaciones de agua son,
principalmente, las siguientes:
Corrosión exterior.
•
Las tuberías metálicas se protegerán contra morteros de cemento,
cal, yesos, etc., del acceso del agua a su superficie exterior y de la
agresión de los terrenos. Dicha protección se hará mediante la
interposición de elementos separadores colocados de forma continua
en toda la longitud de la tubería y sin interrupción.
•
Los revestimientos adecuados con tubos enterrados o empotrados,
serán:
a. Tubos de acero: polietileno; bituminoso; resina epoxídica; alquitrán
de poliuretano.
b. Tubos de cobre: plásticos.
c. Tubos de fundición: polietileno; mortero de cemento; cincado
con recubrimiento de cobertura; betún; láminas de poliuretano
•
Toda conducción exterior y al aire libre se protegerá. Si son tubos
de acero podrán ser protegidos por recubrimientos de cinc.
•
Los tubos de acero que discurran por cubiertas de hormigón se
protegerán especialmente con láminas de separación.
•
Los tubos que discurran por canales de suelo, éstos deberán ser
impermeables y disponer de la adecuada ventilación y drenaje.
•
En redes metálicas enterradas se colocará una unión antielectrólisis
después de la entrada al edificio y antes de la salida.
Corrosión por el uso de materiales distintos.
•
Prohibida la unión de materiales metálicos de distinto potencial
electroquímico en el caso de colocar primero, en el sentido de
circulación del agua, el de mayor valor.
•
Se admitirá la interposición de juntas aislantes en obras de
rehabilitación, siempre que se pueda verificar su estado en el tiempo
para su posible sustitución.
166
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U.D. 4 MONTAJE Y MANTENIMIENTO DE INSTALACIONES DE AGUA
•
Se tendrá cuidado con la posible formación de pares galvánicos en
válvulas fabricadas con aleaciones de cobre.
Corrosión por elementos contenidos en el agua de suministro.
•
Además de los cuidados aquí indicados se colocará, a la entrada de
la instalación, un filtro tipo Y, con el umbral de filtrado de 25 a 50 m
y que retenga los residuos, arenillas, cascarillas desprendidas, etc.
Su situación será tal que permita su registro con facilidad para las
operaciones de limpieza y mantenimiento.
Corrosión por las uniones.
•
Se prestará especial atención a los tipos de unión y materiales de los
tubos para evitar posibles corrosiones, atendiendo sobre todo a las
recomendaciones del fabricante.
Corrosión por bacterias ferruginosas:
Son bacterias que se alimentan de hierro con reacciones químicas
complejas, que forman nódulos de corrosión, que destruyen las tuberías
de acero. Se tratan mediante desinfección con cloro.
Protección contra las condensaciones.
•
En tuberías empotradas, ocultas o vistas, se preverá el riesgo de
condensaciones disponiendo un elemento separador con capacidad
de actuar como barrera de vapor.
•
Este elemento se colocará igual que se ha descrito para los elementos
de protección contra agentes externos, pudiendo utilizarse el mismo
en ambos casos.
•
Los materiales que se utilicen cumplirán lo dispuesto en la UNE
100-171-89.
3.4. Calcificación
La calcificación es un proceso por el que se deposita el carbonato cálcico
disuelto en el agua sobre las paredes interiores de tuberías y accesorios.
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El agua se califica como:
•
Blanda cuando la proporción de cal es menor de 50 ppm.
•
Poco dura 50 - 100 ppm.
•
Dura 100 – 200 ppm.
•
Muy dura > 200 ppm.
Los problemas aparecen con las aguas duras y muy duras.
La capa de cal tiene un aspecto como de rocas o tierra de color marrón
claro, y una gran dureza.
Esa capa va creciendo de espesor y produce las consecuencias siguientes:
•
Obturación de pequeños orificios, filtros, capilares, etc. Fallo en
grifos, reguladoras de presión, electro válvulas…
•
Reducción de la sección interior de la tubería, y disminución del
caudal. Al final, las tuberías quedan con el interior totalmente macizo
de cal.
•
Soldado por cal de llaves. La cal puede unir las compuertas con sus
guías, quedando inutilizadas para las maniobras.
•
Aislamiento de equipos de transferencia de calor. Intercambiadores
tubulares, de placas, resistencias eléctricas de caldeo.
Las aguas con alto contenido de cal también tienen como efecto que
forman poca espuma con el jabón, y al aclarar la vajilla quedan huellas
blancas.
La cal es muy dura y por ello no puede ser eliminada mecánicamente,
ya que se estropearía el material base de la tubería. El sistema mejor es
disolverla con un ácido suave, como el ácido clorhídrico (salfumán) o
el ácido nítrico.
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Estos ácidos también atacan al hormigón, pero no al acero, cobre o
plásticos.
Tratamiento de los problemas generados por la cal:
•
Mejorando el agua mediante aparatos descalcificadores. Se instalan
en la entrada de agua o antes de los aparatos que presenten problemas
(lavavajillas, lavadoras...). Consumen sal común para regenerar las
resinas de intercambio.
•
Disolviendo periódicamente la cal mediante un líquido ácido. Es lo
que se llama descalcificar el circuito, mediante un depósito con ácido,
y una bomba circuladora. Se hace fluir el líquido desincrustante hasta
que retorna limpio.
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U.D. 4 MONTAJE Y MANTENIMIENTO DE INSTALACIONES DE AGUA
4. LEGIONELLA
La legionella es una bacteria que se reproduce en recintos siguientes:
•
Lugares con agua estancada, o permanente.
•
Temperatura entre 15 y 40° C.
•
A partir de 50° C empieza a morir, y a 60° C desaparece.
Se transmite a las personas mediante inhalación de aire con gotas de
agua contaminada.
Es decir, la bacteria se reproduce en depósitos con agua, tanques de
torres de enfriamiento, fuentes públicas, etc. Si hay una corriente de aire
en contacto con esa agua, como una ducha, aspersor, etc., las gotas o
aerosoles transmiten la bacteria, que puede ser respirada por un animal,
y penetrar en los pulmones.
La bacteria produce una infección pulmonar muy grave, que puede
llegar a causar la muerte de la persona.
Debemos por tanto diseñar las instalaciones de agua teniendo en cuenta
este peligro, y para ello se tomarán las medidas siguientes:
Instalaciones con riesgo:
•
Instalaciones de agua caliente sanitaria. Depósitos, calderas, calentadores.
•
Instalaciones de agua fría: redes, depósitos, aljibes, cisternas, pozos.
•
Torres de refrigeración y condensadores evaporativos.
•
Piscinas climatizadas, yakuzi, spa, hidromasajes, etc.
•
Fuentes, aspersores de riego.
•
Instalaciones contra incendios, Bies.
Medidas de precaución:
•
La temperatura del agua fría ha de ser menor de 20° C, y la del agua
caliente mayor de 50°C.
•
Los depósitos de ACS se mantendrán a 60° C, elevándose periódicamente a 70° C (cada 2 meses).
•
Evitar puntos finales en tuberías, en los que el agua quede parada
largo tiempo. Deberemos poner grifos para una purga periódica.
•
No realizar circuitos abiertos a la atmósfera, sustituirlos por circuitos
cerrados sin contacto con el aire.
170
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U.D. 4 MONTAJE Y MANTENIMIENTO DE INSTALACIONES DE AGUA
•
Desinfecciones periódicas con cloro de los elementos de riesgo.
Desmontaje, desinfección y montaje realizado por empresas
especializadas.
171
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5. NORMAS DE SEGURIDAD EN EL MONTAJE Y
MANTENIMIENTO
En montaje de instalaciones de agua presenta los riesgos siguientes:
5.1. Instalaciones exteriores
Zanjas y Pozos:
•
Caídas de objetos.
•
Caídas de personas al caminar por las proximidades de un pozo.
•
Derrumbamiento de las paredes de la zanja o pozo.
•
Interferencias con conducciones subterráneas.
•
Inundación.
•
Electrocución.
•
Asfixia.
•
Caída de personas al interior de la zanja o pozo.
•
Atrapamiento de personas mediante maquinaria.
Medidas preventivas para la excavación de zanjas:
•
El acceso y salida de una zanja se efectuará mediante una escalera
sólida, anclada en el borde superior de la zanja y estará apoyada sobre
una superficie sólida de reparto de cargas. La escalera sobrepasará
en 1 m., el borde de la zanja.
•
Quedan prohibidos los acopios (tierras, materiales, etc.) a una distancia
inferior a 2 m. (como norma general) del borde de una zanja.
•
Cuando la profundidad y el tipo de terreno de una zanja lo requiera,
se adoptarán las medidas adecuadas para evitar desprendimientos.
•
Cuando la profundidad de una zanja sea igual o superior a los 2 m.
se protegerán los bordes de coronación mediante barandillas situadas
a una distancia mínima de 2 m. del borde.
•
Cuando la profundidad de una zanja sea inferior a los 2 m. puede
instalarse una señalización de peligro.
•
Si los trabajos requieren iluminación portátil, la alimentación de las
lámparas se efectuará a 24 v. Los portátiles estarán provistos de rejilla
protectora y de carcasa-mango aislados eléctricamente.
•
En régimen de lluvias y encharcamiento de las zanjas, es imprescindible
la revisión de las paredes antes de reanudar los trabajos.
172
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 4 MONTAJE Y MANTENIMIENTO DE INSTALACIONES DE AGUA
•
Se revisará el estado de taludes a intervalos regulares en aquellos
casos en los que puedan recibir empujes dinámicos por proximidad
de (caminos, carreteras, calles, etc.), transitados por vehículos; y en
especial si en la proximidad se establecen tajos con uso de martillos
neumáticos, compactaciones por vibración o paso de maquinaria
para el movimiento de tierras.
•
Se efectuará el achique inmediato de las aguas que afloran (o caen)
en el interior de las zanjas para evitar que se altere la estabilidad de
los taludes.
Conducciones de agua:
Cuando haya que realizar trabajos sobre conducciones de agua, tanto de
abastecimiento como de saneamiento, se tomarán medidas que eviten
que, accidentalmente, se dañen estas tuberías y, en consecuencia, se
suprima el servicio.
•
Identificación.
En caso de no ser facilitados por la Dirección Facultativa planos de los
servicios afectados, se solicitarán a los Organismos encargados, a fin de
poder conocer exactamente el trazado y profundidad de la conducción
(se dispondrá, en lugar visible, teléfono y dirección de estos Organismos.).
•
Señalización.
Una vez localizada la tubería, se procederá a señalizarla, marcando con
piquetas su dirección y profundidad.
•
Recomendaciones en ejecución.
Es aconsejable no realizar excavaciones con máquinas a distancias
inferiores a 0,50 m. de la tubería en servicio. Por debajo de esta cota se
utilizará la pala manual.
Una vez descubierta la tubería, en caso de que la profundidad de la
excavación sea superior a la situación de la conducción, se suspenderá
o apuntalará, a fin de que no rompa por flexión en tramos de excesiva
longitud, se protegerá y señalizará convenientemente, para evitar que
sea dañada por maquinaria, herramientas, etc.
Se instalarán sistemas de iluminación a base de balizas, hitos reflectantes,
etc., cuando el caso lo requiera.
Está totalmente prohibido manipular válvulas o cualquier otro elemento
de la conducción en servicio, si no es con la autorización de la Compañía
Instaladora.
No almacenar ningún tipo de material sobre la conducción.
Está prohibido utilizar las conducciones como puntos de apoyo para
suspender o levantar cargas.
173
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U.D. 4 MONTAJE Y MANTENIMIENTO DE INSTALACIONES DE AGUA
•
Actuación en caso de rotura o fuga en la canalización.
Comunicar inmediatamente con la Compañía instaladora y paralizar los
trabajos hasta que la conducción haya sido reparada.
5.2. Instalaciones interiores
Protecciones personales
Riesgos:
•
Caídas al mimo nivel, tropiezos con materiales.
•
Caídas a distinto nivel, desde escaleras, andamios, plantas.
•
Cortes y atrapamientos con máquinas manuales.
•
Quemaduras por equipos de soldadura.
•
Sobreesfuerzos en montaje de maquinaria.
•
Electrocuciones.
•
Explosiones.
Medidas de seguridad:
•
Utilizar herramientas y equipos adecuados. Escaleras, andamios,
plataformas.
•
Utilizar material de protección personal, casco, guantes, gafas, monos.
•
Utilizar elementos de sujeción de seguridad: arneses, cinturones,
cuerdas de vida.
•
Revisar el estado de las herramientas y maquinarias a utilizar.
•
Señalizar la zona y los elementos de trabajo.
174
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U.D. 4 MONTAJE Y MANTENIMIENTO DE INSTALACIONES DE AGUA
RESUMEN
Las tuberías de abastecimiento discurren normalmente enterradas, por
calles, o terrenos rústicos. El enterrar tuberías tiene ventajas.
La instalación de tuberías enterradas conlleva el proceso siguiente:
Apertura de la zanja: se realiza normalmente a máquina. Instalación de
tubos. Tapado de la zanja.
En los cambios de dirección y llaves se realizan recalces para sujetar la
tubería.
Las arquetas se realizan una vez tendida la tubería, sobre las llaves o
accesorios de la misma.
Al montar los tubos, en los puntos donde van accesorios tales como llaves
de corte, ventosas, contadores, reductoras de presión, etc., no se cierra
la zanja, y se realiza una arqueta que permita a un operario entrar a
maniobrar dicho elemento.
Instalaciones interiores: el proceso de montaje de instalaciones interiores
es el siguiente:
Estudio de los planos de obra. Replanteo. Marcado. Tendidos de tuberías.
Pruebas.
Al final de la instalación ser realizarán pruebas por tramos. Para proceder
a la prueba, deberán colocarse tapones en todas las salidas de agua. Se
bombeará y se irá purgando el aire aflojando los tapones, hasta que salga
sólo agua por todos. Se subirá la presión a 20 bar, y se comprobará que
la presión no desciende en 30 minutos.
Las principales averías en las instalaciones de agua son: falta de caudal,
fugas, roturas, ruidos y olores.
Con el tiempo, las conducciones y accesorios de agua pueden sufrir
corrosión y calcificación.
175
CICLO FORMATIVO DE GRADO MEDIO
TÉCNICO EN MONTAJE Y MANTENIMIENTO
DE INSTALACIONES DE FRÍO, CLIMATIZACIÓN Y PRODUCCIÓN DE CALOR
MÓDULO 8:
Instalaciones de agua y gas
Tomo 2
FORMACIÓN PROFESIONAL ESPECÍFICA
CICLO FORMATIVO
MONTAJE Y MANTENIMIENTO
DE INSTALACIONES DE FRÍO,
CLIMATIZACIÓN Y
PRODUCCIÓN DE CALOR
GRADO MEDIO
MÓDULO 8
INSTALACIONES DE
AGUA Y GAS
Tomo 2
AUTORES:
Rafael Ferrando Pérez
Pablo Jiménez Martorell
Edita
Conselleria de Cultura, Educación y Deporte
Cámara Oficial de Comercio, Industria y Navegación de Valencia
Autores Expertos
Rafael Ferrando Pérez / Pablo Jiménez Martorell
Dirección y coordinación del proyecto
Cámara Oficial de Comercio, Industria y Navegación de Valencia
Isabel Galbis Cordova, Directora de la Escuela de Negocios Lluís Vives
Antonio Carmona Domingo, Subdirector de la Escuela de Negocios Lluís Vives
Julián Moreno Calabria, Coordinación de Programas
Máximo Moliner Segura, Coordinación General del Proyecto
Ilustración de portada: José María Valdés
Fotografías e ilustraciones de interior: Autores del módulo
Diseño y maquetación: Rosario Mas Millet
Todos los derechos reservados. No está permitida la reproducción total ni parcial
de esta publicación, ni la recopilación en un sistema informático, ni la transmisión
por medios electrónicos, mecánicos, por fotocopias, por registro o por otros métodos,
sin la autorización previa y por escrito del editor.
ISBN: 978-84-96438-44-6
978-84-96438-52-1
CONTENIDO DEL MÓDULO OCHO
TOMO 1
Introducción al Ciclo ........................................................................
U.D. 1 Abastecimiento y saneamiento de aguas..........................
U.D. 2 Suministros de agua ..........................................................
U.D. 3 Cálculo de instalaciones de agua......................................
U.D. 4 Montaje y mantenimiento de instalaciones de agua .......
7
17
49
93
141
TOMO 2
U.D. 5 Instalaciones de gases combustibles .................................
U.D. 6 Interpretación de planos...................................................
U.D. 7 Montaje y mantenimiento de instalaciones de gas ..........
Glosario del Módulo .........................................................................
181
283
333
399
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE
AGUA Y GAS
U.D. 5 INSTALACIONES DE GASES
COMBUSTIBLES
M 8 / UD 5
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 5 INSTALACIONES DE GASES COMBUSTIBLES
ÍNDICE
Introduccion..................................................................................
185
Objetivos ........................................................................................
187
1. Los gases combustibles ...........................................................
189
1.1. Parámetros de un gas combustible ...............................
189
1.2. Gases combustibles industriales ....................................
190
1.3. Clasificación de los gases ...............................................
191
1.4. Almacenamiento y distribución de los gases
combustibles ...................................................................
191
1.5. Condiciones normales, estándar y reales de un gas.....
191
1.6. Vaporización de un gas licuado.....................................
193
1.7. Temperatura de vaporización........................................
194
1.8. Otras características físico-químicas de los gases
combustibles ...................................................................
195
1.9. Unidades de presión utilizadas en la técnica del gas...
196
1.10. Presión de distribución de un gas.................................
196
2. Normas para la configuración de instalaciones.....................
197
2.1. Potencia térmica QP .......................................................
197
2.2. Caudal en una conducción CR ......................................
198
2.3. Velocidad del gas en una conducción ..........................
200
2.4. Utilización de tablas.......................................................
200
2.5. Pérdida de carga en una conducción ...........................
201
2.6. Utilización de tablas.......................................................
204
3. Instalaciones de almacenamiento, redes y acometidas.........
206
3.1. Generalidades.................................................................
206
3.2. Instalaciones de gas para consumos pequeños y
medios.............................................................................
207
3.3. Instalaciones de gas para grandes consumos ...............
208
4. Componentes de las instalaciones de gas ..............................
209
4.1. Conducciones, válvulas de corte y regulación..............
209
4.2. Elementos de regulación ...............................................
209
183
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 5 INSTALACIONES DE GASES COMBUSTIBLES
4.3. Valvulería específica para instalaciones con
envases móviles de G.L.P................................................
216
4.4. Componentes específicos para instalaciones con
depósitos fijos de G.L.P. .................................................
223
4.5. Componentes específicos para instalaciones de
gas canalizado.................................................................
229
5. Determinación y selección de equipos y elementos.
Planos de la instalación...........................................................
232
5.1. Generalidades.................................................................
232
5.2. Gas butano con envases móviles en BP.........................
232
5.3. Gas propano con envases móviles en BP en paralelo ..
233
5.4. Gas propano con envases móviles en MPB/BP............
234
5.5. Gas propano en depósitos fijos .....................................
236
5.6. Gas natural canalizado para instalaciones individuales
239
5.7. Gas natural canalizado para instalaciones colectivas ...
241
6. Aparatos a gas ..........................................................................
244
6.1. Aparatos de circuito abierto y circuito estanco ............
244
6.2. Quemadores ...................................................................
244
6.3. Aparatos electrodomésticos...........................................
245
6.4. Maquinaria de hostelería...............................................
246
6.5. Calefacción y ACS en los sectores industrial y
terciario...........................................................................
246
7. Comprobación de los parámetros característicos .................
247
8. Funcionamiento y control.
Ajustes y puesta en marcha de una instalación .....................
249
8.1. Introducción...................................................................
249
8.2. Puesta en marcha de una instalación ...........................
249
9. Seguridad y reglamentación...................................................
252
Resumen ........................................................................................
255
Anexo 1: Simbologia.....................................................................
257
Anexo 2: Tablas .............................................................................
261
Glosario .........................................................................................
271
Cuestionario de autoevaluación...................................................
275
Bibliografía ....................................................................................
281
184
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 5 INSTALACIONES DE GASES COMBUSTIBLES
INTRODUCCIÓN
A pesar de las limitaciones de espacio y tiempo lectivo asignados en el
currículo que desarrolla el Ciclo Formativo “Montaje y mantenimiento
de instalaciones de frío, climatización y producción de calor” a este
módulo profesional de “Instalaciones de agua y gas”, he intentado a lo
largo de la unidad didáctica 5, presente, sentar las bases de la muy amplia
tecnología del gas, describiendo las características básicas de sus
instalaciones tipo, el fundamento y uso de los componentes en ellas
empleados y los criterios para su cálculo y dimensionado.
Esta unidad, que se completa con el módulo profesional 3 “Técnicas de
mecanizado y unión en el montaje de instalaciones” y las unidades
didácticas 6 y 7 en las que se describen los criterios de interpretación de
planos y las normas específicas para el montaje y mantenimiento preventivo
y la solución de averías, no pretende más que abrir una ventana a un
sector tan importante como poco conocido y que es, en si mismo, una
profesión con un alto nivel técnico y laboral que puede proporcionar,
al alumnado que se incline por profundizar en este camino, múltiples
satisfacciones.
185
186
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 5 INSTALACIONES DE GASES COMBUSTIBLES
OBJETIVOS
•
Conocer los parámetros de un gas combustible y las características
de los gases combustibles industriales en condiciones “normales” y
“reales”.
•
Establecer los principios básicos para la configuración de instalaciones
de gases combustibles.
•
Exponer las normas básicas por las que se rigen las instalaciones de
almacenamiento, redes y acometidas.
•
Identificar y analizar el funcionamiento de los componentes de
instalaciones de gas envasado, a granel y canalizado.
•
Establecer los procedimientos para la determinación y selección de
equipos y elementos de instalaciones de gas combustible.
•
Conocer la metodología para comprobación de los parámetros
característicos de receptores e instalaciones.
•
Saber los fundamentos del funcionamiento y control, así como para
ajuste y puesta en marcha de una instalación de gas combustible.
•
Saber interpretar los preceptos de la reglamentación vigente en
relación con las instalaciones de gases combustibles.
187
188
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 5 INSTALACIONES DE GASES COMBUSTIBLES
1. LOS GASES COMBUSTIBLES
1.1. Parámetros de un gas combustible
Los gases combustibles son gases, o mezclas de gases, que combinados
con el oxígeno del aire en la proporción adecuada, son capaces de arder
desprendiendo luz y calor mediante el proceso de la combustión. Los
gases combustibles industriales son hidrocarburos (especialmente metano,
butano y propano), mezclas de éstos y mezclas de éstos con el aire (aire
metanado, aire propanado…).
Un gas combustible está definido por las siguientes características:
•
Densidad absoluta dA: masa por unidad de volumen. Expresada en
Kgs/m3 depende de la presión del gas y de su temperatura.
•
Densidad aparente o ficticia dS: densidad con respecto al aire seco,
siempre que el gas y el aire estén en las mismas condiciones de presión
y temperatura.
•
Volumen específico VE es el volumen que ocupa, en condiciones
normales, un kilogramo de gas. Se mide en m3/ Kg.
•
Poder calorífico superior PCS: cantidad de calor que puede producir
un gas en las denominadas “condiciones normales”, esto es, a 0° C
y presión atmosférica, incluyendo el calor de condensación del vapor
de agua. Se expresa en Kcal/Nm3 o en Jul/Nm3.
•
Poder calorífico inferior PCI: cantidad de calor que puede producir
un gas en las denominadas “condiciones normales”, esto es, a 0° C
y presión atmosférica, sin incluir el calor de condensación del vapor
de agua.
•
Índice de Wobbe: Valor determinado por la fórmula:
El índice de Wobbe está relacionado con la clasificación e intercambiabilidad de los gases combustibles.
189
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 5 INSTALACIONES DE GASES COMBUSTIBLES
1.2. Gases combustibles industriales
Dos grandes grupos:
•
Gases licuados.
•
Gases comprimidos.
Mientras que los primeros son fácilmente licuables (caso del butano,
propano y sus mezclas), los segundos (gas natural) son difícilmente
licuables y sólo se utilizan en instalaciones de gas canalizado. En los gases
licuados coexisten la fase líquida y la fase gas, mientras que en los
comprimidos solamente está esta última.
El gas manufacturado corresponde al antes denominado “gas ciudad”.
Se fabrica a partir de otras materias primas y distribuye a través de
conducciones.
El gas natural es un gas o mezcla de gases, cuyo componente fundamental
es el metano. Se encuentra en bolsas impermeables, bien junto al petróleo
o bien separado de éste. La distribución del gas natural se hace hasta los
puntos de consumo de dos maneras:
•
Mediante la utilización de redes de distribución fijas (gaseoductos).
•
Licuándolo mediante procesos frigoríficos con lo que se transporta
en buques metaneros, a –163° C y presión atmosférica, que lo llevan
hasta las plantas regasificadoras en las que se reconvierte nuevamente
en gas, utilizando intercambiadores de calor que usan como fuente
el agua del mar. El gas sale del proceso a muy altas presiones por lo
que puede distribuirse a través de largas canalizaciones.
Los gases licuados del petróleo proceden de su destilación fraccionada.
Corresponden a este grupo los gases butano, propano y sus mezclas. El
propano comercial puede contener hasta un 20% de butano, mientras
el metalúrgico es 100% puro. Los gases se mantienen a presión para
poder ser transportados en estado líquido hasta los puntos de consumo.
El aire propanado es una mezcla de estos dos componentes realizada en
complejas instalaciones. Puede ser:
•
De bajo índice de Wobbe, con un 27% de gas propano, que es un
complemento al gas manufacturado, siendo intercambiable con éste.
•
De alto índice de Wobbe con un 57% de propano, con mayor poder
calorífico e intercambiable con el gas natural.
El Biogas procede de la fermentación de materias orgánicas en cámaras
adecuadas denominadas digestores. Aunque la posibilidad de utilizar
residuos orgánicos lo puede hacer rentable, es sumamente difícil conseguir
un combustible de composición homogénea y constante, lo cual limita
su uso.
190
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 5 INSTALACIONES DE GASES COMBUSTIBLES
1.3. Clasificación de los gases
La norma UNE 60.002 clasifica a los gases en tres familias, de acuerdo
con el índice de Wobbe de cada uno de ellos, a saber:
•
Primera familia, con índice de Wobbe comprendido entre 5.700 y
7.500 Kcal/Nm 3 . Corresponden a este grupo el antiguo gas
manufacturado, el aire metanado y el aire propanado de bajo índice
de Wobbe.
•
Segunda familia, con índice de Wobbe comprendido entre 9.680 y
13.850 Kcal/Nm3. En el grupo se incluyen el gas natural y el aire
propanado de alto índice de Wobbe.
•
Tercera familia, con índice de Wobbe comprendido entre 18.500 y
22.070 Kcal/Nm3, en la que entran los GLP o gases licuados del
petróleo (butano, propano y sus mezclas).
1.4. Almacenamiento y distribución de los
gases combustibles
Se pueden presentar en tres formas:
•
Gas envasado, que es el caso de los G.L.P. que se embotellan en
envases móviles en planta y llegan a las instalaciones de abonado
mediante el transporte en camiones.
•
Gas a granel, también correspondiente a los G.L.P., especialmente
el gas propano, con destino a depósitos fijos de abonado.
•
Gas canalizado, que puede proceder de un gaseoducto de gas natural
o de un depósito de G.L.P. a granel. Se distribuye mediante
conducciones y cada abonado dispone de una estación de regulación
y medida ERM, más o menos sencilla, que permite evaluar su consumo.
1.5. Condiciones normales, estándar y reales de un gas
Algunos parámetros de los gases son muy variables afectándoles
sobremanera la presión y temperatura de utilización o distribución. Tal
es el caso de los poderes caloríficos superior e inferior y de la densidad.
Como ya se ha comentado con anterioridad, los valores en “condiciones
normales” son aquellos que corresponden a una temperatura de 0° C y
a la presión atmosférica. El PCS y PCI se expresan en Kcal/Nm3
(Kilocalorías por metro cúbico normal) o J/Nm3 (Kilojulios por metro
cúbico normal) y la densidad en Kg/Nm3 (Kilogramos por metro cúbico
normal). Estos valores son los que figuran en las tablas de características
de los gases. Otra notación es la de Kcal/m3 (n) o Kg/m3 (n).
191
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 5 INSTALACIONES DE GASES COMBUSTIBLES
Los valores en “condiciones estándar” corresponden a una temperatura
de +15° C y a la presión atmosférica. El PCS y PCI se expresan en Kcal/Sm3
(Kilocalorías por metro cúbico estándar) o J/Sm3 (Kilojulios por metro
cúbico estándar) y la densidad en Kg/Sm3 (Kilogramos por metro cúbico
estándar).
En “condiciones reales”, los valores corresponden a aquellos que el gas
tiene a la presión y temperatura de distribución. De especial interés es
la relación entre el PCS y PCI en “condiciones reales” con los valores en
“condiciones normales”.
La ecuación de los gases perfectos nos permite establecer esta relación
con la suficiente aproximación. El PCS y PCI de un gas son directamente
proporcionales a la presión de distribución (cuanto más alta es ésta más
potencia calorífica tiene) e inversamente proporcionales a su temperatura
(cuanto mayor es la temperatura menor es la cantidad de gas a igualdad
de presión). Por ello se puede utilizar la fórmula:
PC R = PC N × PABS ×
273
TR
en donde:
PCR = Poder calorífico en condiciones “reales”.
PCN = Poder calorífico en condiciones “normales”.
PABS = Presión absoluta en BAR.
TR = Temperatura absoluta en condiciones reales en K.
Ejemplo
¿Cuál será el PCS y PCI de un gas a una presión manométrica de 1,5
BAR y una temperatura de 30° C, si en condiciones normales estos valores
son, respectivamente, de 11.800 Kcal/Nm3 y 10.200 Kcal/Nm3?
PABS = 1,5 + 1 = 2,5 BAR
TR = 273 + 30 = 303 K
PCSN = 11.800 Kcal/Nm3
PCIN = 10.200 Kcal/Nm3
192
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 5 INSTALACIONES DE GASES COMBUSTIBLES
1.6. Vaporización de un gas licuado
En los envases en donde se encuentran
almacenados los gases licuados coexisten las
fases gas (amarilla) y líquida (roja). La entrada
de calor a través de las paredes permite que
algunas de las moléculas líquidas adquieran
la suficiente energía para atravesar la superficie
y se conviertan en moléculas gaseosas que
ejercen presión en todo el recinto. Esta presión
es mayor cuanto mayor es la temperatura del
líquido combustible, y, en un momento dado,
se estabiliza en un valor que corresponde a
la denominada “presión de vapor saturado”.
Si no hay consumo el gas deja de hervir al
llegar a ella. Si hay consumo, la presión en
el interior de la fase gas de la botella bajará
y no se opondrá a que continúe hirviendo el
gas licuado.
Vaporización de un gas licuado
La cantidad de fluido que hierve es directamente proporcional al valor
de la superficie “mojada” por el líquido y a la diferencia de temperatura
entre éste y el ambiente, siendo inversamente proporcional a la presión
que sobre él actúa. Para hacer hervir 1 kilogramo de gas butano o propano
hacen falta, aproximadamente, 94 Kcal.
En la tabla 1 se indican las presiones de vapor saturado correspondientes
a distintas temperaturas y gases licuados. Estas presiones son manométricas
y se expresan en BAR. La tabla nos permite saber cuál es la temperatura
de ebullición de un gas licuado y cuál es la máxima presión que puede
alcanzar en el caso de que no haya consumo y por lo tanto vaporización.
Observamos que el gas butano a una temperatura de –10° C está en
depresión con respecto a la presión atmosférica. Quiere decir esto que
de una botella llena con gas butano colocada a la intemperie a –10° C
no sólo no saldría gas sino que, teóricamente, podría entrar aire.
TABLA 1
TEMPERATURA DE EVAPORACIÓN DEL LÍQUIDO –10°C
0°C
10°C
20°C
Propano 100%
3,5
4,9
6,9
9,8
13,5
16,5
– 0,3
0,6
1,5
2,3
3,4
4,5
2,8
4,1
5,8
7,8
10,7
13,8
Butano 100%
Propano 80%–Butano 20%
193
30°C 40°C
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 5 INSTALACIONES DE GASES COMBUSTIBLES
Ejemplo
En un depósito de propano comercial, cuando hay consumo, el
manómetro marca 4,9 BAR y la temperatura ambiente es de +30° C.
Averiguar cuál es la temperatura de vaporización del fluido y a qué
presión máxima llegaría a estar el depósito si no hubiese consumo.
La presión manométrica es de 4,9 BAR lo que indica que la temperatura
de evaporación es de 0° C. La máxima temperatura que puede alcanzar
el fluido (sin que haya evaporación, esto es, sin consumo) será la del
ambiente, +30° C y su presión de vapor saturado de 13,5 BAR.
Si el consumo de G.L.P. es elevado es dificultoso poder provocar la
evaporación de la cantidad de gas necesaria mediante la vaporización
natural, empleándose entonces vaporizadores, equipos que hacen hervir
el propano líquido mediante un circuito de calentamiento con agua
caliente o electricidad.
Vaporizador
Ejemplo
Determinar la potencia mínima de una caldera de agua caliente para un
vaporizador que produzca 120 Kgs/h de gas propano, suponiendo que
el rendimiento del sistema es del 80%.El calor de vaporización del gas
propano es de 94 Kcal/Kg
1.7. Temperatura de vaporización
La temperatura de vaporización de un líquido es aquella a la que hierve
cuando la presión sobre él es de la atmosférica y que para el agua es de
100° C. En la tabla 2 se indican las de los gases combustibles industriales
más utilizados.
TABLA 2
Gas natural
–160° C
Gas butano
–10° C
Gas propano
–40° C
194
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 5 INSTALACIONES DE GASES COMBUSTIBLES
1.8. Otras características físico-químicas de los
gases combustibles
En las tablas 3 y 4 se indican los valores más significativos las de los
principales gases combustibles industriales, siempre en “condiciones
normales”, que corresponden a sus densidades y poderes caloríficos.
TABLA 3
GASES COMBUSTIBLES
Densidad
Kgs/Nm3
Vol. Específico
Nm3 / Kgs.
Densidad
relativa
Gas manufacturado
0,685
1,459
0,530
Gas natural Argelia
0,773
1,293
0,598
Gas natural Bermeo
0,833
1,200
0,644
Aire propanado 13500 Kcal/Nm3
1,681
0,595
1,300
Butano comercial
2,625
0,381
2,030
Propano comercial
2,095
0,477
1,620
Propano metalúrgico
2,030
0,493
1,570
TABLA 4
GASES COMBUSTIBLES
PCS
J/Nm3
Kcal/Nm3
Gas manufacturado
17.580
4.200
Gas natural Argelia
42.200
Gas natural Bermeo
PCI
J/Nm3
Kcal/Nm3
10.080
38.020
9.080
42.290
10.100
38.270
9.140
Aire propanado 13500 Kcal/Nm3 56.520
13.500
Butano comercial
125.400
30.000
116.204
27.800
Propano comercial
104.082
24.900
95.722
22.900
Propano metalúrgico
102.263
24.465
94.008
22.490
Es importante también la densidad del líquido en los G.L.P. que es de
0,58 Kgs/litro para el gas butano y de 0,5 Kgs/litros para el gas propano.
195
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 5 INSTALACIONES DE GASES COMBUSTIBLES
1.9. Unidades de presión utilizadas en la técnica del gas
En AP y MPB:
•
BAR
•
ATMÓSFERA
•
Kg/cm2
(En la práctica 1 BAR = 1 ATMOSFERA = 1 Kg/cm2)
En MPA y BP
•
gr/cm2
•
mBAR
•
mm.c.a.
(En la práctica 1 gr/cm2 = 1 mBAR = 10 mm.c.a. = 0,001 BAR)
En menor proporción se emplean también el Pascal (1 Pa = 0,1 mm.c.a.),
el Kilopascal (1 KPa = 1.000 Pa = 100 mm c.a. = 10 mBAR = 10 grs/cm2)
y el Megapascal (1 MPa = 1.000 KPa).
1.10. Presión de distribución de un gas
La normativa española prevé las siguientes presiones de distribución:
TABLA 5
Presión mínima
Presión máxima
Alta presión B
16 BAR
Alta presión A
4 BAR
< 16 BAR
Media presión B
0,4 BAR
< 4 BAR
Media presión A
50 mBAR
< 0,4 BAR
Baja presión
< 50 mBAR
196
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 5 INSTALACIONES DE GASES COMBUSTIBLES
2. NORMAS PARA LA CONFIGURACIÓN DE
INSTALACIONES
2.1. Potencia térmica Q P
2.1.1. Potencia térmica en una instalación individual
La potencia térmica de un receptor corresponde a la cantidad de calor
que puede generar por unidad de tiempo. Se indica en Kilocalorías/h
o en KW térmicos. (1 KW = 860 Kcal/h).
La potencia térmica de una instalación es la suma de las de los distintos
receptores y puede ser:
•
Potencia punta o potencia total que corresponde a la suma de las
potencias de todos los receptores.
•
Potencia simultánea en la cual se tiene en cuenta el coeficiente
correspondiente.
Ejemplo
¿Cuál es la potencia punta y simultánea instalada en un restaurante
considerando que los aparatos de cocción tienen una utilización media
del 60% de su potencia total?
Los aparatos conectados a la instalación de gas son los siguientes:
•
1 cocina de 60000 Kcal/h.
•
1 freidora de 30000 Kcal/h.
•
1 calentador instantáneo a gas de 18000 Kcal/h.
APARATO
Potencia total
Coef.simul.
Cocina
60000 Kcal/h
0,6
36000 Kcal/h
Freidora
30000 Kcal/h
0,6
18000 Kcal/h
Calentador instantáneo
18000 Kcal/h
1
18000 Kcal/h
TOTAL
108000 Kcal/h
197
Potencia simultánea
72000 Kcal/h
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 5 INSTALACIONES DE GASES COMBUSTIBLES
2.1.2. Potencia térmica en un edificio de viviendas
En un edificio destinado a viviendas la determinación de la potencia
simultánea viene determinado por la expuesto en la Orden de 17/12/1985.
N° de viviendas
Factor de simultaneidad
S1
S2
1
1,00
1,00
2
0,50
0,70
3
0,40
0,60
4
0,40
0,56
5
0,40
0,50
6
0,30
0,50
7
0,30
0,50
8
0,30
0,45
9
0,25
0,45
10
0,25
0,45
15
0,20
0,40
25
0,20
0,40
40
0,15
0,40
50
0,15
0,35
Siendo S1 el coeficiente a aplicar si hay instalaciones individuales de
calefacción, y el S2 el que se utilizará si no las hay.
La potencia total simultánea en una instalación del sector industrial o
terciario está sometida a un análisis de su funcionamiento.
2.2. Caudal en una conducción C R
En una conducción, el caudal depende de la potencia térmica y de la
presión de transporte del gas.
En condiciones “normales” y que en la práctica, con la suficiente
aproximación, coinciden con las de la distribución en baja presión, se
relaciona la potencia transportada por una conducción con su caudal
mediante la fórmula:
198
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U.D. 5 INSTALACIONES DE GASES COMBUSTIBLES
En la que:
CN = Caudal en condiciones “normales” en Nm3/h.
QP = Potencia calorífica transportada en Kcal/h.
PCSN = Poder calorífico superior en condiciones “normales” en Kcal/Nm3
Ejemplo
¿Cuál será el caudal que, aproximadamente, pasará por una conducción
en baja presión de gas propano si por ella se transporta una potencia
térmica de 240.000 Kcal/h?
QP = 240.000 Kcal/h
PCSN = 24.900 Kcal/Nm3
La ecuación de los gases perfectos nos permite averiguar el caudal en
condiciones normales, esto es, el que pasaría si el gas estuviera a 0° C y
presión absoluta 1 ATA al que circula en condiciones reales. Aproximadamente:
En donde:
CR = Caudal en condiciones reales.
CN = Caudal en condiciones normales.
PABS = Presión absoluta en ATA
TR = Temperatura absoluta del gas en K
Ejemplo
¿Cuál es el caudal CR que pasará por una conducción a una presión
manométrica de 1,2 BAR si alimenta un quemador a gas de 100 KW
térmicos? El PCS del gas es de 10.800 Kcal/Nm3 y la temperatura del gas
18° C.
QP = 100 KW = 100 x 860 = 86000 Kcal/h
199
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 5 INSTALACIONES DE GASES COMBUSTIBLES
PABS = 1,2 + 1 = 2,2 ATA
TR = 273+18 = 291 K
2.3. Velocidad del gas en una conducción
Nos viene dada por la fórmula:
En donde:
V = Velocidad en m/s.
CR = Caudal en condiciones reales en m3/h.
d = diámetro en metros.
La velocidad del gas no deberá exceder de 20 m/s.
Ejemplo
¿Cuál será la velocidad del gas del ejercicio del apartado anterior si pasa
por una tubería de cobre de 13x15 mm?
CR = 3,85 m3/h
d = 13 mm = 0,013
2.4. Utilización de tablas
En el Anexo 2 a esta unidad didáctica se incluyen tablas para la estimación
directa de la velocidad en una conducción a partir de la potencia térmica
transportada para diferentes gases y presiones, tanto en baja como en
media presión. Considerando que en baja presión la velocidad, calculada
con arreglo al criterio de pérdida de carga máxima (que más adelante
veremos) es muy inferior a 20 m/s, que, como hemos dicho, es el valor
200
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 5 INSTALACIONES DE GASES COMBUSTIBLES
máximo admisible, solamente hemos realizado las tablas correspondientes
a MPB en presiones que habitualmente se emplean. Estos valores,
calculados tomando como base una temperatura de +20° C, son lo
suficientemente aproximados en la práctica y el procedimiento es mucho
más rápido que el cálculo numérico.
Ejemplo
¿A que velocidad circulará el gas propano por una conducción de 12 mm
de diámetro interior, si la presión es de 0,6 BAR y la potencia transportada
350000 Kcal/h?
Según la tabla v = 23,2 m/s, valor superior a 20 m/s, por lo que no es
recomendable este diámetro. Se tendría que seleccionar el siguiente,
14 mm., en el que la velocidad sería de 17,1 mm.
2.5. Pérdida de carga en una conducción
La Fórmula de Renouard para altas y medias presiones (mayores a
500 mm.c.a) es:
En ella:
PA = Presión absoluta al principio del tramo en BAR.
PB = Presión absoluta al final del tramo en BAR.
ds = Densidad aparente respecto al aire, a saber:
•
Gas natural : 0,53 a 0,61
•
Aire propanado 13.500 Kcal/Nm3 : 1,11
•
Gas propano: 1,16
•
Gas butano: 1,44
L = Longitud equivalente en metros, del orden del 20% más que la real.
Q = Caudal de gas transportado en condiciones normales.
D = Diámetro de la conducción en mm.
La pérdida de carga se puede expresar en valores absolutos o en %.
Ejemplo
¿Cuál es la presión al final de una tubería de cobre que conduce gas
propano si su longitud real es de 60 metros, su diámetro interior 13 mm,
201
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 5 INSTALACIONES DE GASES COMBUSTIBLES
y la presión manométrica al principio de línea es de 1,8 BAR? ¿Y cual
será la pérdida de carga en BAR y % sobre la presión manométrica? La
tubería alimenta a un quemador de potencia térmica 250.000 Kcal/h.
PA = 1,8+1 = 2,8 BAR
PCS = 24.900 Kcal/Nm3
ds =1,16
L = 1,2 x 60 = 72 m
D = 13 mm.
QP = 250.000 Kcal/h
El caudal de gas transportado en condiciones normales sería
Por lo que la presión manométrica al final del tramo será:
PF = 2,57 – 1 = 1,57 BAR
Y la caída de presión:
La fórmula de Renouard para bajas presiones (inferiores a 500 mm.c.a)
toma la forma
En la que:
PA = Presión absoluta o manométrica al principio del tramo en BAR.
PB = Presión absoluta o manométrica al final del tramo en BAR.
ds = Densidad aparente respecto al aire, a saber:
•
Gas natural : 0,53 a 0,61
•
Aire propanado 13.500 Kcal/Nm3 : 1,11
202
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 5 INSTALACIONES DE GASES COMBUSTIBLES
•
Gas propano: 1,16
•
Gas butano: 1,44
L = Longitud equivalente en metros, del orden del 20% más que la real.
Q = Caudal de gas transportado en condiciones normales.
D = Diámetro de la conducción en mm.
Ejemplo
¿Cuál es la presión al final de una tubería de cobre que conduce gas
propano si su longitud real es de 5 metros, su diámetro interior 18 mm,
y la presión manométrica al principio de línea es de 370 mm.c.a.? ¿Y la
pérdida de carga en valor absoluto y % sobre la presión manométrica?
La tubería alimenta a un quemador de potencia térmica 100.000 Kcal/h.
PA = 370 mm.c.a. = 0,037 BAR.
PCS = 24900 Kcal/Nm3
ds =1,16
L = 1,2 x 5 = 6 m.
D = 18 mm.
QP = 100000 Kcal/h.
Y la caída de presión:
Para que las fórmulas de Renouard sean válidas se debe cumplir, además,
que
Siendo QS el caudal transportado en condiciones estándar en Sm3/h.
203
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 5 INSTALACIONES DE GASES COMBUSTIBLES
2.6. Utilización de tablas
En el Anexo 2 a esta unidad didáctica se incluyen tablas para la estimación
directa del diámetro de una conducción a partir de la potencia térmica
transportada para diferentes gases y presiones, con una pérdida de carga
dada y que habitualmente se considera.
•
Entre el 5% y 10% de la presión manométrica para conducciones en
baja presión.
•
De hasta el 20% de la presión manométrica para conducciones en
media presión.
Las tablas permiten calcular diámetros con pérdidas de cargas diferentes,
sin más que actuar sobre las longitudes, ya que aquellas son inversamente
proporcionales a éstas.
Ejemplo 1
¿Cuál es el diámetro recomendable para alimentar un calentador de gas
butano en BP si éste tiene una potencia térmica de 25 KW y la longitud
real de la conducción es de 6 metros?
L = 6 x 1,2 = 7,2 m.
W = 25 x 860 = 21500 Kcal/h
Entramos en la tabla por los valores más próximos, esto es por
22500 Kcal/h y 8 m., con lo que d = 9,5 mm., adoptando un diámetro
comercial de 10/12 mm.
Ejemplo 2
¿Cuál es el diámetro recomendable para alimentar una caldera de
calefacción comunitaria de potencia térmica total 200000 Kcal/h si la
distancia al contador es de 16 metros?
La parte de instalación que va desde el contador a la caldera está siempre
en baja presión.
L = 16 x 1,2 = 19,2 m.
W = 200000 Kcal/h
El diámetro interior teórico es 41,6 mm, bastante considerable. Por ello
es recomendable realizar la instalación con tubo de acero. Dado que el
de 1 1/2" (38 mm) es algo justo, es preferible colocar un tubo de 2"
(50 mm).
204
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 5 INSTALACIONES DE GASES COMBUSTIBLES
Ejemplo 3
En una granja con un depósito de gas propano a granel y en el que la
presión de distribución es de 1,2 BAR están instalados 15 radiadores de
infrarrojos de 10000 Kcal/h cada uno. El centro de gravedad de la carga
térmica en MPB está aproximadamente a 60 metros de distancia del
depósito y la tubería es de 12x1 mm. Queremos saber si el diámetro de
esta conducción es el adecuado.
L = 1,2 x 60 = 72 metros.
P = 15 x 10000 = 150000 Kcal/h.
Según la tabla el diámetro teórico debería ser de 11,4 mm, por lo que
el instalado resulta algo pequeño y hubiera sido preferible colocar una
tubería de 13/15 mm.
205
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 5 INSTALACIONES DE GASES COMBUSTIBLES
3. INSTALACIONES DE ALMACENAMIENTO,
REDES Y ACOMETIDAS
3.1. Generalidades
El objetivo de toda instalación de gas es hacer llegar el combustible a los
receptores con la presión y caudal que necesitan. Ello requiere determinar:
•
El tipo de gas a utilizar.
•
El tipo de suministro de que disponemos.
•
La presión de suministro.
•
La potencia térmica de la instalación.
•
La presión nominal de los receptores.
Dado que la presión de distribución es superior a la de la de utilización,
se hace necesario el uso de manorreductores o reguladores, que tienen
una doble función:
•
Reducir la presión de entrada al valor de la de utilización o a una
presión intermedia.
•
Conservar constante la presión de salida aunque haya una variación
de consumo o se modifique la presión de entrada.
Reducción de presión en una etapa
En una instalación de usuario, la reducción de presión se realiza en una
o más etapas.
Esta figura corresponde a una instalación del primer tipo en la que una
botella de gas butano alimenta a un calentador y una cocina mediante
una red de baja presión a 30 mBAR (300 mm.c.a.), provocándose una
reducción de la presión de la botella en la que el gas está aproximadamente
a 2 BAR hasta la presión de distribución.
206
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 5 INSTALACIONES DE GASES COMBUSTIBLES
Reducción de presión en dos etapas
En la figura se representa esquemáticamente una instalación de almacenamiento y distribución a partir de un depósito de almacenamiento de
gas propano a granel. Se observan los diferentes tramos de presión y que
incluyen el almacenamiento a 6 BAR (alta presión) la distribución a
1,2 BAR (media presión) y la utilización a 37 mBAR (baja presión).
3.2. Instalaciones de gas para consumos pequeños y medios
•
Instalaciones de gas natural, canalizado. Se conectan a la red general
de distribución y alimentan a una instalación individual o colectiva,
con contadores que indiquen el gas consumido.
Gas natural canalizado acometida MPA
207
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 5 INSTALACIONES DE GASES COMBUSTIBLES
•
Instalaciones de G.L.P. con envases móviles. Cubren las instalaciones
domésticas más simples, con envases de menos de 15 Kgs y aquellas
que utilizan envases de más de 15 Kgs acoplados en baterías con
sistemas de inversión manual o automática.
•
Instalaciones con depósitos fijos de almacenamiento de G.L.P. a
granel, que pueden alimentar una instalación individual o una
colectiva provista de contadores que indiquen el gas consumido.
De los dos últimos tipos se acompañan ejemplos en el apartado anterior.
En el dibujo adjunto se esquematiza una instalación de gas natural
canalizado con acometida en MPA (1000 mm.c.a.) y dos etapas de
reducción a presión. La primera etapa reduce la presión de acometida
a una intermedia (550 mm.c.a.) y en la segunda etapa un regulador de
contador la reduce a 220 mm.c.a., que será la presión de abonado.
3.3. Instalaciones de gas para grandes consumos
Instalación G.L.P. con equipo de trasvase en fase gas
Las instalaciones industriales de GLP están equipadas con un vaporizador
que hace “hervir” el líquido a fin de obtener el caudal de gas necesario
y equipo de llenado propio, bien con una bomba en la fase líquida o con
un compresor en la fase gas. Los camiones cisterna están provistos de
dos mangueras para el llenado y el equilibrio de presiones y un equipo
de trasvase por compresor. Una vez conectadas las mangueras se equilibran
presiones entre el camión y el depósito vacío, poniéndose en marcha el
compresor, que aspira gas del depósito, inyectándolo a presión en el
camión a presión. La sobrepresión causada en este último hace que el
líquido salga del camión, llenando el depósito.
Las instalaciones de gas natural con ERM (estaciones de regulación y
medida) pueden ser del tipo de suministro “crítico” (esto es, no
interrumpible), lo cual obliga a duplicar las líneas de regulación y, en
cada una de ellas, a colocar dos manorreductores en serie de modo que
entre el segundo si falla el primero. Las ERM están provistas de contador
y mecanismo corrector del caudal registrado a partir de los valores de
la presión y la temperatura.
208
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 5 INSTALACIONES DE GASES COMBUSTIBLES
4. COMPONENTES DE LAS INSTALACIONES DE GAS
4.1. Conducciones, válvulas de corte y regulación
Para la distribución de gases combustibles se emplean tuberías de:
•
Cobre, de 1 mm. de espesor de pared para conducciones vistas.
•
Cobre, de 1,5 mm. de espesor para conducciones enterradas.
•
Acero estirado sin soldadura para medios y grandes diámetros.
•
Polietileno, en conducciones enterradas y empotradas.
Llave de paso PN5
Estas conducciones se unen habitualmente mediante técnicas de soldadura
propias y, más raramente, mediante accesorios de compresión. En la
unidad didáctica 7 de este texto se tratan en mayor profundidad las
técnicas específicas de montaje, así como la función y características
técnicas de las llaves de corte y regulación.
Para más abundamiento podemos recurrir al módulo profesional “Técnicas
de mecanizado y unión” de primer curso.
4.2. Elementos de regulación
4.2.1. Manorreductores fijos de BP
Un manorreductor está definido por los siguientes parámetros:
•
Presión máxima de entrada.
209
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 5 INSTALACIONES DE GASES COMBUSTIBLES
•
Presión de salida, siendo las normalizadas de 22 mBAR para el GN,
30 mBAR para el gas butano y 37 mBAR para el gas propano. En
ocasiones se emplean 50 mBAR. y 112 mBAR para el gas propano.
•
Caudal máximo a la presión de salida expresada en Nm3/h para el
gas natural y en Nm3/h y Kg/h para los G.L.P.
En la figura se detalla un regulador de baja presión fijo. Sus componentes
fundamentales, que son fácilmente identificables son:
•
Membrana (1).
•
Muelle antagónico o de regulación (2).
•
Orificio de equilibrio de presiones (3).
•
Obturador (4).
•
Sistema de transmisión (5).
Partimos de la ausencia de consumo. En tal caso el obturador está cerrado.
Al haber consumo, la presión en la cámara inferior (verde) baja y la
suma de las presiones del muelle antagónico y la atmosférica, que penetra
en la cámara superior a través del orificio de igualación, desplaza la
membrana hacia abajo, abriendo el obturador.
Con un consumo estable, el obturador está ligeramente abierto, de forma
que provoca una caída de presión en el gas. La presión de salida actúa
sobre la membrana y se opone a la fuerza del muelle, de modo que el
sistema de palancas se mantiene inmóvil.
Manorreductor fijo baja presión
Al disminuir el consumo, la pérdida de carga a través del obturador
disminuirá, con lo que la presión de salida se elevará. La membrana
comprimirá el muelle y, mediante el sistema de transmisión provocará
210
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 5 INSTALACIONES DE GASES COMBUSTIBLES
el cierre del obturador, provocando una mayor pérdida de carga y, por
tanto, una disminución de la presión de salida. Cuando haya un aumento
de consumo disminuirá la presión aguas abajo, por lo que la fuerza
ejercida por la membrana será menor. El muelle la empujará hacia abajo
y a través del mecanismo de transmisión se abrirá el obturador, con lo
que la pérdida de carga en el disminuirá, remontando la presión.
Si tensamos el muelle antagónico aumentamos la presión de salida. Si
lo destensamos la presión de salida se reducirá. En reguladores de
pequeña y media capacidad el muelle está precintado de modo que no
se puede tocar. Para mayores consumos el muelle es accesible quitando
una tapa, con lo que nos encontraremos con un manorreductor “ajustable”
entre unos márgenes pequeños.
Intencionadamente omitiremos la descripción y análisis de los
manorreductores pilotados, para grandes instalaciones, y que se salen
por tanto de los límites de este texto.
4.2.2. Válvulas de intercepción VIS de mínima presión
VIS de mínima
Si por cualquier causa cortamos el suministro de gas a un receptor, el
fuego se apagará. Si se restablece el servicio e, inadvertidamente, no se
ha cerrado la llave de corte, el gas saldrá sin encenderse, pudiendo
provocar una explosión, excepto en el caso de que el receptor disponga
de un sistema de seguridad (termopar o similar) para evitarlo.
Ello hace necesaria la existencia, especialmente en las instalaciones de
gas centralizado, de algún dispositivo que bloquee la salida automática
del gas al restablecerse el suministro. Tal es la función de la denominada
VIS (válvula de intercepción de mínima presión).
En la figura se esquematiza su funcionamiento. El trinquete 1 es solidario
a la membrana 2 y retiene al vástago del obturador 4. Si la presión de
211
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 5 INSTALACIONES DE GASES COMBUSTIBLES
salida baja de un determinado valor (12,5 mBAR en los reguladores de
contador de GN) y es detectada a través del orificio 3 el trinquete se
libera y salta. El obturador bloquea el paso del gas.
El rearme de la VIS puede ser manual, en cuyo caso se ha de actuar sobre
ésta, o automático, de modo que se rearma sólo cuando la presión aguas
abajo sube de un determinado valor. El rearme automático sólo se produce
si todas las llaves de los aparatos de consumo están cerradas. En este
caso, a través de un pequeño orificio que queda permanentemente
abierto en la VIS se va “llenando” la conducción poco a poco hasta llegar
a la presión de rearme. Esta operación puede durar varios minutos.
4.2.3. Válvulas de intercepción VIS de máxima presión
VIS de máxima
Las válvulas de intercepción de máxima presión tienen como función
bloquear el paso del gas en el caso de un exceso de presión no transitorio.
El rearme de la VIS de máxima es siempre manual.
La membrana 1 es solidaria al trinquete 2 que retiene al vástago del
obturador 3. Si la presión de salida sube de un determinado valor,
detectable a través del orificio 5, el trinquete se libera y salta. El obturador
bloquea el paso del gas en el cierre 4. El orificio 6 corresponde al
equilibrador con la presión atmosférica, que deberá estar perfectamente
limpio.
4.2.4. Válvulas VES
Las válvulas conocidas como VES o válvulas de escape por sobrepresión
también se conocen como VAS (válvulas de alivio por sobrepresión). Se
incorporan en manorreductores de caudales medios y altos y su misión
es descargar a la atmósfera sobrepresiones transitorias sin cortar la línea
212
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 5 INSTALACIONES DE GASES COMBUSTIBLES
de distribución de gas en la que están instalados, a través de un conducto
que desemboque a lugar seguro. Por ello se emplean en rampas de
alimentación con electroválvulas, en las cuales puede ser frecuente un
“tirón” al abrir éstas. No se debe confundir nunca una VAS con una VIS
de máxima.
4.2.5. Manorreductores fijos de BP con VIS incorporada
Manorreductor fijo de BP con VIS de mínima, rearme manual
En el grafo de la izquierda se representa un regulador con VIS de mínima
incorporada y rearme manual de pequeña capacidad (hasta 6 Kgs/h),
que se utilizan en instalaciones centralizadas de gas propano en los
sectores de vivienda y terciario.
Manorreductor fijo de BP con VIS de mínima rearme automático
213
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 5 INSTALACIONES DE GASES COMBUSTIBLES
Los reguladores de contador, como el que vemos a la derecha, se emplean
en las instalaciones domésticas de gas natural y están equipados con una
VIS de mínima presión incorporada y rearme automático. Caso de que
la presión adopte valores inferiores a 125 mm.c.a., ésta saltará, bloqueando
la salida del gas. Una fuga controlada del orden de 6 l/h llenará la
conducción solamente en el caso de que todos los grifos de los aparatos
estén cerrados, de modo que una vez la presión vuelva a aproximarse a
la nominal del regulador (220 mm.c.a.) éste se regulará automáticamente.
4.2.6. Manorreductores regulables de MPA y MPB
Manorreductor regulable MPB con manómetro
Con o sin manómetro, que nos lee la presión de salida, disponen de un
robusto muelle antagónico o de regulación que es fácilmente manipulable
gracias a una maneta, con lo que es muy sencillo regular la presión de
salida entre amplios valores. Normalmente los de MPA entre 0 y 300 gr/cm2
y los de MPB de 0 a 3 BAR.
4.2.7. Manorreductores industriales
Muy robustos y fiables, pueden disponer de VIS de máxima y VIS de
mínima, siempre con rearme manual. Pueden ser roscados o con bridas
para su conexión a una tubería de acero.
Los reguladores industriales disponen de una amplia gama de muelles
que permite modificar la presión de salida entre unos márgenes amplios.
Sus caudales nominales se expresan en m3/h tanto para gas propano
como para gas natural.
214
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 5 INSTALACIONES DE GASES COMBUSTIBLES
Su toma de impulsos puede ser interna o externa,
mediante un tubo de pequeño diámetro
conectado a la salida del regulador. Los más
grandes y más perfeccionados llevan un sistema
de pilotaje, con un pequeño manorreductor
auxiliar incorporado en el cuerpo del principal
que da una gran estabilidad a la presión regulada.
4.2.8. Manómetros, ventómetros y válvulas
pulsadoras
Los manómetros utilizados en gas son del tipo
Bourdon.
Manorreductor industrial
Manómetro seco tipo Bourdon
Los manómetros para altas presiones, tal como para los que se utilizan
para los depósitos fijos de G.L.P., utilizan glicerina, con lo que se evita
que se rompan al amortiguar las vibraciones que el manómetro sufre
cuando se carga el depósito debido al uso de la bomba del camión
cisterna.
Los manómetros para media presión son del mismo tipo, pero secos,
con final de escala de 3 ó 5 BAR en MPB y 600 grs/cm2 en MPA
Los manómetros para baja presión, también llamados ventómetros, tienen
escalas que oscilan de 0 a 10 hasta 0 a 400 mBAR. Son muy delicados y
por ello deben utilizarse instalados conjuntamente con una válvula
pulsadora. La citada válvula abre el paso del gas cuando se pulsa, leyendo
entonces el ventómetro. Al soltar cierra el paso y descarga la pequeña
cantidad de gas que queda entre la pulsadora y el manómetro, que
entonces se pone a cero.
215
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 5 INSTALACIONES DE GASES COMBUSTIBLES
4.2.9. Válvulas de escape VES
Las válvulas de escape por sobrepresión tienen la función de aliviar ésta
a la atmósfera en el caso de que resulte puntualmente excesiva. No deben
utilizarse como seguridad para una sobrepresión continua, función que
se reserva a la VIS de máxima. En el grafo que se acompaña se ve
perfectamente su funcionamiento. Si la presión en la conducción es
excesiva la membrana se desplaza hacia arriba, venciendo la acción del
muelle antagónico y abriendo el aliviadero, que, mediante una conducción
descargará a la atmósfera, en zona segura. Este tipo de válvula sólo se
utiliza para equipos de alto consumo en instalaciones industriales y del
sector terciario.
4.3. Valvulería específica para instalaciones con envases
móviles de G.L.P.
4.3.1. Envases UD 125
La botella UD-125 (en denominación Repsol YPF) es un recipiente
metálico portátil destinado a contener G L P, utilizada para el consumo
doméstico en instalaciones de baja presión. Su carga nominal es de
12,5 kg de Butano Comercial. En su parte superior está soldado un
collarín en el cual esta roscada una válvula “Kosangas” que permite el
conexionado de los correspondientes adaptadores a la botella y que
dispone de una válvula de seguridad que salta a una presión de 28 BAR
y está provista de una caperuza que proteger la parte superior de la
válvula contra choques y golpes, suciedad y cierra la válvula de la bombona
en caso de fuga, además de proteger el anillo elástico del medio ambiente.
Su sistema de cierre y apertura es del tipo “obús” solamente accionable
mediante adaptadores especialmente diseñados para este fin, lo cual le
da una máxima seguridad cuando es manipulado por personal no experto.
Sus datos técnicos son:
• Diámetro: 300 mm.
• Capacidad: 26,1 L.
• Altura: 475 mm.
• Peso: 13,9 Kgs
Envase gas butano UD 125
La vaporización natural en una botella del tipo UD
125 es muy variable según el grado de llenado y
la temperatura exterior. Su uso se limita a funcionamiento intermitente no pudiendo sobrepasarse
los 0,3 Kgs/h en servicio continuo y los 0,5 Kgs/h
216
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 5 INSTALACIONES DE GASES COMBUSTIBLES
en servicios de 2 horas. Todo ello a una temperatura de +10° C. Para
mayores consumos o temperaturas bajas se requiere la utilización de gas
propano.
4.3.2. Envases UD 110
El mismo envase denominado UD-125, utilizado para el almacenamiento
de gas butano, se utiliza para el almacenamiento de gas propano, pudiendo
contener 11 Kgs. de éste. Como sabemos, la tensión de vapor del propano
es mucho más alta que la del butano, lo que permite utilizarla cuando
hay problemas de vaporización, como instalaciones domésticas exteriores
en zonas muy frías y para aparatos de alto consumo, como las cocinas
semiindustriales con portabombonas, en las que la normativa no permite
la instalación de más de dos botellas en descarga simultánea.
Se distinguen de las destinadas a almacenar
butano en la franja horizontal de color negro
pintada en su cuerpo o, en algunos casos, en sus
asas.
La vaporización natural en una botella del tipo
UD 110 es mucho más alta que la de la UD 125,
también según el grado de llenado y la
temperatura exterior, dando 0,8 Kgs/h en servicio
continuo y 1,1 Kgs/h en servicios de 2 horas.
Todo ello a una temperatura de 0° C. Por ello
se puede emplear para instalaciones en donde
sea previsible una baja temperatura exterior y/o
consumos medios, pudiéndose acoplar dos o más
envases en paralelo, formando baterías.
Recordamos que la densidad del gas propano
es de 2 Kgs/Nm3 por lo que su poder calorífico
se puede estimar en 12.000 Kcal/Kg.
Envase gas propano UD 110
La botella UD 110, conocida como “propanito” es muy adecuada para
su instalación en terrazas.
4.3.3. Envases I 350
La bombona I-350 (denominación de Repsol YPF) se utiliza para usos
domésticos, comerciales e industriales, siendo su carga nominal de 35 kg
de propano comercial.
En el casquete superior lleva un collarín en donde se rosca la válvula de
salida tipo IESA, roscada, con una salida 21,8 de 14" W izquierda, rosca
específica para este tipo de válvulas y que impide sean conectadas a ella
elementos no autorizados. Dispone de una válvula de seguridad que
217
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 5 INSTALACIONES DE GASES COMBUSTIBLES
dispara a 28 BAR. El envase I-350 solamente debe
ser manipulado por personal experto.
Datos técnicos del envase:
• Diámetro exterior: 300 mm.
• Capacidad: 83 litros (1- 0,5)
• Altura: 1.430 mm.
• Peso 35 kg.
Envase gas propano I 350
La vaporización natural en una botella del tipo
I 350 es similar a la de la UD 110, ya que depende
de la superficie mojada que es la misma. Su
mayor capacidad hace que sea utilizada para
todo tipo de usos. Generalmente se utilizan
acopladas en batería y en descarga simultánea,
a razón de 1 botella por cada Kg/h de consumo
continuo o de 1,5 Kg/h de consumo intermitente.
4.3.4. Envases “populares”
Se conocen como tales envases con capacidades inferiores de gas (hasta
2,5 Kgs), transportables, a sobre los cuales el abonado rosca una válvula
con salida 21,8 de 14" W izquierda. Este tipo de envases no disponen de
válvula de seguridad.
4.3.5. Adaptador- regulador “Kosangas” K 30
El regulador Kosangas K-30 es un dispositivo de conexión rápida que
permite la extracción y utilización del gas contenido en el interior de la
bombona a una presión de 32 gr/cm2. Se emplea exclusivamente para
instalaciones de gas butano en BP.
En su parte superior lleva una palanca para abrir y cerrar el paso de gas.
Está protegido contra el riesgo de rotura de su diafragma, por medio de
una válvula de seguridad que se dispara dando salida al gas, por la parte
superior del regulador, cuando la presión en dicha cámara supera el
valor de 120 g/cm. La estanqueidad queda asegurada cuando las tres
bolas de que dispone en su parte inferior encajan en el collarín de la
válvula Kosangas de que está dotado el envase UD 125. Su salida es una
tetina para la conexión del tubo flexible, aunque hay una variante con
salida roscada para latiguillo flexible.
218
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 5 INSTALACIONES DE GASES COMBUSTIBLES
Adaptador Kosangas K 30
En caso de incendio, si el regulador se encuentra conectado a la bombona,
la baquelita que forma parte del regulador, se funde, desconectándose
de la válvula de la bombona e interrumpiendo por lo tanto la salida de
gas.
4.3.6. Adaptador de salida libre
El adaptador de salida libre es un elemento de acoplamiento rápido
sobre válvula tipo “Kosangas” por medio de un anclaje de 6 bolas. Actúa
a modo de llave de paso, no debiéndose utilizar como regulador, sino
para dar toda la presión de que dispone la botella. Dispone de una válvula
de retención para evitar fugas de gas a través del propio adaptador,
procedentes de otras bombonas conectadas en batería, especialmente
durante las operaciones de cambio.
Se utiliza habitualmente para acoplar envases del tipo UD 110, de gas
propano en paralelo, de modo que la descarga del gas sea por igual en
todas las unidades. Los dos tipos que coexisten en el mercado son de
apertura 1/4 vuelta, con sistema de bloqueo, y de apertura mediante el
giro de la maneta. La maneta es, obligatoriamente, de color ROJO.
4.3.7. Adaptador - regulador Kosangas de presión regulable
Este adaptador “Kosangas” permite una regulación de presiones
comprendidas entre 0,5 y 2 kg/cm2. Se acopla a los envases UD 110 de
propano y UD 125 de butano con el mismo sistema rápido que el
adaptador de salida libre con mando giratorio indicado en el apartado
anterior. La única diferencia exterior es que el mando es NEGRO.
219
Adaptador Kosangas K 30
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 5 INSTALACIONES DE GASES COMBUSTIBLES
Nunca se deberán confundir ambos tipos y, mucho menos, mezclarse.
El adaptador-regulador se puede utilizar solamente para un envase,
siendo práctico para sopletes y quemadores de MPB. Nunca se debe
utilizar para acoplar botellas en paralelo, ya que (como es el caso más
probable) si su reglaje no es idéntico solamente saldrá gas de las botellas
con regulación más alta, con lo que no se descargarán por igual todas
ellas.
4.3.8. Latiguillos
Latiguillo reforzado alta presión
Los latiguillos son tubos flexibles resistentes a la alta presión, homologados
para soportarla. Sus extremos llevan tuercas con racords locos, siendo
una de ellas de rosca T 20x150 y la otra T 21,8 W izquierda.
Permiten conectar los envases móviles a las instalaciones fijas de G.L.P.,
en las que se encuentran tes y codos “rampa” con rosca M 20x150. A
saber:
•
Envases I-350, roscándose la tuerca T 21,8 W izquierda a la salida de
la válvula IESA a y la tuerca T 20x150 al codo o te “rampa”.
•
Envases UD 110, en que se utilizará un adaptador de salida libre,
roscándose la tuerca T 21,8 W izquierda a la salida de éste y la tuerca
T 20x150 al codo o te “rampa”.
Los latiguillos deberán estar dotados de una aleta antitorsión, que evite
se “enrosquen” al conectarlos a las botellas.
220
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 5 INSTALACIONES DE GASES COMBUSTIBLES
4.3.9. Válvulas de retención
Válvula de retención M/H 20x150
También denominadas anti-retorno, tienen como misión permitir el paso
del gas en un solo sentido, cerrando el paso en sentido contrario,
debiendo llevar marcado claramente el sentido de circulación. Se instalan
en los colectores de las baterías de envases en paralelo, permitiendo que,
caso de fuga o rotura de un latiguillo, solamente se descargue la botella
afectada. Tienen una rosca M 20x150 y una rosca H 20x150, lo que les
permite ser conectadas a las tes o codos de rampa que se colocan en los
colectores.
4.3.10. Inversores manuales
Permiten la continuidad en la alimentación del gas y disponen de dos
entradas de gas y una de salida a la canalización.
Inversor manual
221
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 5 INSTALACIONES DE GASES COMBUSTIBLES
En la mayor parte de los inversores manuales hay una maneta de mando
con tres posiciones. La maneta marca a la izquierda cuando se utiliza
este ramal, a la derecha si se usa el otro y en el centro cierra totalmente
el paso. Si se agotan las botellas que estaban suministrando gas a los
aparatos de consumo, no hay más que girar la llave del mismo.
Los inversores manuales solamente se pueden utilizar si, en un momento
dado, se puede interrumpir unos instantes la alimentación, ya que,
cuando se acaba el gas en un ramal de la batería, se agotará en la
canalización y habrá que cerrar las botellas vacías, cambiar la maneta de
posición y abrir las de reserva.
Otros inversores manuales son realmente dos válvulas manuales (una
para cada colector) totalmente independientes. En la unidad didáctica
correspondiente indicaremos las normas para el correcto manejo de los
inversores manuales a fin de no quedarnos nunca sin servicio.
4.3.11. Inversores automáticos
Permiten prestar un servicio ininterrumpido de gas a las instalaciones,
ya que nunca la red de distribución se queda sin éste.
Su fundamento es la existencia de dos
manorreductores montados en un bloque,
con una salida común y conectada la
entrada de cada uno de ellos a uno de los
ramales de la batería. El tarado de sus
muelles es tal que sus presiones de salida
son del orden de 0,7 BAR y 1,5 BAR. Una
maneta con un mecanismo de excéntrica
permite ir alternando estos tarados entre
la entrada de la derecha y la de la izquierda.
Se completa el sistema con un manómetro
de control. Describiremos el proceso:
1. Supongamos la maneta en posición
“izquierda” y las botellas de ambos
ramales de la batería llenas y abiertas.
El regulador de la izquierda tendrá una
presión de salida de 1,5 BAR y el de la
derecha 0,7 BAR. El gas saldrá del ramal
de la izquierda hasta agotarse y el
manómetro de control marcará 1,5 BAR.
Inversor automático
2. Las botellas del ramal izquierdo se han agotado. Entrará en marcha
el ramal de la derecha, tarado a 0,7 BAR, y con sus botellas llenas de
222
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 5 INSTALACIONES DE GASES COMBUSTIBLES
gas. Éste sigue saliendo pero ahora el manómetro de control marcará
0,7 BAR, entrando en “reserva” y advirtiéndonos de ello.
3. Cuando nos repongan las botellas vacías giraremos la maneta. Ahora
el regulador de la derecha tendrá una presión de salida de 1,5 BAR
y el de la izquierda 0,7 BAR. El gas saldrá del ramal de la derecha
hasta agotarse y el manómetro de control marcará de nuevo 1,5 BAR.
Las botellas de reserva están intactas. Comenzamos de nuevo el ciclo.
El inversor de la imagen lleva el manómetro de control o “visobip” en
la cara frontal del mando.
4.3.12. Limitadores de presión
Los limitadores de presión son dispositivos de seguridad que se instalan
a la salida de los reguladores de alta y media presión, para evitar que un
fallo de éstos haga llegar a la red una presión superior a la prefijada y
que es de 1,75 BAR para los limitadores para usos no industriales y de
3 BAR para estos últimos. No son válidos como reguladores, ya que lo
que prima en su construcción es la robustez y la seguridad.
Si la presión de entrada es alta puede llegar a bloquear el aparato, por
lo que se deberá “descargar” la conducción aguas arriba del limitador
para reponer su funcionamiento. Por ello no se pueden conectar
directamente a las botellas de G.L.P.
4.4. Componentes específicos para instalaciones con
depósitos fijos de G.L.P.
4.4.1. Depósitos
Son recipientes de acero con una o más virolas cilíndricas y dos fondos
de forma semielíptica o semiesférica unidas por soldadura y están
destinados a contener G.L.P. en estado líquido bajo presión, para su
utilización en instalaciones receptoras domésticas o industriales. Sirven
tanto para montaje aéreo, en superficie, como para montaje enterrado.
Depósito para G.L.P. a granel
223
Limitador de presión
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 5 INSTALACIONES DE GASES COMBUSTIBLES
Los depósitos están protegidos contra la oxidación mediante
procedimientos homologados y cubiertos de una capa de pintura blanca
reflectante (en el caso de los depósitos aéreos) o negra (depósitos
enterrados). Disponen de soportes o patas con taladros para fijarlos a su
cimentación y orejetas en la parte superior para facilitar el traslado,
descarga y colocación en su emplazamiento.
Sobre su generatriz superior, el depósito lleva una serie de tubuladuras
y collarines soldados para el alojamiento de las válvulas y componentes
necesarios para su utilización. A saber:
1. Válvula de carga o llenado.
2. Check-lock.
3. Llave de utilización fase líquida (con adaptador).
4. Multiválvula con indicador punto alto de llenado.
5. Nivel magnético.
6. Válvula de seguridad.
La carga máxima en un depósito de G.L.P. corresponde al 85% de su
volumen, por lo que teniendo en cuenta que la densidad del propano
líquido es 0,5, será del 85 x 0,5 = 42,5% de éste.
Ejemplo:
¿Cuál es la carga máxima de gas propano en un depósito de 4.000 litros?
R = 4000 x 0,425 = 1.700 Kgs.
La vaporización natural continua en Kgs/hora de los depósitos más
utilizados en instalaciones pequeñas y medias, a una presión de servicio
de 1,25 BAR y cargados al 20% de su capacidad total se indica en la tabla
adjunta.
VAPORIZACION CONTINUA EN KGS/HORA
VOLUMEN
AEREOS
ENTERRADOS
–5° C
0° C
+5° C
+10° C
2.450 litros
9,5
11,6
13,3
16
9,7
4.000 litros
14,2
17,4
20,6
23,9
14,4
6.650 litros
22,5
27,7
32,8
37,9
23
8.334 litros
27,6
33,9
40,1
46,4
26,1
224
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 5 INSTALACIONES DE GASES COMBUSTIBLES
4.4.2. Válvula de carga
También denominada válvula de llenado o boca de carga, tiene como
misión permitir el llenado de G.L.P en fase líquida, desde el camión
cisterna de suministro. Está dotada de doble cierre de retención, uno de
los cuales, ubicado en la parte inferior de la misma, se situará en el
interior del depósito con el fin de impedir la salida de gas en caso de
una rotura o seccionamiento de la válvula. El cierre se realiza
automáticamente gracias a la acción de un muelle antagonista y la propia
presión del gas del depósito.
Se roscará a un collarín de fase gas de 1 1/4" NPT, siendo su rosca de
salida la normalizada para la conexión a manguera 1 3/4" ACME. La
boca de carga tiene que estar dotada de un tapón de plástico o metálico
que impida la entrada de cuerpos extraños que podrían impedir el cierre
de la válvula tras la finalización de las operaciones de trasvase.
Si el depósito está alejado de la zona de acceso del camión cisterna (caso
de los depósitos ubicados en las terrazas, por ejemplo) se puede utilizar
la denominada “boca de carga a distancia” que dispondrá de los siguientes
elementos:
•
Válvula de carga de doble retención.
•
Llave de corte rápido PN40.
•
Manómetro de glicerina, con llave que facilite su reparación o
sustitución.
•
Válvula de seguridad hidrostática.
En este caso, sobre la válvula de carga instalada en el depósito se colocará
un adaptador que permita conectarla, mediante una tubería de acero
estirado sin soldadura de 1 1/2" con la indicada boca de carga a distancia.
4.4.3. Válvula de seguridad de exceso de presión
Este elemento tiene como misión dar salida a cierta cantidad de gas si
se sobrepasa la presión de tarado de la válvula, que es de 20 BAR, presión
de timbre del depósito. La válvula deberá cerrar cuando la presión baje
y en ella figurarán la presión de tarado y el caudal de descarga en
m3/minuto de aire. Las válvulas se conectan directamente a un collarín
en la zona de fase gaseosa, habitualmente de 1 1/4" NPT.
Las válvulas de tipo interno disponen de un muelle que está alojado en
el interior del depósito, mientras que las de tipo externo llevan éste en
el exterior del mismo. Ambos tipos tienen que estar dotados de un tapón
de plástico o similar que impida que se introduzcan cuerpos extraños,
225
Válvula de carga
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 5 INSTALACIONES DE GASES COMBUSTIBLES
Válvula de seguridad externa
de forma que una vez que ha disparado la válvula, estas partículas impidan
el cierre del platillo, provocando una fuga permanente de gas.
4.4.4. Multiválvula
Este dispositivo es el encargado de controlar la salida de G.L.P. en fase
gaseosa del depósito a los aparatos de consumo a través de la instalación.
Aloja el indicador de máximo llenado o punto alto, un orificio de 1/4"
para alojamiento del manómetro de control de la presión del depósito
y la conexión al limitador de caudal o controlador de exceso de flujo,
que tiene como función bloquear la instalación caso de rotura de un
regulador, una conducción o cualquier otra causa que provoque un
consumo anormal de gas. La multiválvula se conecta a la fase gas del
depósito, a un collarín con rosca NPT 3/4" que no lleve un tubo sonda.
Multiválvula
El indicador de nivel de máximo de llenado (punto alto) sirve para
verificar, durante la operación de llenado, el buen funcionamiento del
nivel y de que no se sobrepasa el 85% del total del depósito. Consiste en
226
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 5 INSTALACIONES DE GASES COMBUSTIBLES
una varilla hueca roscada a la multiválvula, en la que se encuentra un
tornillo moleteado de cierre que en la imagen está situada a la derecha
del manómetro (tornillo moleteado pequeño). La gran importancia de
este elemento en cuanto a seguridad de la instalación justifica que
volvamos sobre él más adelante.
El manómetro de lectura de la presión del G.L.P. en el depósito es de
glicerina, lo cual permite absorber las vibraciones causadas durante el
llenado del depósito, y su escala es de 0 a 40 BAR.
4.4.5. Válvula de salida en fase líquida
Check-lock
Se conocen habitualmente como válvulas “check – lock” y tienen cierre
automático por exceso de flujo. Se utilizan para eliminar residuos o
impurezas, y, ocasionalmente, para el vaciado del depósito. Las utilizadas
en los pequeños y medianos depósitos tienen conexión de 3/4" NPT y
se instalan en la generatriz inferior de los depósitos (caso de aéreos) y/o
en la parte superior de los mismos, conectadas a un tubo sonda que
desemboca a poca distancia del fondo del depósito.
La check-lock está cerrada con un tapón que debe ajustar perfectamente.
Si es necesaria su utilización se empleará un adaptador con rosca
normalizada junto con una válvula de salida de fase líquida. Al roscar el
adaptador la check - lock abre.
4.4.6. Indicador de nivel
Permite conocer la cantidad de G.L.P. existente en el depósito en un
cuadrante horizontal colocado sobre la generatriz superior del depósito
y graduado en %. Su zona de “servicio” está comprendida entre el 85%
(llenado máximo) y el 30% (reserva). Además permite controlar, durante
227
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 5 INSTALACIONES DE GASES COMBUSTIBLES
Indicador de nivel magnético
el llenado, el estado de carga, aunque en esta operación se debe utilizar
además, para una mayor seguridad, el indicador de punto alto de llenado.
El nivel dispone de una boya metálica situada al extremo de una varilla,
y con un contrapeso en el otro, que, a través de un mecanismo, transmite
la posición de la boya a un imán horizontal colocado en el extremo de
un eje vertical. En el exterior del depósito, y sobre este imán se encuentra
otro flotante y que gira por efecto del anterior, sobre una esfera graduada
en tantos por ciento que indican la cantidad de G.L.P. en fase líquida
existente en el depósito. La conexión del indicador magnético de nivel
al depósito, se realiza mediante cuatro tornillos, intercalando entre ambos
unas juntas que garantizan la estanqueidad del acoplamiento.
La longitud del nivel está determinada para cada uno de los diámetros
de los depósitos, no pudiendo utilizarse más que el adecuado ya que, en
caso contrario, la lectura no será fiable. Los depósitos pequeños y medianos
suelen tener un diámetro de 1.200 a 1.500 mm.
Ejemplo
Calcular cual es la cantidad máxima de G.L.P. que se puede cargar en
un depósito de 4.000 litros, teniendo en cuenta que su densidad es de
0,5 Kgs/litro.
Dado que la carga máxima es del 85% del volumen, expresando esta el
litros será de 4000x0,85 = 3400 litros y expresándola en kilogramos de
3400x0,5 = 1700 Kgs.
228
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 5 INSTALACIONES DE GASES COMBUSTIBLES
4.5. Componentes específicos para instalaciones de
gas canalizado
4.5.1. Contadores
Los contadores registran el caudal en m3 que consume cada abonado,
a una presión determinada, impuesta por el regulador de entrada.
Habitualmente:
•
Contadores de gas natural: 220 mm.c.a.
•
Contadores de gas propano en BP: 370 mm.c.a.
•
Contadores de gas propano en MPB: 0,8 BAR.
•
Contadores para usos industriales: hasta 3 BAR.
Las compañías suministradoras
facturan en realidad consumo
energético, aunque tanto en la
lectura como en el recibo se indican los m3 que se han consumido, que representarán valores
muy diferentes de acuerdo a las
presiones y las temperaturas del
gas.
Contadores de membrana
Ejemplo
Qué cantidad de energía se ha consumido en una instalación de gas
propano provista de un contador alimentado de un manorreductor de
baja presión a 370 mm.c.a. si el citado contador totaliza un valor de 11
m3. El PCS del gas propano se estima en 24900 Kcal/Nm3. La temperatura
del gas es de +20° C.
Aplicaremos la ecuación de los gases perfectos (2)
En la que:
PCR = Poder calorífico (en este caso el superior) en condiciones reales.
PCN = Poder calorífico superior en condiciones “normales” = 24900
Kcal/Nm3
PABS = Presión absoluta = 1 + 0,037 = 1,037 BAR.
TR = Temperatura absoluta del gas = 273 + 20 = 293 K.
229
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 5 INSTALACIONES DE GASES COMBUSTIBLES
Los contadores de membrana son
los más empleados para consumos
bajos y medios y los de turbina para
usos industriales. Todos ellos tienen
una presión máxima de entrada que
no se puede sobrepasar y unos
caudales máximo y mínimo indicados
en catálogo. Otro dato técnico
importante es la pérdida de carga,
que en los de membrana es del orden
de 10 mm.c.a.
Contador de turbina
4.5.2. Armarios de regulación
Armario de regulación AR 25,50 y 100 en MPB
Los armarios de regulación son ejecuciones normalizadas por las
compañías distribuidoras que incluyen, además, los accesorios necesarios
para el filtrado, seguridad y comprobación de presiones. Se conectan a
la acometida de gas natural o propano canalizado MPB y su salida es en
BP o MPA. Si se utilizan para alimentación directa a un contador su salida
es a 220 mm.c.a., y si son para una reducción intermedia de MPB a MPA
es a 550/700 mm.c.a. Bajo demanda pueden sustituirse los muelles del
regulador admitiendo presiones de salida de hasta 150 mBAR.
Se ejecutan sobre envolvente de poliéster estanca al agua, y en ellos se
incluyen llaves de corte a la entrada y salida, filtro para partículas sólidas,
manorreductor con VIS de mínima y VIS de máxima, válvula de escape
VES toma de presión en MP tipo Peterson y toma de presión en BP tipo
“débil calibre”.
230
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 5 INSTALACIONES DE GASES COMBUSTIBLES
Armario de regulación 2 G-4 en MPB
Los modelos más pequeños son modelos de abonado con espacio para
la inclusión de uno o dos contadores y salida en BP a la presión de
utilización. Los armarios para G.L.P. pueden estar previstos para presiones
más altas lo que reduce sensiblemente el diámetro de las conducciones.
No obstante, es conveniente (y a veces obligado) prever la sustitución
de los G.L.P. por gas natural, debiendo dimensionarse las instalaciones
a tal efecto.
Adjuntamos una tabla con las características básicas de uno de los tipos
más habituales con entradas en acero y salidas en cobre y/o acero. Otros
modelos tienen entradas en cobre o polietileno (PE).
Modelo
Caudal nominal
G-4
2G-4
AR 25
AR 50
AR 100
6 m3/h
10 m3/h
25 m3/h
50 m3/h
100 m3/h
Presión entrada
0,4 – 4 BAR
Presión de salida
22 a 150 mBAR
VIS máxima
SI
VIS mínima
NO
VES (VAS)
SI
Entrada
Salida
Contadores
DN-15
NO
SI
SI
SI
DN-15
DN 25
DN 25
DN 25
DN 40
DN 50
DN 65
NO
NO
NO
20/22 Cu 20/22 Cu (2)
SI (1)
SI (2)
231
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 5 INSTALACIONES DE GASES COMBUSTIBLES
5. DETERMINACIÓN Y SELECCIÓN DE EQUIPOS Y
ELEMENTOS. PLANOS DE LA INSTALACIÓN
5.1. Generalidades
En la unidad didáctica 6 destinada a interpretación de planos se detallan
los de diversos tipos de instalaciones. En esta unidad didáctica fijamos
los criterios básicos de dimensionado que dan pie a la selección de sus
componentes. Ello requiere conocer:
•
El tipo de gas a utilizar.
•
Sistema de almacenamiento o de conexión a canalización de gas.
•
Presiones de distribución y almacenamiento.
•
Caudal necesario en cada ramal de la instalación.
•
Pérdida de carga y velocidad aceptables.
Con ello se pueden determinar los diámetros de las conducciones y las
capacidades de los componentes utilizando las tablas 1 a 9 del Anexo II
a esta unidad didáctica.
5.2. Gas butano con envases móviles en BP
Instalación gas butano en BP
1. ENVASE GAS BUTANO UD 110.
2. REGULADOR KOSANGAS K 30.
3. TUBO FLEXIBLE.
4. TUBO DE COBRE 10/12.
5. LLAVE DE PASO PN 5.
232
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 5 INSTALACIONES DE GASES COMBUSTIBLES
La distancia AB es de 3,00 metros y la BC de 5,00 metros, por lo que las
longitudes equivalentes respectivas serán:
Tramo AB = 3 x 1,2 = 3,6 metros.
Tramo BC = 5 x 1,2 = 6 metros.
Utilizamos la tabla 1 con pérdida de carga 5% en cada tramo. Con ello
determinaremos los diámetros teóricos de cada tramo:
TRAMO
LONGITUD EQUIV.
POTENCIA
DIÁMETRO
AB
3,60 m.
28.000 Kcal/h
8,9 mm.
BC
6,00 m.
10.000 Kcal/h
6,6 mm.
Estos valores corresponderían a una pérdida de carga del 10% admisible
para gas butano, ya que el regulador “Kosangas” da una presión de
32 gr/cm2 y los aparatos tienen una presión nominal de 28 gr/cm2. Para
mayor comodidad y seguridad se adoptaría un diámetro comercial
de 10/12.
5.3. Gas propano con envases móviles en BP en paralelo
Instalación gas propano en BP
TRAMO AB = 4,00 m.
TRAMO BC = 3,00 m.
Utilizamos este tipo de instalación debido al alto poder calorífico necesario
(potencia punta 48.000 Kcal/h) lo que nos daría problemas con gas
butano. Además la utilización de gas propano nos asegura que podremos
agotar el contenido de los envases lo que no sucedería con gas butano.
1. ENVASES DE GAS PROPANO UD 110.
2. ADAPTADOR SALIDA LIBRE “KOSANGAS”+MANORREDUCTOR
BP 37 mBAR.
233
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 5 INSTALACIONES DE GASES COMBUSTIBLES
3. TUBO FLEXIBLE.
4. TUBO DE COBRE 16/18 mm.
5. LLAVES DE PASO PN5.
Tramo AB = 4 x 1,2 = 4,8 metros.
Tramo BC = 3 x 1,2 = 3,6 metros.
Como ejercicio vamos a calcular los diámetros con la tabla 2 de modo
que la pérdida de carga entre los dos tramos sea del 5%, esto es del 2,5%
para cada tramo, que es lo habitual en las distribuciones de gas propano
en BP. Como la tabla es para una pérdida de carga total del 5%
duplicaremos las longitudes equivalentes en ambos tramos, solamente
a efectos de cálculo.
TRAMO
LONGITUD EQUIVALENTE(*)
POTENCIA
DIÁMETRO
AB
9,60 m.
46.000 Kcal/h
15,3 mm.
BC
7,20 m.
16.000 Kcal/h
10,4 mm.
(*) a efectos de cálculo.
Por lo que el tubo a instalar será de 16/18 mm.
5.4. Gas propano con envases móviles en MPB/BP
•
El número de botellas se calculará a razón de 1,5 Kgs/h por botella
ya que se trata de un consumo intermitente.
•
El diámetro de la tubería en MPB se hará utilizando la tabla 4, ya
que, al emplear un inversor automático, la presión de reserva es de
0,6 BAR.
•
El diámetro de la tubería en BP se calculará mediante la tabla 2, con
una pérdida de carga máxima del 5%.
•
La autonomía no debe ser inferior a 15 días. En caso contrario se
tendrá que consultar con la empresa distribuidora.
•
La capacidad nominal del regulador de MPB será, al menos, el doble
del consumo máximo simultáneo.
•
La capacidad de los reguladores de BP nunca será inferior a su
consumo máximo.
En el esquema se representa una instalación para 3+3 botellas I 350,
provista de inversor automático. Detallamos sus componentes:
234
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 5 INSTALACIONES DE GASES COMBUSTIBLES
1. ENVASES I 350 DE GAS PROPANO.
2. LATIGUILLOS ALTA PRESIÓN.
3. VÁLVULAS ANTIRRETROCESO.
4. INVERSOR AUTOMATICO.
5. LIMITADOR DE PRESION.
6. LLAVES DE PASO PN 5.
7. MANORREDUCTORES BAJA PRESIÓN FIJOS 370 mm.c.a.
Instalación gas propano MPB/BP
TRAMOS (solo seleccionamos los más desfavorables)
AB = 18 m.
BE = 12 m.
EF = 6 m.
Para MPB utilizaremos la tabla 4, dado que se emplea un inversor
automático y por tanto su presión de salida es de 0,6 BAR. Consideraremos
el tramo A-B-E como único, con potencia calorífica 60000 Kcal/h con
lo que se comete un error por exceso pero que no modifica esencialmente
los resultados y nos garantiza una pérdida de carga inferior al 20%. Según
esto:
L = 1,2 x (18 + 12) = 36 m.
Q = 60000 Kcal/h
D = 8 mm.
235
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 5 INSTALACIONES DE GASES COMBUSTIBLES
Por lo que en los tramos de MPB, esto es, los comprendidos desde el
limitador de presión en la batería y las entradas a los reguladores de BP,
se empleará un tubo (prácticamente normalizado para gas propano en
MPB) de 10/12 mm.
En cuanto a los tramos en BP se utilizará la tabla 2.
L = 1,2 x 6 = 7,2 m.
Q = 40000 Kcal/h
D = 13,5 mm.
Por lo que podemos utilizar para ambos receptores un tubo de 13/15
mm.
5.5. Gas propano en depósitos fijos
5.5.1. Generalidades
Para el dimensionado de las instalaciones de gas propano en depósitos
fijos se deben tener en cuenta las siguientes normas:
•
La vaporización natural del depósito viene dada en las tablas
correspondientes y deberá quedar garantizada para las temperaturas
mínimas y/o consumo máximo.
•
Si se trata de una instalación de “alto riesgo” (posibilidad de
funcionamiento continuo) se deberán colocar dos reguladores de
MPB en paralelo, regulados a 1,2 y 1,3 BAR, acompañados de sus
correspondientes limitadores. La capacidad nominal (a 3 BAR de
presión manométrica) de cada uno de los reguladores deberá ser, al
menos, el doble de la que le corresponde por cálculo.
•
El diámetro de la línea de MPB se calculará mediante la tabla 5.
•
Se verificará que la velocidad del gas en la línea de MPB no excede
de 20 m/s mediante la tabla 8.
•
El diámetro de las conducciones en BP se calculará mediante la
tabla 2.
•
La autonomía del depósito será al menos de 15 días, debiéndose
consultar a la empresa distribuidora en caso contrario.
En la figura adjunta se representa la instalación de una granja avícola,
con pantallas de infrarrojos de una potencia térmica de 10.000 Kcal/h
cada una.
236
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 5 INSTALACIONES DE GASES COMBUSTIBLES
Instalación MPB/BP con depósito fijo de gas propano
1. Depósito G.L.P. a granel de 8.334 litros.
2. Llave de paso PN 16.
3. Manorreductor regulable 0 a 3 BAR y 40 Kgs/h de caudal nominal.
4. Limitador de presión de 1,75 BAR y 40 Kgs/h de caudal nominal.
5. Llave de paso PN 5
6. Manómetro para ajuste manorreductores MPB con llave
portamanómetro.
7. Llave exterior de corte PN 5.
8. Llave interior de corte PN 5.
9. Manómetro de control de estanqueidad.
10. Llave de corte de receptor PN 5.
11. Manorreductor de BP 4 Kgs/h y 370 mm.c.a.
12. Latiguillo flexible 9x15 de 1,5 m.
Dado que se trata de una instalación de “alto riesgo” (necesidad de
funcionamiento de 24 horas/día durante determinadas temporadas) se
duplica la línea de regulación de MPB con un solo manómetro de control
para una más eficaz ajuste de los manorreductores.
237
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 5 INSTALACIONES DE GASES COMBUSTIBLES
5.5.2. Determinación de los diámetros de las conducciones
Los tramos de MPB tienen unas longitudes bastante considerables.
A saber:
•
Tramo AB = 40 metros (longitud equivalente 1,2 x 40 = 48 metros).
•
Tramo BD = 60 metros (longitud equivalente 1,2 x 80 = 72 metros).
•
Tramo BC = 70 metros (longitud equivalente 1,2 x 70 = 84 metros).
Dado que el reparto de la carga es uniforme, podemos considerar que
en el tramo BC tiene una potencia térmica de 6x10000 = 60000 Kcal/h
concentrada en su punto medio, esto es, a 42 metros del punto B. Por
ello, utilizando la tabla 5.
Tramo AB:
LEQ = 48 metros.
Q = 12x10000 = 120000 Kcal/h.
D = 9,5 mm.
Diámetro comercial adoptado en la instalación vista: cobre de 10/12 mm.
Diámetro adoptado en la conducción enterada: polietileno de 20 mm.
Tramo BC:
LEQ = 42 metros (solamente a efectos de cálculo).
Q = 60000 Kcal/h.
D = 7 mm.
Diámetro comercial adoptado (tubo de cobre) = 10/12 mm.
Los tramos de baja presión disponen de un tramo de cobre de 3 metros
y un latiguillo flexible de 1,5 m., por lo que su longitud equivalente será
de 1,2 x 4,5 = 5,4 metros. Utilizando la tabla 2:
LEQ = 5,4 metros.
Q = 10000 Kcal/h.
D = 7,5 mm.
Diámetro de la tubería rígida (tubo de cobre) = 10/12 mm.
Diámetro tubería flexible BP = 9/15
238
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 5 INSTALACIONES DE GASES COMBUSTIBLES
5.5.3. Idoneidad de las características del depósito y
el equipo de regulación
Considerando que el PCS del gas propano es del orden de 12450 Kcal/Kg
y que en este tipo de instalaciones se puede estimar en 16 horas/día el
funcionamiento continuo y a plena potencia de los radiadores, el consumo
diario será:
C=
120000 ×16
= 154,2 Kgs /dia
12450
Por otro lado, teniendo en cuenta que la densidad del propano líquido
es de 0,5 Kgs/litro, que la reserva del depósito no deberá ser inferior al
20% y el nivel máximo reglamentario es del 85%, la cantidad disponible
de G.L.P. entre llenados en un depósito de 8.834 litros será:
c = (0,85 < 0,20) × 8834 × 0,51 = 2928,4 Kgs
Con lo que la autonomía, en el caso más desfavorable será
A=
2928,4
= 19 dias
154,2
La vaporización continua necesaria del depósito será
V=
120000
= 9,63 Kgs /h
12450
Que, como vemos en la tabla del apartado 4.4.1., es cubierta holgadamente
por este depósito, que con una temperatura ambiente de -5° C nos da
27,6 Kgs/h.
En cuanto a la capacidad nominal de los manorreductores de MPB debe
ser al menos el triple de la capacidad necesaria en condiciones reales,
esto es 9,63 x 3 = 28,89 Kgs, lo que indica que el de 40 Kgs/h seleccionado
cubre nuestras necesidades.
5.6. Gas natural canalizado para instalaciones individuales
•
La capacidad nominal del armario de regulación vendrá dada por el
caudal máximo simultáneo.
•
Para el cálculo del diámetro de la tubería en baja presión usaremos
la tabla 3 estableciendo la pérdida de carga en el 5% para tramos
cortos y en un máximo del 10% en tramos largos para líneas en BP.
•
En instalaciones industriales en MPB/BP se empleará la tabla 6 para
los tramos en MPB.
239
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 5 INSTALACIONES DE GASES COMBUSTIBLES
Instalación individual de gas natural MPB/BP
1. Llave de acometida.
2. Armario de regulación AR 25 de 25 m3/h.
3. Contador G 16, de caudal máximo 16 m3/h.
4. Llaves de paso general PN5.
5. Llaves de aparatos PN5.
El armario regulador tendrá una capacidad de 130000 / 10080 =
12,89 m3/h por lo que se justifica la elección del AR 25, de 25 Nm3/h
con presión de salida 220 mm.c.a., que es la de entrada a contador, y la
capacidad del contador será del tipo G16.
Tramo AB (acometida) L = 6,00 m (longitud equivalente 1,2 x 6 = 7,2 m)
Tramo BC: L =16,00 m (longitud equivalente 1,2 x 16 = 19,2 m)
Tramo CD: L = 6,00 m (longitud equivalente 1,2 x 6 = 7,2 m)
Tramo CE: L = 5,00 m (longitud equivalente 1,2 x 5 = 6 m.)
Tramo DF: L = 7,00 m (longitud equivalente 1,2 x 7 = 8,4 m)
Tramo DG: L = 8,00 m (longitud equivalente 1,2 x 8 = 9,6 m)
Para dimensionar la acometida (Tramo AB) lo más sencillo es remitirnos
a la tabla del apartado 4.5.2., que da los diámetros de entrada y salida a
los armarios de regulación. Para el ARM 25 la entrada es de DN25, por
lo que se empleará una tubería de acero de 1".
Tramo BC:
LEQ = 19,2 m.
Q = 130000 Kcal/h
240
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 5 INSTALACIONES DE GASES COMBUSTIBLES
D = 34 mm.
Tramo CD:
LEQ = 7,2 m.
Q = 30000 Kcal/h
D = 16,5 mm.
Tramo CE:
LEQ = 12 m.
Q = 60000 Kcal/h
D = 23,3 mm.
Tramo CF:
LEQ = 16,8 m.
Q = 40000 Kcal/h
D = 21,8 mm.
A la vista de los resultados y homogeneizando diámetros los diámetros
a utilizar (en el supuesto que utilicemos tubo de acero) serán:
•
Acometida: 1"
•
Linea general en BP : 1 1/2"
•
Derivaciones a receptores : 1"
5.7. Gas natural canalizado para instalaciones colectivas
•
La capacidad nominal del armario de regulación vendrá dada por el
caudal máximo simultáneo, según el coeficiente de simultaneidad
fijado en la tabla del apartado 2.1.2.
•
El diámetro de la acometida nos viene dado por el de la tubería de
entrada del “armario de regulación”.
•
Para el cálculo del diámetro de la tubería en baja presión usaremos
la tabla 3 estableciendo la pérdida de carga en el 5% ya que el
contador tiene una pérdida de carga del orden de 12 mm.c.a.
•
Supondremos concentrada toda la carga térmica de cada vivienda en
el extremo más alejado.
El esquema corresponde a una instalación centralizada para 3 viviendas
alimentada a partir de una red de MPA.
241
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 5 INSTALACIONES DE GASES COMBUSTIBLES
Instalación colectiva de gas natural en MPA/BP
1. LLAVE DE ACOMETIDA.
2. ARMARIO DE REGULACION ARM 25 CON VIS DE MÁXIMA Y
VAS.
3. LLAVE GENERAL DE LA CENTRALIZACION DE CONTADORES.
4. LLAVE DE CONTADOR.
5. MANORREDUCTOR CON VIS DE MINIMA REARME
AUTOMÁTICO.
6. CONTADOR G-6.
7. LLAVE GENERAL DE ABONADO.
8. LLAVE DE RECEPTOR.
POTENCIA POR VIVIENDA:
Q = 10000 + 30 x 860 = 35800 Kcal/h
POTENCIA TOTAL SIMULTÁNEA (según tabla 2.1.2.):
S1 = 0,40
QS = 0,40 x 3 x 35800 = 42960 Kcal/h
ARMARIO DE REGULACION:
AR 25, con entrada de 1"
TRAMO AB (ACOMETIDA) = 8,00 m.
TRAMO BC = 10,00 m.
TRAMO DE (VIVIENDA MÁS ALEJADA) = 22,00 m.
242
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 5 INSTALACIONES DE GASES COMBUSTIBLES
Para el tramo AB se adoptará como diámetro el de entrada al armario
AR25, esto es, tubo de acero de 1".
El tramo BC se puede calcular con la tabla 3 de BP y una caída del 5%.
Por ello:
L = 10,00 m.
LEQ = 1,2 x 10 = 12 m.
Q = 42960 Kcal/h
D = 20 mm.
Adoptándose un tubo de 20/22 mm.
La derivación a vivienda más alejada se establecerá con una pérdida de
carga del 10%, con lo que, considerando que la pérdida de carga en
contador es del orden de 12 mm.c.a., la presión en el receptor más
alejado será:
P = 220 – 12 – 22 = 186 mm.c.a., que corresponde prácticamente a la
presión de funcionamiento de los receptores (180 mm.c.a.)
L = 22 m.
LEQ = 1,2 x 22 = 26,4 m.
LEQC = 26,4 / 2 = 13,2 m (solo equivalente a efectos de cálculo ya que
la tabla está establecida para el 5% de pérdida de carga).
Q = 35800 Kcal/h
D = 20,7 mm.
Adoptándose un tubo de 20/22 mm.
243
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 5 INSTALACIONES DE GASES COMBUSTIBLES
6. APARATOS A GAS
6.1. Aparatos de circuito abierto y circuito estanco
Los aparatos de fuego abierto utilizan el aire de la habitación en donde
están instalados y sus gases quemados evacuan al exterior a través de
conductos o, en el caso de aparatos de cocción y estufas autónomas de
poca potencia, a través de rejillas y/o extractores, tal como indica el
RIGLO.
Los aparatos de circuito estanco o ventosa absorben el aire para la
combustión y eliminan los residuos de ésta del exterior, mediante dos
tubos independientes, que podrán ser concéntricos. Pueden disponer
de un ventilador que fuerza el tiro y dispositivo de seguridad por falta
de este.
Una variante de estos aparatos son los de tiro asistido, que absorben el
aire para la combustión de la habitación en donde están instalados y
expulsan los gases quemados ayudándose de un ventilador que se pone
en marcha al funcionar el aparato.
En el módulo profesional 4 “Instalaciones de producción de calor” del
2° curso del Ciclo Formativo Medio “Montaje y mantenimiento de
instalación de frío, climatización y producción de calor” se desarrollan
en profundidad las características y diseño de los equipos de producción
de calor, que, por tanto, solo pasamos a enumerar.
6.2. Quemadores
Para su acoplamiento a envolventes de distintos tipos, los de uso más
habitual son:
•
Quemadores atmosféricos, en los que se realiza la mezcla gas-aire
mediante la aportación de este último sin necesidad de equipo auxiliar,
empleando un tubo Venturi para ello. Modelos en BP y MPB.
•
Quemadores presurizados gas-aire, con un ventilador que inyecta el
comburente en la proporción adecuada.
•
Quemadores de inmersión, de uso industrial, y que constituyen una
variante de los anteriores, de alto rendimiento para calentamiento
de líquidos.
•
Quemadores de infrarrojos, con placas cerámicas incandescentes que
emiten rayos infrarrojos que generan calor al ser absorbidos por los
cuerpos. No calientan directamente el aire, por lo que son idóneos
para calefacción de grandes locales y procesos industriales. En la
244
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 5 INSTALACIONES DE GASES COMBUSTIBLES
Radiador industrial de infrarrojos
imagen se ve un radiador KROMSCHROEDER SCHWANK de este
tipo para procesos industriales.
6.3. Aparatos electrodomésticos
•
Cocinas, con o sin horno. El horno llevará siempre elementos de
seguridad, tipo termopar, y los fuegos abiertos pueden o no estar
provistos de ellos.
•
Calentadores, instantáneos o de acumulación. Aquellos que estén
destinados a la instalación en el interior estarán provistos de sistemas
de control de tiro (termostatos o similares) que impidan su
funcionamiento caso de que éste sea insuficiente.
•
Calderas de calefacción y calderas mixtas, para calefacción y ACS.
Llevarán sistemas de control de tiro.
•
Radiadores autónomos a gas circuito estanco, con regulación
termostática propia.
Las potencias orientativas de los electrodomésticos más usuales se reflejan
en la tabla adjunta:
Cocinas ........................................................
10000 Kcal/h
Calentadores instantáneos 10 l/min.................
20000 Kcal/h
Calentadores instantáneos 13 l/min.................
26000 Kcal/h
Calderas de calefacción .................................
100 Kcal/h x m2
Radiadores autónomos circuito estanco ...........
3600 Kcal/h
245
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 5 INSTALACIONES DE GASES COMBUSTIBLES
6.4. Maquinaria de hostelería
•
Cocinas y planchas de fuego abierto, con o sin horno. Disponen de
elementos de seguridad (termopares) en los quemadores de los
hornos y planchas, y, en las grandes cocinas también en los fuegos
abiertos.
•
Freidoras, con quemadores atmosféricos y que aprovechan el calor
de los productos de la combustión haciendo pasar el conducto de
evacuación a través del líquido a calentar.
•
Gratinadores con quemadores de infrarrojos.
•
Marmitas autococedoras.
•
Armarios calientes.
•
Planchadoras y calandras.
•
Secadoras, con bombos rotativos y que generan aire caliente que los
atraviesan.
6.5. Calefacción y ACS en los sectores industrial y terciario
•
Calderas de calefacción de potencia media y alta, de fundición de
hierro o chapa de acero, con quemadores presurizados gas-aire.
246
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 5 INSTALACIONES DE GASES COMBUSTIBLES
7. COMPROBACIÓN DE LOS PARÁMETROS
CARACTERÍSTICOS
El Real Decreto 494/1988, de 20 de mayo, por el que se aprueba el
Reglamento de aparatos que utilizan gas como combustible, indica en
su artículo 15 que todos los aparatos a gas deberán llevar en lugar visible
una placa del fabricante o del importador, que se fijará de forma que se
asegure su inamovilidad en un sitio visible del aparato, y en la que como
constarán los siguientes datos:
•
Identificación del fabricante o importador.
•
Modelo, serie y número de fabricación.
•
Tipos de gases para los que está previsto y presiones de funcionamiento.
•
Potencia y consumo nominal.
•
Contraseña y fecha de homologación de tipo.
La comprobación de la potencia y consumo nominal de un receptor es
compleja y se realiza en los laboratorios del fabricante del aparato. No
obstante, se puede verificar éste con aproximación, utilizando un contador
y estimando mediante cálculo la cantidad de energía consumida en un
tiempo dado.
Por otro lado, la verificación de los parámetros de la instalación (caudal
y presión) es muy sencilla mediante la utilización de contadores y
manómetros de buena calidad, recomendándose el uso de la columna
de agua para las distribuciones de BP por su gran fiabilidad y precisión.
La columna de agua es en esencia un tubo en “U” en una de cuyas ramas
actúa la presión atmosférica y en la otra la presión manométrica del
tramo.
Ejemplo
A fin de averiguar la potencia térmica de un quemador, éste se ha
conectado a un contador con presión de entrada 0,8 BAR. Tras 15 minutos
de funcionamiento el contador ha registrado un consumo de 1,4 m3.
Expresar el resultado en Kcal/h y en KW. Los PCS y PCI del gas son,
respectivamente, 7.500 Kcal/Nm3 y 6.800 Kcal/Nm3. La temperatura del
gas es de 25° C. Indicar también cuál es la presión de funcionamiento
del quemador, valiéndose de la columna de agua conectada.
El valor que tomaremos como base es el del PCS que corresponde al gas
que se quema, dado que lo habitual es que no se produzca recuperación
del calor de condensación del vapor de agua. En primer lugar calcularemos
el citado PCS en condiciones “reales”.
247
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 5 INSTALACIONES DE GASES COMBUSTIBLES
Determinación de la potencia térmica y presión de funcionamiento de un quemador
PCSN = 7.500 Kcal/Nm3
PABS = 0,8 + 1 = 1,8 ATA
TR = 273 + 25 = 298 K
248
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 5 INSTALACIONES DE GASES COMBUSTIBLES
8. FUNCIONAMIENTO Y CONTROL. AJUSTES Y
PUESTA EN MARCHA DE UNA INSTALACIÓN
8.1. Introducción
En la Unidad Didáctica 7 se detallan las pautas a seguir en el montaje
de instalaciones, así como las pruebas y verificaciones a realizar en éstas
para comprobar que cumplen las condiciones de seguridad reglamentarias,
a la vez que nos aseguran el suministro de gas en las condiciones de
caudal y presión requeridas. A ella nos remitimos para conocer en detalle
los trabajos previos a la puesta en marcha de la instalación.
8.2. Puesta en marcha de una instalación
En cualquier tipo de instalación de gas combustible se requiere:
•
Verificar la existencia y buen estado de las entradas de aire para la
combustión.
•
Verificar la existencia y buen estado de los conductos de evacuación
de gases quemados, especialmente de su trazado y estanqueidad.
•
Comprobar, mediante espuma jabonosa, y a la presión de funcionamiento la inexistencia de fugas.
•
Comprobar que todas las llaves de paso abren y cierran correctamente
y que las que disponen de enclavamiento lo tienen en buenas
condiciones.
•
Purgar las conducciones, recordando la peligrosidad de las mezclas
gas-aire, especialmente en grandes diámetros, en donde se pueden
formar bolsas. En este caso se debe utilizar un explosímetro y purgar
cuidadosamente.
•
Medir las presiones de distribución en MPB mediante manómetro
fiable y toma Peterson, y en BP con toma de “débil calibre” y columna
de agua.
•
Verificar el disparo de las VIS de mínima y máxima en los elementos
provistos de éstas.
En las instalaciones de G.L.P. con envases móviles en BP:
•
Revisar los envases UD 110 o UD 125, comprobando que tienen el
capuchón protector, que los collarines no están deformados y las
juntas de goma no agrietadas.
249
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 5 INSTALACIONES DE GASES COMBUSTIBLES
•
Colocar los adaptadores K30 sobre los envases comprobando que
están implantados sólidamente. Para ello se elevará ligeramente el
envase, cogiéndolo desde el adaptador.
En las instalaciones de G.L.P. con envases móviles UD 110 o I 350, en
MPB/BP:
•
Si la instalación dispone de inversor automático verificar las presiones
de salida en consumo directo o en reserva.
•
En instalaciones con inversor manual ajustar la presión del regulador
a 1,2 BAR.
En las instalaciones de G.L.P. con depósitos fijos:
•
Comprobar que existe, al menos, una ligera sobrepresión de nitrógeno
(ver “inertizado de depósitos de G.L.P.” en la UD 7). Caso contrario
inertizar.
•
Verificar el buen estado de la toma de tierra del depósito, midiéndola
con un telurómetro.
•
Llenar depósito, a no más del 10% de su volumen.
•
Verificar la ausencia de fugas en la valvulería y que el mecanismo de
retención de la boca de carga cierra correctamente.
•
Comprobar que el nivel magnético del depósito ha iniciado su función.
•
Comprobar que la varilla del indicador de punto alto no está obstruida
y silba.
•
Si todos estos puntos se cumplen satisfactoriamente seguir con el
llenado del depósito.
•
Si no es así, sopesar la necesidad de vaciar el depósito y solucionar
los problemas que se hayan presentado (ver “vaciado de un depósito
de G.L.P.” en la UD 8).
•
Comprobar que, a no más del 80%, la varilla del punto alto de llenado
comienza a escupir líquido intermitentemente y en el 85% lo hace
continuamente. Caso contrario, operar como se indica en la UD 8
“Averías en los depósitos de G.L.P.”.
•
Desconectando la salida de la multiválvula provocar el disparo del
limitador de caudal.
•
Conectar la conducción y, abriendo lentamente, ajustar la presión
de distribución a 1,2 BAR.
En cuanto a los receptores, la normativa indica que todo aparato debe
ir acompañado o provisto de instrucciones, que comprenderán:
250
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 5 INSTALACIONES DE GASES COMBUSTIBLES
•
Instrucciones detalladas para la correcta instalación, advertencias y
riesgos previsibles.
•
Instrucciones para la adaptación a los diferentes gases para los que
esté previsto el aparato.
•
Instrucciones para su correcto emplazamiento, puesta en marcha,
uso, conservación y períodos de revisión aconsejables.
•
Ficha de instalación/conservación del aparato en su caso.
•
En los aparatos previstos para ser conectados por tubo flexible se
deberá indicar al usuario que debe sustituir dicho tubo de alimentación
antes de concluir el período de validez marcado.
Una vez comprobado que el gas llega a la presión correcta, a cargo del
Servicio de Asistencia Técnica del receptor se realizarán las pruebas y
verificaciones que correspondan, que pueden incluir:
•
Comprobación de la correcta combustión con un analizador y
verificación del bajo contenido de CO.
•
Revisión de los controles de seguridad (termopares, sondas de
ionización, termostatos de control de tiro…).
251
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 5 INSTALACIONES DE GASES COMBUSTIBLES
9. SEGURIDAD Y REGLAMENTACIÓN
Las instalaciones de gases combustibles tienen una especial peligrosidad
por el carácter inflamable y/o explosivo de las sustancias tratadas y sus
mezclas. Aparte de los procedimientos ya detallados en el apartado
anterior es necesario recalcar unas normas de obligado cumplimiento
que constituyen el “decálogo” de seguridad que el instalador o mantenedor
deberá tener siempre presente.
I.
Una instalación sólo puede ser realizada por persona autorizada
por el OTC y en posesión del carné profesional correspondiente.
II.
Siempre hay que cumplimentar y cursar la documentación
reglamentaria. En las instalaciones con “Proyecto Técnico” trabajar
en perfecta coordinación con el director de obra.
III. En las instalaciones cuya responsabilidad recae por completo en el
instalador revisar la normativa antes de iniciar el trabajo, aunque
la conozcamos bien.
IV. Sólo se deben instalar aparatos homologados y provistos de la
correspondiente placa de características.
V.
Comprobar el estado de las entradas de aire y que su dimensionado
es correcto, así como el estado de los conductos de evacuación
de gases quemados, su tamaño y trazado y su distancia a entradas
de aire.
VI. Verificar las distancias de seguridad de las zonas de almacenamiento
de G.L.P. y de las conducciones.
VII. Señalizar bien las instalaciones. Pintarlas del color reglamentario:
amarillo para la fase gas y rojo para los G.L.P. en fase líquida. Si por
motivos estéticos no se puede pintar en toda su longitud de amarillo
o rojo hacerlo en los puntos estratégicos: entrada y salida de llaves,
armarios de regulación, etc.
VIII.No cegar los pasamuros ni dejarlos al aire. Utilizar siempre masilla
plástica. No dejar nunca soldaduras en el interior de un pasamuros.
Parece imposible, pero no lo es.
IX. Hacer las pruebas de estanqueidad y resistencia mecánica concienzudamente y en presencia de quien está legitimado para ello.
X.
Asesorar al usuario, indicándole qué debe hacer para mantener su
instalación en buen estado, de la obligación de que personal
autorizado realice las revisiones reglamentarias y del comportamiento
que deberá observar en caso de emergencia. Entregarle un “manual
de instrucciones” sencillo e inteligible y pedirle un acuse de recibo.
252
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 5 INSTALACIONES DE GASES COMBUSTIBLES
Las normas a las que actualmente nos debemos acoger en las instalaciones
de gas, a nivel de instalador IG 2, son:
•
Resolución de 25 de febrero de 1.963 que indica las Condiciones
Técnicas Básicas que han de cumplir las instalaciones de los aparatos
que utilicen los GLP como combustibles.
•
Resolución 24 julio 1963 (Dir. Gral. Industrias Siderometalúrgicas):
GAS. Normas para Instalaciones de gases licuados del petróleo con
depósitos de capacidad superior a 15 Kgs.
•
Real Decreto 2913/1973, de 26 de Octubre, por el que se aprueba
el Reglamento general del servicio público de gases combustibles.
•
Orden de 17 de diciembre de 1985, por la que se aprueban la
Instrucción sobre documentación y puesta en servicio de las
instalaciones receptoras de Gases Combustibles y la instrucción sobre
instaladores autorizados de gas y empresas instaladoras.
•
Real Decreto 494/1988, de 20 de mayo, por el que se aprueba el
Reglamento de aparatos que utilizan gas como combustible.
•
Real Decreto 1853/1993, de 22 de octubre, por el que se aprueba el
Reglamento de instalaciones de gas en locales destinados a usos
domésticos, colectivos o comerciales (RIGLO), Anexos e Instrucciones
Técnicas complementarias.
253
254
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 5 INSTALACIONES DE GASES COMBUSTIBLES
RESUMEN
Los gases combustibles industriales cumplen ciertas condiciones de
homogeneidad y disponibilidad que los hacen idóneos para alimentar
equipos de combustión, estando clasificados en dos grandes grupos:
gases comprimidos, que solamente se distribuyen y usan en fase gas,
como es el caso del gas natural, y gases licuados, que pueden ser envasados
o a granel para su utilización en depósitos fijos y a cuyo grupo
corresponden los denominados gases licuados del petróleo: butano,
propano y sus mezclas.
Los parámetros esenciales de una red de distribución de gas son el caudal
y la presión. De acuerdo con esta última, las redes pueden ser de baja
presión (P < 50 mBAR), media presión A (50 mBAR < P < 0,4 BAR),
media presión B (0,4 BAR < P< 4 BAR) y alta presión (P > 4 BAR). Las
redes se configuran con los criterios de que la pérdida de carga no exceda
de ciertos valores (5 al 10% en BP y 15% en MPB) y la velocidad del gas
en las conducciones no pase de 20 m/s.
La presión de distribución o almacenamiento de los gases combustibles
es superior a la de utilización, lo cual requiere una disminución de
aquella en escalones o etapas, para lo cual se utilizan los manorreductores
o reguladores, junto con otros elementos complementarios de control,
regulación y seguridad que se detallan en el texto. Las presiones de
utilización están normalizadas y, excepto para receptores de alta potencia,
se fijan en 280 mm.c.a. para el gas butano, 370 mm.c.a. para el gas
propano y 180 mm.c.a. para el gas natural.
En esta unidad didáctica, además de reseñar las características básicas
de las instalaciones de utilización más habituales, se indican las normas
básicas a seguir en la verificación, puesta en marcha y ajuste de las
instalaciones, completándose con lo expresado en la unidad didáctica 7
e indicándose también la normativa legal a la que se deben ajustar estas
operaciones.
255
256
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 5 INSTALACIONES DE GASES COMBUSTIBLES
ANEXO 1: SIMBOLOGÍA (I)
257
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 5 INSTALACIONES DE GASES COMBUSTIBLES
ANEXO 1: SIMBOLOGÍA (II)
258
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 5 INSTALACIONES DE GASES COMBUSTIBLES
ANEXO 1: SIMBOLOGÍA (III)
259
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 5 INSTALACIONES DE GASES COMBUSTIBLES
ANEXO 1: SIMBOLOGIA (IV)
260
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 5 INSTALACIONES DE GASES COMBUSTIBLES
ANEXO 2. TABLAS DE CÁLCULO RÁPIDO DEL
DIÁMETRO DE UNA CONDUCCION
TABLA
CONCEPTO
GAS/PRESION
1
Butano BP
2
Propano BP
3
4
Gas Natural BP
Pérdida de carga
Propano MPB 0,6 BAR
5
Propano MPB 1,2 BAR
6
Gas natural MPB 1,2 BAR
7
Propano MPB 0,6 BAR
8
Velocidad
Propano MPB 1,2 BAR
9
Gas natural MPB 1,2 BAR
261
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 5 INSTALACIONES DE GASES COMBUSTIBLES
ANEXO 2. TABLA 1
ESTIMACION DEL DIÁMETRO DE LAS CONDUCCIONES DE BUTANO EN BAJA PRESION
A PARTIR DE LA PÉRDIDA DE CARGA
•
•
•
•
PCS 30.000 Kcal/Nm3
Presión 300 mm.c.a.
Pérdida de carga prevista: 15 mm. c.a. (5%)
Equivalencia: 1 KW = 860 Kcal/h.
POTENCIA Y
CAUDAL
Longitud equivalente de la conducción en metros.
Kcal/h
Nm3/h
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
5000
0,17
4,0
4,7
5,1
5,4
5,6
5,8
6,0
6,2
6,4
6,5
7500
0,25
4,7
5,4
5,9
6,3
6,6
6,8
7,0
7,2
7,4
7,6
10000
0,33
5,2
6,0
6,6
7,0
7,3
7,6
7,8
8,1
8,3
8,4
12500
0,42
5,7
6,6
7,2
7,6
8,0
8,3
8,5
8,8
9,0
9,2
15000
0,50
6,1
7,0
7,7
8,1
8,5
8,8
9,1
9,4
9,6
9,8
17500
0,58
6,5
7,5
8,1
8,6
9,0
9,4
9,7
10,0
10,2
10,4
20000
0,67
6,8
7,9
8,5
9,1
9,5
9,9
10,2
10,5
10,7
11,0
22500
0,75
7,1
8,2
8,9
9,5
9,9
10,3
10,6
10,9
11,2
11,5
25000
0,83
7,4
8,5
9,3
9,9
10,3
10,7
11,1
11,4
11,7
11,9
27500
0,92
7,7
8,9
9,6
10,2
10,7
11,1
11,5
11,8
12,1
12,4
30000
1,00
7,9
9,1
10,0
10,6
11,1
11,5
11,9
12,2
12,5
12,8
32500
1,08
8,2
9,4
10,3
10,9
11,4
11,8
12,2
12,6
12,9
13,2
35000
1,17
8,4
9,7
10,5
11,2
11,7
12,2
12,6
12,9
13,2
13,5
37500
1,25
8,6
10,0
10,8
11,5
12,0
12,5
12,9
13,3
13,6
13,9
40000
1,33
8,8
10,2
11,1
11,8
12,3
12,8
13,2
13,6
13,9
14,2
42500
1,42
9,0
10,4
11,4
12,0
12,6
13,1
13,5
13,9
14,3
14,6
45000
1,50
9,2
10,7
11,6
12,3
12,9
13,4
13,8
14,2
14,6
14,9
47500
1,58
9,4
10,9
11,8
12,6
13,2
13,7
14,1
14,5
14,9
15,2
50000
1,67
9,6
11,1
12,1
12,8
13,4
13,9
14,4
14,8
15,2
15,5
52500
1,75
9,8
11,3
12,3
13,1
13,7
14,2
14,7
15,1
15,4
15,8
55000
1,83
10,0
11,5
12,5
13,3
13,9
14,4
14,9
15,3
15,7
16,1
57500
1,92
10,1
11,7
12,7
13,5
14,1
14,7
15,2
15,6
16,0
16,3
Nota: Para tramos largos es admisible una pérdida de carga de hasta el 10%. Esta tabla se puede
utilizar sin más que establecer la proporción equivalente de longitud.
Ejemplo
Con una potencia térmica a transportar de 22500 Kcal/h en una conducción de 8 metros
de longitud equivalente el diámetro teórico será de 9,5 mm, provocando una pérdida
de carga del 5%. Si admitimos una pérdida de carga del 10% en el mismo circuito el
diámetro interior teórico será el correspondiente a una longitud de 8/2 = 4 metros, esto
es 8,2 mm.
262
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 5 INSTALACIONES DE GASES COMBUSTIBLES
ANEXO 2: TABLA 2
ESTIMACIÓN DEL DIÁMETRO DE LAS CONDUCCIONES DE PROPANO EN BAJA PRESION
A PARTIR DE LA PÉRDIDA DE CARGA
•
•
•
•
PCS 24.900 Kcal/Nm3
Presión 370 mm.c.a.
Pérdida de carga prevista: 18,5 mm. c.a. (5%)
Equivalencia: 1 KW = 860 Kcal/h.
POTENCIA Y
CAUDAL
Longitud equivalente de la conducción, en metros.
KCAL/H
Nm3/h
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
10000
0,40
6,0
6,9
7,5
8,0
8,3
8,7
9,0
9,2
9,4
9,6
20000
0,80
7,8
9,0
9,8
10,4
10,8
11,3
11,6
12,0
12,3
12,5
30000
1,20
9,0
10,4
11,4
12,1
12,6
13,1
13,6
13,9
14,3
14,6
40000
1,61
10,1
11,6
12,7
13,5
14,1
14,6
15,1
15,5
15,9
16,3
50000
2,01
11,0
12,7
13,8
14,6
15,3
15,9
16,4
16,9
17,3
17,7
60000
2,41
11,8
13,6
14,8
15,7
16,4
17,1
17,6
18,1
18,5
19,0
70000
2,81
12,5
14,4
15,7
16,6
17,4
18,1
18,7
19,2
19,7
20,1
80000
3,21
13,1
15,1
16,5
17,5
18,3
19,0
19,6
20,2
20,7
21,1
90000
3,61
13,7
15,8
17,2
18,3
19,1
19,9
20,5
21,1
21,6
22,1
100000
4,02
14,3
16,5
17,9
19,0
19,9
20,7
21,4
22,0
22,5
23,0
110000
4,42
14,8
17,1
18,6
19,7
20,6
21,4
22,1
22,8
23,3
23,8
120000
4,82
15,3
17,6
19,2
20,4
21,3
22,2
22,9
23,5
24,1
24,6
130000
5,22
15,7
18,2
19,8
21,0
22,0
22,8
23,6
24,2
24,8
25,4
140000
5,62
16,2
18,7
20,3
21,6
22,6
23,5
24,2
24,9
25,5
26,1
150000
6,02
16,6
19,2
20,9
22,2
23,2
24,1
24,9
25,6
26,2
26,8
160000
6,43
17,0
19,7
21,4
22,7
23,8
24,7
25,5
26,2
26,9
27,5
170000
6,83
17,4
20,1
21,9
23,2
24,3
25,3
26,1
26,8
27,5
28,1
180000
7,23
17,8
20,6
22,4
23,7
24,9
25,8
26,7
27,4
28,1
28,7
190000
7,63
18,2
21,0
22,8
24,2
25,4
26,4
27,2
28,0
28,7
29,3
200000
8,03
18,5
21,4
23,3
24,7
25,9
26,9
27,7
28,5
29,2
29,9
210000
8,43
18,9
21,8
23,7
25,2
26,4
27,4
28,3
29,0
29,8
30,4
220000
8,84
19,2
22,2
24,1
25,6
26,8
27,9
28,8
29,6
30,3
31,0
Nota: Dado que el propano se utiliza habitualmente para instalaciones de potencia media y alta
no se debe superar la pérdida de carga del 5% establecido en la tabla.
263
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 5 INSTALACIONES DE GASES COMBUSTIBLES
ANEXO 2: TABLA 3
ESTIMACION DEL DIÁMETRO DE LAS CONDUCCIONES DE GAS NATURAL EN BAJA
PRESION, A PARTIR DE LA PÉRDIDA DE CARGA
•
•
•
•
PCS 10.080 Kcal/Nm3
Presión 220 mm.c.a.
Pérdida de carga prevista: 11 mm. c.a. (5%)
Equivalencia: 1 KW = 860 Kcal/h.
POTENCIA Y
CAUDAL
Longitud equivalente de la conducción en metros
Kcal/h
Nm3/h
2
4
6
8
10
12
14
18
22
28
35
45
10000
0,99
8,2
9,4
10,3
10,9
11,4
11,8
12,2
12,9
13,4
14,1
14,8
15,6
20000
1,98
10,6 12,3 13,3
14,2
31,1
15,4
15,9
16,7
17,5
18,4
19,2
20,3
30000
2,98
12,4 14,3 15,5
16,5
33,0
17,9
18,5
19,5
20,3
21,4
22,4
23,6
40000
3,97
13,8 15,9 17,3
18,4
34,4
20,0
20,7
21,8
22,7
23,8
25,0
26,3
50000
4,96
15,0 17,3 18,8
20,0
35,5
21,8
22,5
23,7
24,7
25,9
27,2
28,6
60000
5,95
16,1 18,6 20,2
21,4
36,4
23,3
24,1
25,4
26,4
27,8
29,1
30,7
70000
6,94
17,0 19,7 21,4
22,7
37,2
24,7
25,5
26,9
28,0
29,5
30,9
32,5
80000
7,94
17,9 20,7 22,5
23,9
37,9
26,0
26,8
28,3
29,5
31,0
32,4
34,2
90000
8,93
18,7 21,6 23,5
25,0
38,6
27,2
28,0
29,6
30,8
32,4
33,9
35,7
100000
9,92
19,5 22,5 24,5
26,0
39,2
28,3
29,2
30,7
32,1
33,7
35,3
37,2
110000
10,91
20,2 23,3 25,4
26,9
39,7
29,3
30,3
31,9
33,2
34,9
36,6
38,6
120000
11,90
20,9 24,1 26,2
27,8
40,2
30,3
31,3
32,9
34,3
36,1
37,8
39,8
130000
12,90
21,5 24,8 27,0
28,7
40,6
31,2
32,2
34,0
35,4
37,2
39,0
41,1
140000
13,89
22,1 25,6 27,8
29,5
41,1
32,1
33,1
34,9
36,4
38,3
40,1
42,2
150000
14,88
22,7 26,2 28,5
30,3
41,5
32,9
34,0
35,8
37,4
39,3
41,1
43,3
160000
15,87
23,3 26,9 29,2
31,0
41,9
33,8
34,9
36,7
38,3
40,2
42,2
44,4
170000
16,87
23,8 27,5 29,9
31,8
42,2
34,5
35,7
37,6
39,2
41,2
43,1
45,4
180000
17,86
24,3 28,1 30,6
32,4
42,6
35,3
36,4
38,4
40,0
42,1
44,1
46,4
190000
18,85
24,8 28,7 31,2
33,1
42,9
36,0
37,2
39,2
40,8
42,9
45,0
47,4
200000
19,84
25,3 29,2 31,8
33,8
43,2
36,7
37,9
39,9
41,6
43,8
45,9
48,3
210000
20,83
25,8 29,8 32,4
34,4
43,5
37,4
38,6
40,7
42,4
44,6
46,7
49,2
220000
21,83
26,3 30,3 33,0
35,0
43,8
38,1
39,3
41,4
43,2
45,4
47,5
50,1
Nota: Para tramos largos es admisible una pérdida de carga de hasta el 10%, pero no superior,
porque hemos de considerar la pérdida de presión en contador. Esta tabla se puede utilizar sin más
que establecer la proporción equivalente de longitud.
Ejemplo
Con una potencia térmica a transportar de 200000 Kcal/h en una conducción de 22
metros de longitud equivalente el diámetro teórico será de 41,6 mm, provocando una
pérdida de carga del 5%. Si admitimos una pérdida de carga del 10% en el mismo circuito
el diámetro interior teórico será el correspondiente a una longitud de 22/2 =11 metros
(adoptamos L=12 m), esto es 36,7 mm.
264
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 5 INSTALACIONES DE GASES COMBUSTIBLES
ANEXO 2: TABLA 4
ESTIMACION DEL DIÁMETRO DE LAS CONDUCCIONES DE PROPANO EN MPB
A PARTIR DE LA PÉRDIDA DE CARGA
•
•
•
•
PCS 24.900 Kcal/Nm3
Presión 0,6 BAR
Pérdida de carga prevista: 0,12 BAR (20%)
Equivalencia: 1 KW = 860 Kcal/h.
POTENCIA Y
CAUDAL
Longitud equivalente de la conducción, en metros.
Kcal/h
Nm3/h
5
10
15
20
25
30
35
40
50
60
70
80
100
10000
0,40
2,7
3,2
3,4
3,6
3,8
4,0
4,1
4,2
4,4
4,6
4,7
4,9
5,1
20000
0,80
3,5
4,1
4,5
4,7
5,0
5,1
5,3
5,5
5,7
5,9
6,1
6,3
6,6
30000
1,20
4,1
4,8
5,2
5,5
5,8
6,0
6,2
6,4
6,7
6,9
7,2
7,4
7,7
40000
1,61
4,6
5,3
5,8
6,1
6,4
6,7
6,9
7,1
7,4
7,7
8,0
8,2
8,6
50000
2,01
5,0
5,8
6,3
6,7
7,0
7,3
7,5
7,7
8,1
8,4
8,7
8,9
9,3
60000
2,41
5,4
6,2
6,7
7,2
7,5
7,8
8,0
8,3
8,7
9,0
9,3
9,6
10,0
70000
2,81
5,7
6,6
7,2
7,6
8,0
8,3
8,5
8,8
9,2
9,5
9,8
10,1
10,6
80000
3,21
6,0
6,9
7,5
8,0
8,4
8,7
9,0
9,2
9,7
10,0 10,4
10,6
11,2
90000
3,61
6,3
7,2
7,9
8,3
8,7
9,1
9,4
9,6
10,1 10,5 10,8
11,1
11,7
100000
4,02
6,5
7,5
8,2
8,7
9,1
9,4
9,8
10,0
10,5 10,9 11,3
11,6
12,1
110000
4,42
6,8
7,8
8,5
9,0
9,4
9,8
10,1
10,4
10,9 11,3 11,7
12,0
12,6
120000
4,82
7,0
8,1
8,8
9,3
9,7
10,1
10,5
10,7
11,3 11,7 12,1
12,4
13,0
130000
5,22
7,2
8,3
9,0
9,6
10,0 10,4
10,8
11,1
11,6 12,0 12,4
12,8
13,4
140000
5,62
7,4
8,5
9,3
9,9
10,3 10,7
11,1
11,4
11,9 12,4 12,8
13,2
13,8
150000
6,02
7,6
8,8
9,5
10,1 10,6 11,0
11,4
11,7
12,2 12,7 13,1
13,5
14,1
160000
6,43
7,8
9,0
9,8
10,4 10,9 11,3
11,7
12,0
12,5 13,0 13,5
13,8
14,5
180000
7,23
8,1
9,4
10,2 10,8 11,4 11,8
12,2
12,5
13,1 13,6 14,1
14,5
15,1
200000
8,03
8,5
9,8
10,6 11,3 11,8 12,3
12,7
13,0
13,6 14,2 14,6
15,0
15,8
220000
8,84
8,8
10,1
11,0 11,7 12,3 12,7
13,1
13,5
14,1 14,7 15,2
15,6
16,3
240000
9,64
9,1
10,5
11,4 12,1 12,7 13,2
13,6
14,0
14,6 15,2 15,7
16,1
16,9
260000 10,44
9,3
10,8
11,7 12,5 13,1 13,6
14,0
14,4
15,1 15,7 16,2
16,6
17,4
280000 11,24
9,6
11,1
12,1 12,8 13,4 13,9
14,4
14,8
15,5 16,1 16,6
17,1
17,9
300000 12,05
9,9
11,4
12,4 13,2 13,8 14,3
14,8
15,2
15,9 16,5 17,1
17,5
18,4
350000 14,06 10,5
12,1
13,1 13,9 14,6 15,2
15,7
16,1
16,9 17,5 18,1
18,6
19,5
400000 16,06 11,0
12,7
13,8 14,7 15,4 15,9
16,5
16,9
17,7 18,4 19,0
19,5
20,5
450000 18,07 11,5
13,3
14,4 15,3 16,1 16,7
17,2
17,7
18,5 19,3 19,9
20,4
21,4
500000 20,08 12,0
13,8
15,0 16,0 16,7 17,4
17,9
18,4
19,3 20,0 20,7
21,3
22,3
Nota: Esta pérdida de carga (20%) es la máxima admisible en este tipo de instalaciones. Si queremos
reducirla bastará adoptar la correspondiente proporción entre longitudes.
Ejemplo
Con una potencia térmica a transportar de 100000 Kcal/h en una conducción de 15
metros de longitud equivalente el diámetro teórico será de 8,2 mm, provocando una
pérdida de carga del 20%. Si queremos que la pérdida de carga sea del 10% en el mismo
circuito el diámetro interior teórico será el correspondiente a una longitud de 15x2=30
metros, esto es 9,4 mm.
265
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 5 INSTALACIONES DE GASES COMBUSTIBLES
ANEXO 2: TABLA 5
ESTIMACION DEL DIÁMETRO DE LAS CONDUCCIONES DE PROPANO EN MPB,
A PARTIR DE LA PÉRDIDA DE CARGA
•
•
•
•
PCS 24.900 Kcal/Nm3
Presión 1,2 BAR
Pérdida de carga prevista: 0,12 BAR (10%)
Equivalencia: 1 KW = 860 Kcal/h.
POTENCIA Y
CAUDAL
Longitud equivalente de la conducción, en metros.
Kcal/h
Nm3/h
5
10
15
20
25
30
35
40
50
60
70
80
100
10000
0,40
2,3
2,7
2,9
3,1
3,2
3,4
3,5
3,6
3,7
3,9
4,0
4,1
4,3
20000
0,80
3,0
3,5
3,8
4,0
4,2
4,4
4,5
4,6
4,9
5,0
5,2
5,3
5,6
30000
1,20
3,5
4,0
4,4
4,7
4,9
5,1
5,3
5,4
5,7
5,9
6,1
6,2
6,5
40000
1,61
3,9
4,5
4,9
5,2
5,5
5,7
5,9
6,0
6,3
6,5
6,8
6,9
7,3
50000
2,01
4,3
4,9
5,3
5,7
5,9
6,2
6,4
6,5
6,9
7,1
7,4
7,6
7,9
60000
2,41
4,6
5,3
5,7
6,1
6,4
6,6
6,8
7,0
7,3
7,6
7,9
8,1
8,5
70000
2,81
4,8
5,6
6,1
6,4
6,7
7,0
7,2
7,4
7,8
8,1
8,3
8,6
9,0
80000
3,21
5,1
5,9
6,4
6,8
7,1
7,4
7,6
7,8
8,2
8,5
8,8
9,0
9,5
90000
3,61
5,3
6,1
6,7
7,1
7,4
7,7
7,9
8,2
8,6
8,9
9,2
9,4
9,9
100000
4,02
5,5
6,4
6,9
7,4
7,7
8,0
8,3
8,5
8,9
9,3
9,6
9,8
10,3
110000
4,42
5,7
6,6
7,2
7,6
8,0
8,3
8,6
8,8
9,2
9,6
9,9
10,2
10,7
120000
4,82
5,9
6,8
7,4
7,9
8,3
8,6
8,9
9,1
9,5
9,9
10,2 10,5
11,0
130000
5,22
6,1
7,0
7,7
8,1
8,5
8,8
9,1
9,4
9,8
10,2 10,5 10,8
11,4
140000
5,62
6,3
7,2
7,9
8,4
8,8
9,1
9,4
9,7
10,1 10,5 10,8 11,2
11,7
150000
6,02
6,4
7,4
8,1
8,6
9,0
9,3
9,6
9,9
10,4 10,8 11,1
11,4
12,0
160000
6,43
6,6
7,6
8,3
8,8
9,2
9,6
9,9
10,2 10,6 11,0 11,4 11,7
12,3
180000
7,23
6,9
8,0
8,7
9,2
9,6
10,0
10,3
10,6 11,1 11,5 11,9 12,3
12,8
200000
8,03
7,2
8,3
9,0
9,6
10,0
10,4
10,7
11,0 11,6 12,0 12,4 12,8
13,4
220000
8,84
7,4
8,6
9,3
9,9
10,4
10,8
11,1
11,5 12,0 12,5 12,9 13,2
13,9
240000
9,64
7,7
8,9
9,7
10,3 10,7
11,2
11,5
11,8 12,4 12,9 13,3 13,7
14,3
260000 10,44
7,9
9,1
10,0 10,6 11,1
11,5
11,9
12,2 12,8 13,3 13,7 14,1
14,8
280000 11,24
8,1
9,4
10,2 10,9 11,4
11,8
12,2
12,5 13,1 13,6 14,1 14,5
15,2
300000 12,05
8,4
9,7
10,5 11,2 11,7
12,1
12,5
12,9 13,5 14,0 14,5 14,9
15,6
350000 14,06
8,9
10,2 11,1 11,8 12,4
12,9
13,3
13,6 14,3 14,8 15,3 15,8
16,5
400000 16,06
9,3
10,8 11,7 12,4 13,0
13,5
14,0
14,4 15,0 15,6 16,1 16,6
17,4
450000 18,07
9,7
11,3 12,2 13,0 13,6
14,1
14,6
15,0 15,7 16,3 16,9 17,3
18,1
11,7 12,7 13,5 14,2
14,7
15,2
15,6 16,4 17,0 17,5 18,0
18,9
500000 20,08 10,1
Nota: Esta tabla NO deberá usarse para cálculos con baterías de botellas I-350 o UD 110 provistas
de inversor automático, por lo que la presión en “reserva” será del orden de 0,6 BAR. Utilizar en
este caso la tabla 4.
266
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 5 INSTALACIONES DE GASES COMBUSTIBLES
ANEXO 2: TABLA 6
ESTIMACION DEL DIÁMETRO DE LAS CONDUCCIONES DE GAS NATURAL EN MPB,
A PARTIR DE LA PÉRDIDA DE CARGA
•
•
•
•
PCS 10.080 Kcal/Nm3
Presión 1,2 BAR.
Pérdida de carga prevista: 0,12 BAR (10%)
Equivalencia: 1 KW = 860 Kcal/h.
POTENCIA Y
CAUDAL
Longitud equivalente de la conducción en metros
Kcal/h
Nm3/h
5
10
15
20
25
30
35
40
50
60
70
80
100
10000
0,99
2,8
3,3
3,5
3,8
3,9
4,1
4,2
4,4
4,6
4,7
4,9
5,0
5,3
20000
1,98
3,7
4,2
4,6
4,9
5,1
5,3
5,5
5,7
5,9
6,1
6,3
6,5
6,8
30000
2,98
4,3
4,9
5,4
5,7
6,0
6,2
6,4
6,6
6,9
7,2
7,4
7,6
8,0
40000
3,97
4,8
5,5
6,0
6,4
6,7
6,9
7,1
7,3
7,7
8,0
8,2
8,5
8,9
50000
4,96
5,2
6,0
6,5
6,9
7,2
7,5
7,8
8,0
8,4
8,7
9,0
9,2
9,7
60000
5,95
5,6
6,4
7,0
7,4
7,8
8,1
8,3
8,6
9,0
9,3
9,6
9,9
10,4
70000
6,94
5,9
6,8
7,4
7,9
8,2
8,5
8,8
9,1
9,5
9,9
80000
7,94
6,2
7,2
7,8
8,3
8,7
9,0
9,3
90000
8,93
6,5
7,5
8,1
8,6
9,0
9,4
100000
9,92
6,7
7,8
8,5
9,0
9,4
110000 10,91
7,0
8,1
8,8
9,3
120000 11,90
7,2
8,3
9,1
130000 12,90
7,4
8,6
9,4
140000 13,89
7,7
8,8
150000 14,88
7,9
9,1
160000 15,87
8,1
180000 17,86
8,4
200000 19,84
10,2 10,5
11,0
9,5
10,0 10,4 10,7 11,0
11,5
9,7
10,0
10,4 10,9 11,2 11,5
12,1
9,8
10,1
10,4
10,9 11,3 11,7 12,0
12,6
9,8
10,1
10,5
10,8
11,3 11,7 12,1 12,4
13,0
9,6
10,1
10,5
10,8
11,1
11,6 12,1 12,5 12,8
13,4
9,9
10,4
10,8
11,1
11,5
12,0 12,5 12,9 13,2
13,9
9,6
10,2 10,7
11,1
11,5
11,8
12,3 12,8 13,2 13,6
14,3
9,9
10,5 11,0
11,4
11,8
12,1
12,7 13,2 13,6 14,0
14,6
9,3
10,1 10,7 11,2
11,7
12,1
12,4
13,0 13,5 13,9 14,3
15,0
9,7
10,6 11,2 11,8
12,2
12,6
13,0
13,6 14,1 14,6 15,0
15,7
8,8
10,1 11,0 11,7 12,2
12,7
13,1
13,5
14,1 14,7 15,1 15,6
16,3
220000 21,83
9,1
10,5 11,4 12,1 12,7
13,2
13,6
14,0
14,6 15,2 15,7 16,1
16,9
240000 23,81
9,4
10,8 11,8 12,5 13,1
13,6
14,1
14,4
15,1 15,7 16,2 16,7
17,5
260000 25,79
9,7
11,2 12,1 12,9 13,5
14,0
14,5
14,9
15,6 16,2 16,7 17,2
18,0
280000 27,78
9,9
11,5 12,5 13,3 13,9
14,4
14,9
15,3
16,0 16,7 17,2 17,7
18,5
300000 29,76 10,2
11,8 12,8 13,6 14,3
14,8
15,3
15,7
16,5 17,1 17,7 18,1
19,0
350000 34,72 10,8
12,5 13,6 14,4 15,1
15,7
16,2
16,7
17,4 18,1 18,7 19,2
20,1
400000 39,68 11,4
13,1 14,3 15,2 15,9
16,5
17,0
17,5
18,4 19,1 19,7 20,2
21,2
450000 44,64 11,9
13,7 14,9 15,9 16,6
17,3
17,8
18,3
19,2 19,9 20,6 21,2
22,2
500000 49,60 12,4
14,3 15,6 16,5 17,3
18,0
18,5
19,1
20,0 20,7 21,4 22,0
23,1
Nota: No es recomendable sobrepasar la pérdida de carga del 10% establecida en esta tabla.
267
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 5 INSTALACIONES DE GASES COMBUSTIBLES
ANEXO 2: TABLA 7
VELOCIDAD DEL GAS EN METROS POR SEGUNDO EN UNA CONDUCCIÓN DE GAS
PROPANO SEGÚN LA POTENCIA TÉRMICA TRANSPORTADA. PRESIÓN DE 0,6 BAR
POTENCIA Y
CAUDAL
DIAMETRO INTERIOR EN MM.
Kcal/h
Nm3/h
10
12
14
16
18
20
22
24
28
32
36
40
10000
0,40
1,0
0,7
0,5
0,4
0,3
0,2
0,2
0,2
0,1
0,1
0,1
0,1
20000
0,80
1,9
1,3
1,0
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,2
0,1
0,1
30000
1,20
2,9
2,0
1,5
1,1
0,9
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,2
40000
1,61
3,8
2,7
2,0
1,5
1,2
1,0
0,8
0,7
0,5
0,4
0,3
0,2
50000
2,01
4,8
3,3
2,4
1,9
1,5
1,2
1,0
0,8
0,6
0,5
0,4
0,3
60000
2,41
5,7
4,0
2,9
2,2
1,8
1,4
1,2
1,0
0,7
0,6
0,4
0,4
70000
2,81
6,7
4,6
3,4
2,6
2,1
1,7
1,4
1,2
0,9
0,7
0,5
0,4
80000
3,21
7,6
5,3
3,9
3,0
2,4
1,9
1,6
1,3
1,0
0,7
0,6
0,5
90000
3,61
8,6
6,0
4,4
3,4
2,7
2,2
1,8
1,5
1,1
0,8
0,7
0,5
100000
4,02
9,6
6,6
4,9
3,7
3,0
2,4
2,0
1,7
1,2
0,9
0,7
0,6
110000
4,42
10,5
7,3
5,4
4,1
3,2
2,6
2,2
1,8
1,3
1,0
0,8
0,7
120000
4,82
11,5
8,0
5,9
4,5
3,5
2,9
2,4
2,0
1,5
1,1
0,9
0,7
130000
5,22
12,4
8,6
6,3
4,9
3,8
3,1
2,6
2,2
1,6
1,2
1,0
0,8
140000
5,62
13,4
9,3
6,8
5,2
4,1
3,3
2,8
2,3
1,7
1,3
1,0
0,8
150000
6,02
14,3
10,0
7,3
5,6
4,4
3,6
3,0
2,5
1,8
1,4
1,1
0,9
160000
6,43
15,3
10,6
7,8
6,0
4,7
3,8
3,2
2,7
2,0
1,5
1,2
1,0
180000
7,23
17,2
12,0
8,8
6,7
5,3
4,3
3,6
3,0
2,2
1,7
1,3
1,1
200000
8,03
19,1
13,3
9,8
7,5
5,9
4,8
4,0
3,3
2,4
1,9
1,5
1,2
220000
8,84
21,0
14,6
10,7
8,2
6,5
5,3
4,3
3,7
2,7
2,1
1,6
1,3
240000
9,64
22,9
15,9
11,7
9,0
7,1
5,7
4,7
4,0
2,9
2,2
1,8
1,4
260000 10,44
24,9
17,3
12,7
9,7
7,7
6,2
5,1
4,3
3,2
2,4
1,9
1,6
280000 11,24
26,8
18,6
13,7
10,5
8,3
6,7
5,5
4,6
3,4
2,6
2,1
1,7
300000 12,05
28,7
19,9
14,6
11,2
8,9
7,2
5,9
5,0
3,7
2,8
2,2
1,8
350000 14,06
33,5
23,2
17,1
13,1 10,3
8,4
6,9
5,8
4,3
3,3
2,6
2,1
400000 16,06
38,2
26,6
19,5
14,9 11,8
9,6
7,9
6,6
4,9
3,7
3,0
2,4
450000 18,07
43,0
29,9
22,0
16,8 13,3 10,8
8,9
7,5
5,5
4,2
3,3
2,7
500000 20,08
47,8
33,2
24,4
18,7 14,8 12,0
9,9
8,3
6,1
4,7
3,7
3,0
268
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 5 INSTALACIONES DE GASES COMBUSTIBLES
ANEXO 2: TABLA 8
VELOCIDAD DEL GAS EN METROS POR SEGUNDO EN UNA CONDUCCIÓN DE GAS
PROPANO SEGÚN LA POTENCIA TÉRMICA TRANSPORTADA. PRESIÓN DE 1,2 BAR
POTENCIA Y
CAUDAL
Diámetro interior de la conducción en mm
Kcal/h
Nm3/h
10
12
14
16
18
20
22
24
28
32
36
40
10000
0,40
0,7
0,5
0,4
0,3
0,2
0,2
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
0,0
20000
0,80
1,4
1,0
0,7
0,5
0,4
0,3
0,3
0,2
0,2
0,1
0,1
0,1
30000
1,20
2,1
1,4
1,1
0,8
0,6
0,5
0,4
0,4
0,3
0,2
0,2
0,1
40000
1,61
2,8
1,9
1,4
1,1
0,9
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,2
50000
2,01
3,5
2,4
1,8
1,4
1,1
0,9
0,7
0,6
0,4
0,3
0,3
0,2
60000
2,41
4,2
2,9
2,1
1,6
1,3
1,0
0,9
0,7
0,5
0,4
0,3
0,3
70000
2,81
4,9
3,4
2,5
1,9
1,5
1,2
1,0
0,8
0,6
0,5
0,4
0,3
80000
3,21
5,6
3,9
2,8
2,2
1,7
1,4
1,1
1,0
0,7
0,5
0,4
0,3
90000
3,61
6,3
4,3
3,2
2,4
1,9
1,6
1,3
1,1
0,8
0,6
0,5
0,4
100000
4,02
6,9
4,8
3,5
2,7
2,1
1,7
1,4
1,2
0,9
0,7
0,5
0,4
110000
4,42
7,6
5,3
3,9
3,0
2,4
1,9
1,6
1,3
1,0
0,7
0,6
0,5
120000
4,82
8,3
5,8
4,3
3,3
2,6
2,1
1,7
1,4
1,1
0,8
0,6
0,5
130000
5,22
9,0
6,3
4,6
3,5
2,8
2,3
1,9
1,6
1,2
0,9
0,7
0,6
140000
5,62
9,7
6,8
5,0
3,8
3,0
2,4
2,0
1,7
1,2
0,9
0,8
0,6
150000
6,02
10,4
7,2
5,3
4,1
3,2
2,6
2,2
1,8
1,3
1,0
0,8
0,7
160000
6,43
11,1
7,7
5,7
4,3
3,4
2,8
2,3
1,9
1,4
1,1
0,9
0,7
180000
7,23
12,5
8,7
6,4
4,9
3,9
3,1
2,6
2,2
1,6
1,2
1,0
0,8
200000
8,03
13,9
9,6
7,1
5,4
4,3
3,5
2,9
2,4
1,8
1,4
1,1
0,9
220000
8,84
15,3
10,6
7,8
6,0
4,7
3,8
3,2
2,7
1,9
1,5
1,2
1,0
240000
9,64
16,7
11,6
8,5
6,5
5,1
4,2
3,4
2,9
2,1
1,6
1,3
1,0
260000 10,44 18,1
12,5
9,2
7,1
5,6
4,5
3,7
3,1
2,3
1,8
1,4
1,1
280000 11,24 19,5
13,5
9,9
7,6
6,0
4,9
4,0
3,4
2,5
1,9
1,5
1,2
300000 12,05 20,8
14,5
10,6
8,1
6,4
5,2
4,3
3,6
2,7
2,0
1,6
1,3
350000 14,06 24,3
16,9
12,4
9,5
7,5
6,1
5,0
4,2
3,1
2,4
1,9
1,5
400000 16,06 27,8
19,3
14,2 10,9
8,6
6,9
5,7
4,8
3,5
2,7
2,1
1,7
450000 18,07 31,3
21,7
16,0 12,2
9,6
7,8
6,5
5,4
4,0
3,1
2,4
2,0
500000 20,08 34,7
24,1
17,7 13,6 10,7
8,7
7,2
6,0
4,4
3,4
2,7
2,2
269
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 5 INSTALACIONES DE GASES COMBUSTIBLES
ANEXO 2: TABLA 9
VELOCIDAD DEL GAS EN METROS POR SEGUNDO EN UNA CONDUCCIÓN DE GAS
NATURAL SEGÚN LA POTENCIA TÉRMICA TRANSPORTADA. PRESIÓN DE 1,2 BAR
POTENCIA Y
CAUDAL
Diámetro interior de la conducción en mm
Kcal/h
Nm3/h
10
12
14
16
18
20
22
24
28
32
36
40
10000
0,93
1,6
1,1
0,8
0,6
0,5
0,4
0,3
0,3
0,2
0,2
0,1
0,1
20000
1,85
3,2
2,2
1,6
1,3
1,0
0,8
0,7
0,6
0,4
0,3
0,2
0,2
30000
2,78
4,8
3,3
2,5
1,9
1,5
1,2
1,0
0,8
0,6
0,5
0,4
0,3
40000
3,70
6,4
4,4
3,3
2,5
2,0
1,6
1,3
1,1
0,8
0,6
0,5
0,4
50000
4,63
8,0
5,6
4,1
3,1
2,5
2,0
1,7
1,4
1,0
0,8
0,6
0,5
60000
5,56
9,6
6,7
4,9
3,8
3,0
2,4
2,0
1,7
1,2
0,9
0,7
0,6
70000
6,48
11,2
7,8
5,7
4,4
3,5
2,8
2,3
1,9
1,4
1,1
0,9
0,7
80000
7,41
12,8
8,9
6,5
5,0
4,0
3,2
2,6
2,2
1,6
1,3
1,0
0,8
90000
8,33
14,4
10,0
7,4
5,6
4,4
3,6
3,0
2,5
1,8
1,4
1,1
0,9
100000
9,26
16,0
11,1
8,2
6,3
4,9
4,0
3,3
2,8
2,0
1,6
1,2
1,0
110000
10,19
17,6
12,2
9,0
6,9
5,4
4,4
3,6
3,1
2,2
1,7
1,4
1,1
120000
11,11
19,2
13,3
9,8
7,5
5,9
4,8
4,0
3,3
2,5
1,9
1,5
1,2
130000
12,04
20,8
14,5
10,6
8,1
6,4
5,2
4,3
3,6
2,7
2,0
1,6
1,3
140000
12,96
22,4
15,6
11,4
8,8
6,9
5,6
4,6
3,9
2,9
2,2
1,7
1,4
150000
13,89
24,0
16,7
12,3
9,4
7,4
6,0
5,0
4,2
3,1
2,3
1,9
1,5
160000
14,81
25,6
17,8
13,1 10,0
7,9
6,4
5,3
4,4
3,3
2,5
2,0
1,6
180000
16,67
28,8
20,0
14,7 11,3
8,9
7,2
6,0
5,0
3,7
2,8
2,2
1,8
200000
18,52
32,0
22,2
16,3 12,5
9,9
8,0
6,6
5,6
4,1
3,1
2,5
2,0
220000
20,37
35,2
24,5
18,0 13,8 10,9
8,8
7,3
6,1
4,5
3,4
2,7
2,2
240000
22,22
38,4
26,7
19,6 15,0 11,9
9,6
7,9
6,7
4,9
3,8
3,0
2,4
260000
24,07
41,6
28,9
21,2 16,3 12,9
10,4
8,6
7,2
5,3
4,1
3,2
2,6
280000
25,93
44,9
31,1
22,9 17,5 13,8
11,2
9,3
7,8
5,7
4,4
3,5
2,8
300000
27,78
48,1
33,4
24,5 18,8 14,8
12,0
9,9
8,3
6,1
4,7
3,7
3,0
350000
32,41
56,1
38,9
28,6 21,9 17,3
14,0
11,6
9,7
7,2
5,5
4,3
3,5
400000
37,04
64,1
44,5
32,7 25,0 19,8
16,0
13,2
11,1
8,2
6,3
4,9
4,0
450000
41,67
72,1
50,1
36,8 28,2 22,2
18,0
14,9
12,5
9,2
7,0
5,6
4,5
500000
46,30
80,1
55,6
40,9 31,3 24,7
20,0
16,5
13,9
10,2
7,8
6,2
5,0
270
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 5 INSTALACIONES DE GASES COMBUSTIBLES
GLOSARIO
Acometida: conexión a una red de distribución de gas canalizado para
servicio de un abonado individual o colectivo.
Adaptador-regulador Kosangas de presión regulable: cabezal para adaptar
los envases de G.L.P. UD 110 y UD 125 a la red y que permite regular la
presión de salida hasta 2 BAR.
Adaptador de salida libre: construcción similar al anterior pero que
descarga toda la presión de la botella y no permite regulación.
Adaptador-regulador “Kosangas” K 30: utilizado en instalaciones
domésticas con envases de gas butano UD 125 y que da una presión fija
de salida de 32 gr/cm2.
Aire propanado: mezcla de aire y gas propano que permite complementar
o sustituir eventualmente el gas natural canalizado.
Armario de regulación: conjunto normalizado que permiten conectar
las instalaciones de abonado a las acometidas, reduciendo la presión de
éstas a la de distribución o la de consumo.
Atmósfera: unidad de presión. Aproximadamente 1 Atmósfera = 1 BAR.
Bar: unidad de presión. Son submúltiplos el milibar (mBAR) y el mm.c.a.
(1 mBAR = 10 mm.c.a.).
Biogás: gas de origen vegetal o animal generado en cámaras con digestores
y utilizado habitualmente para consumo propio.
Columna de agua: aparato de medida para presiones bajas en el que se
provoca un desnivel hidráulico equivalente a la presión manométrica de
un gas, expresándose ésta en mm.c.a.
Condiciones normales de un gas: son las que se entienden a 0° C y presión
atmosférica.
Condiciones standard de un gas: son las que corresponden a +15° C y
presión atmosférica.
Condiciones reales de un gas: se refieren a las propiedades en las
condiciones específicas de distribución o alimentación.
Conducción: canalización por la que transcurre la fase gas o líquida.
Contador: aparato que mide y registra el caudal trasegado en m3/h a la
presión de distribución o consumo.
Densidad absoluta: masa por unidad de volumen.
Densidad aparente: también se le conoce como densidad ficticia y es la
relativa respecto a la del aire.
271
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 5 INSTALACIONES DE GASES COMBUSTIBLES
Depósitos de G.L.P: recipientes cilíndricos rematados por dos casquetes
esféricos y que se utilizan para almacenar gas a granel.
Ecuación de los gases perfectos: fórmula matemática que relaciona, en
valores absolutos, las denominadas “condiciones normales” con las
“condiciones reales” de un gas.
Envase I 350: envase normalizado que puede contener 35 Kgs. de gas
propano, provisto de válvula IESA.
Envase popular: pequeños envases no provistos de válvula de seguridad
y con un tapón roscado y que permiten transportarlos en vehículos no
autorizados.
Envase UD 110: envase normalizado que puede contener 11 Kgs. de gas
propano, provisto de válvula KOSANGAS.
Envase UD 125: envase normalizado que puede contener 12,5 Kgs. de
gas propano, provisto de válvula KOSANGAS.
Fórmulas de Renouard: fórmulas básicas para la determinación de la
pérdida de carga en una conducción de gas.
Gas a granel: gas propano comercial (hasta el 20% de gas butano) o
metalúrgico (100% propano puro) suministrado a través de camiones
cisterna a los depósitos fijos.
Gas canalizado: gas conducido por conducciones hasta los puntos de
consumo. Habitualmente es gas natural, pero existen pequeñas canalizaciones (urbanizaciones…) a partir de un depósito de G.L.P. a granel.
Gas combustible industrial: gases combustibles homogéneos y empleados
en los sectores residencial, industrial y terciario.
Gas comprimido: el que solamente se utiliza en fase gaseosa (gas natural).
Gas envasado: gas licuado del petróleo (butano o propano) que se
almacena en fase líquida en un envase móvil.
Gas licuado del petróleo: proveniente de la destilación de éste, se almacena
en fase líquida en grandes cisternas, para su posterior envase o distribución
a granel.
Gas manufacturado: producido a partir de diversas materias primas, es
el que antes se denominaba “gas ciudad”.
Gas natural: obtenido desde yacimientos en los cuales acompaña o no
al petróleo. Está constituido mayormente por gas metano.
Gaseoducto: canalización para transportar gas (especialmente gas natural)
a largas distancias.
Indicador de nivel: en un depósito de G.L.P. a granel indica, mediante
un sistema magnético, el % de llenado.
272
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 5 INSTALACIONES DE GASES COMBUSTIBLES
Índice de Wobbe: valor numérico en relación con el PCS de un gas y su
densidad aparente. Permite clasificar los gases en familias y está en
relación con la intercambiabilidad de éstos.
Inversores automáticos: aparatos utilizados en las baterías con envases
móviles de G.L.P. que permiten la entrada del ramal de reserva sin cortar
el paso del gas.
Inversores manuales: aparatos utilizados en las baterías con envases
móviles de G.L.P. que permiten la entrada del ramal de reserva cortando
el paso del gas.
Latiguillo: tubo flexible reforzado para soportar la alta presión cuyos
extremos están provistos de tuercas normalizadas.
Limitador de presión: aparato de seguridad colocado tras los manorreductores de MPB o inversores automáticos que impide, en caso de avería
de éstos, que la presión pase de 1,7 BAR en las instalaciones domésticas
y de 3 BAR en las industriales.
Manómetros: aparatos de fuelle o membrana, en seco o con glicerina,
que miden directamente la presión del gas.
Manorreductor fijo: aparato que mantiene constante la presión aguas
abajo en una conducción, sea cual sea el caudal y la presión de entrada,
dentro de unos límites.
Manorreductor ajustable: aparato que mantiene constante la presión
aguas abajo en una conducción, sea cual sea el caudal y la presión de
entrada, pero dispone de un tornillo de regulación que permite ajustarlo
dentro de unos pequeños límites (p.ej.: 200-350 mm.c.a.).
Manorreductor regulable: aparato que mantiene constante la presión
aguas abajo en una conducción pero que, gracias a una maneta que
controla el muelle antagónico del manorreductor puede hacer variar la
presión entre amplios límites (p.ej.: 0 a 3 BAR).
Multiválvula: accesorio de los depósitos de G.L.P. en la que se encuentra
la llave de paso de fase gas (utilización) y el indicador de punto alto de
llenado.
Pérdida de carga en una conducción: caída de presión en la misma, en
valores absolutos o en %.
Poder calorífico inferior: cantidad total de calor que genera una unidad
de volumen de un gas sin tener en cuenta el hipotético calor de
condensación del vapor de agua producido.
Poder calorífico superior: cantidad total de calor que genera una unidad
de volumen de un gas teniendo en cuenta el hipotético calor de
condensación del vapor de agua producido.
273
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 5 INSTALACIONES DE GASES COMBUSTIBLES
Potencia térmica: cantidad de calor quemado por unidad de tiempo.
Se expresa en KW o Kcal/h.
Temperatura de vaporización: es aquella a la que un gas licuado hierve
a presión atmosférica.
Válvula de carga: en un depósito de G.L.P. a granel se refiere a la boca
de llenado, en donde se conecta la manguera.
Válvula de corte: llave intercalada en un circuito, de cierre y apertura
rápidos (normalmente de 1/4 vuelta).
Válvulas de escape: alivian a la atmósfera las sobrepresiones transitorias
en una red de distribución. También se conocen como VAS (válvulas de
alivio por sobrepresión).
Válvulas de intercepción: denominadas VIS, pueden actuar por mínima
o por máxima presión cortando la línea distribuidora si se sobrepasan
los umbrales.
Válvula de regulación: llave intercalada en un circuito de cierre y apertura
suaves, que permite un ajuste del caudal controlado (compuerta y
similares).
Válvula de salida en fase liquida: en un depósito de G.L.P. a granel,
válvula conectada al tubo sonda mediante un adaptador tipo check-lock.
Válvula de seguridad de exceso de presión: en un depósito de G.L.P. a
granel, válvula hidrostática que abre a la presión de tarado 20 BAR en
caso de una elevación anormal de temperatura (incendio…).
Válvula de retención: permite el paso del gas solamente en un sentido.
Válvula pulsadora: permite acoplar los manómetros de muy baja presión
(ventómetros) a la red de distribución, de modo que la comunicación
con ésta se establezca solamente mientras se mantiene pulsada la válvula.
Vaporizador: diispositivo que mediante la aportación de calor externo
proveniente de una resistencia eléctrica o de una caldera de calefacción
hace hervir el gas propano líquido cuando el consumo de éste es tan
elevado que no basta la vaporización natural del depósito.
Ventómetro: manómetro para medir muy bajas presiones.
Volumen específico: se dice del volumen ocupado por un kilogramo del
gas, en condiciones normales, esto es, a 0° C y presión atmosférica.
274
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 5 INSTALACIONES DE GASES COMBUSTIBLES
CUESTIONARIO DE AUTOEVALUACIÓN
1. La densidad absoluta de un gas:
a. Es un valor fijo expresado en Kgs/m3
b. Es mayor cuanto mayor es su temperatura.
c. Es menor cuanto mayor es su temperatura.
2. La densidad aparente:
a. Es la relativa con respecto al agua.
b. Es la relativa con respecto al aire seco.
c. Es un valor independiente que depende solamente del tipo de
gas.
3. Un gas comprimido:
a. Es un gas difícilmente licuable.
b. Es un gas que no puede ser licuado.
c. Cualquier tipo de gas envasado es un gas comprimido.
4. Los gases licuados se alojan en envases fijos o móviles:
a. Llenos totalmente de líquido.
b. Llenos parcialmente de líquido que coexiste con el gas.
c. Un gas no puede ser líquido. Es incompatible.
5. El índice de Wobbe relaciona:
a. El poder calorífico inferior de un gas y la densidad aparente.
b. El poder calorífico superior de un gas y la densidad aparente.
c. El peso específico y el poder calorífico superior.
6. Si decimos que el PCS de un gas es de 10.000 Kcal/Nm3 indicamos
que:
a. El poder calorífico superior del gas es de 10.000 Kcal/m3 a una
temperatura de +15° C y una presión manométrica de 1 BAR.
b. El poder calorífico superior del gas es de 10.000 Kcal/m3 a una
temperatura de 0° C y una presión manométrica de 1 BAR.
c. El poder calorífico superior del gas es de 10.000 Kcal/m3 a una
temperatura de 0° C y una presión absoluta de 1 BAR.
275
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 5 INSTALACIONES DE GASES COMBUSTIBLES
7. En un envase con gas licuado la presión de vapor saturado:
a. Depende de la temperatura exterior si no hay consumo de gas.
b. Se conserva a un valor constante aún en el caso de una vaporización
natural muy elevada.
c. Ambas respuestas son erróneas.
8. La temperatura de vaporización de un gas licuado:
a. Es aquella en la que éste hierve a presión atmosférica.
b. Se expresa en ° C/Kg.
c. Ambas respuestas son correctas.
9. Una red de distribución de gas a una presión manométrica de 1,5 BAR
corresponde a:
a. MPA
b. MPB
c. AP
10. Un receptor alimentado a 55 mBAR lo está a:
a. MPA
b. MPB
c. BP
11. La presión manométrica 1000 mm.c.a. equivale:
a. A una presión absoluta de 1,1 BAR.
b. A una presión manométrica de 1000 mBAR.
c. A una presión manométrica de 10 gr/cm2.
12. La potencia térmica de una instalación se puede expresar:
a. En Kjulios.
b. En Kjulios/hora.
c. En KW.
13. Si en la placa de una caldera indica “Potencia térmica 60 Kjul/s”
a. Esa placa es incorrecta.
b. Esa placa es correcta.
c. La notación no es habitual, pero se puede aceptar.
276
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 5 INSTALACIONES DE GASES COMBUSTIBLES
14. La velocidad del gas en una conducción:
a. No debe ser menor de 5 m/s.
b. No debe ser mayor de 20 m/s.
c. Tienen que cumplirse ambas condiciones.
15. En la fórmula de Renouard para el cálculo de pérdidas de carga en
MPB los valores de las presiones:
a. Serán manométricos.
b. Serán absolutos.
c. No importa, ya que actuamos con diferencias de presiones.
16. Si la pérdida de carga en una conducción en MPB es del 12% de la
presión manométrica, el resultado es aceptable
a. Sí.
b. Sí, en el caso de que la velocidad del gas no exceda de 20 m/s
c. Sí, en el caso de que la velocidad del gas no sea inferior a 5 m/s.
17. En baja presión la pérdida de carga máxima admisible es:
a. Entre el 5% y el 10%.
b. Menos del 20%.
c. Depende de la longitud de la conducción.
18. La presión de utilización normalizada para los receptores de gas
butano es:
a. 370 mm.c.a.
b. 280 mm.c.a.
c. 180 mm.c.a.
19. La presión de utilización normalizada para los receptores de gas
natural es:
a. 370 mm.c.a.
b. 280 mm.c.a.
c. 180 mm.c.a.
20. Un armario de regulación para gas natural:
a. Tiene una presión de entrada siempre en MPB.
b. Puede tener una presión de entrada en MPA.
c. Su presión de salida es en MPB.
277
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 5 INSTALACIONES DE GASES COMBUSTIBLES
21. Un manorreductor fijo para BP tiene como misión:
a. Mantener fija la presión de salida siempre que no se modifique
el caudal de gas.
b. Subir la presión de salida si aumenta el consumo, para compensar
la pérdida de carga.
c. Mantener la presión de salida, sea cual sea la de entrada.
22. Si un regulador de contador para gas natural tiene una VIS de mínima
a 11 mBAR:
a. Ésta se disparará cuando la presión de salida sea inferior a este
valor, rearmándose manualmente.
b. El rearme será automático, pero sólo si se cierran todos los grifos
y no hay fuga en la instalación.
c. Los reguladores de contador no disponen de VIS de mínima.
23. Una válvula de escape VES:
a. Abre a la atmósfera cuando hay sobrepresión, sin cortar el paso
del gas.
b. Abre a la atmósfera cuando hay sobrepresión, cortando el paso
del gas.
c. Su utilización está prohibida.
24. Un envase de G.L.P. tipo UD 125 se utiliza:
a. Para almacenar 12,5 Kgs. de gas butano.
b. Para almacenar 12,5 Kgs. de gas propano.
c. Para almacenar 11 Kgs. de gas butano.
25. Los adaptadores-reguladores “Kosangas” K30 para envases de gas
butano:
a. Tienen una presión de salida de 32 gr/cm2.
b. Tienen una presión de salida de 37 gr/cm2.
c. Su presión de salida es de 150 mBAR si se han de usar para
recorridos largos.
26. Un limitador de presión no deja pasar ésta de:
a. 1,75 BAR.
b. 3,00 BAR en instalaciones industriales.
c. Ambas respuestas son correctas.
278
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 5 INSTALACIONES DE GASES COMBUSTIBLES
27. Un indicador de punto alto en un depósito de G.L.P. a granel:
a. Tiene como función verificar que el nivel máximo de llenado no
excede del 85%.
b. El nivel máximo de llenado no puede pasar del 95%.
c. Detecta que en la zona alta del depósito hay fase gas.
28. Los depósitos para almacenamiento de G.L.P. construidos para
montaje aéreo son:
a. Blancos.
b. Negros.
c. El color depende de la empresa suministradora de gas.
29. Un contador de gas mide directamente.
a. Caudales en Kilogramos/hora.
b. Caudales en m3/hora.
c. Caudales en m3.
279
280
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 5 INSTALACIONES DE GASES COMBUSTIBLES
BIBLIOGRAFÍA
Lorenzo Becco, J. L.: Los G.L.P. Los gases licuados del petróleo, Madrid:
Dirección de Marketing Repsol-Butano S.A., 1989.
Catálogo general MERCAGAS. Barcelona
Catálogo general S.A. KROMSCHROEDER.
El Gas: aparatos y aplicaciones, Barcelona: Compañía Roca Radiadores
S. A., 1990.
Manual del gas y sus aplicaciones, Barcelona: Sedigas, 1991.
Manual para la instalación de G.L.P., Repsol Butano.
281
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE
AGUA Y GAS
U.D. 6 INTERPRETACIÓN DE PLANOS
M 8 / UD 6
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 6 INTERPRETACIÓN DE PLANOS
ÍNDICE
Introducción..................................................................................
287
Objetivos ........................................................................................
289
1. Locales y terrenos....................................................................
291
1.1. Escalas numéricas.............................................................
291
1.2. Escalas gráficas .................................................................
291
1.3. Planos acotados ................................................................
291
2. Obra civil .................................................................................
293
2.1. Cimentaciones..................................................................
293
2.2. Casetas...............................................................................
294
3. Interpretacion de distancias de seguridad en plano.............
296
3.1. Generalidades...................................................................
296
3.2. Instalaciones de envases móviles de
G.L.P. UD 110 y UD 125 ..................................................
296
3.3. Instalaciones de envases móviles de
G.L.P. UD 110 e I 350 en batería.....................................
297
3.4. Depósitos fijos de G.L.P. ..................................................
298
4. Representacion de instalaciones ............................................
299
4.1. Simbología........................................................................
299
4.2. Esquemas ..........................................................................
299
4.3. Planos de planta ...............................................................
299
4.4. Utilización de la perspectiva isométrica .........................
300
5. Planos de detalle .....................................................................
302
6. Levantamiento de planos........................................................
304
6.1. Trazado de la perpendicular a una pared ......................
304
6.2. Trazado de una perpendicular desde una pared ...........
304
6.3. Trazado de una paralela a una pared .............................
305
6.4. Medición de locales mediante coordenadas ..................
306
6.5. Medición de locales por triangulación ...........................
306
6.6. Medición de ángulos........................................................
307
Resumen ........................................................................................
309
285
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 6 INTERPRETACIÓN DE PLANOS
Anexo 1: Planos de la instalación de G.L.P. con un depósito
fijo en terraza, para el servicio de un edificio destinado a
Restaurante y con tres plantas para oficinas ...............................
311
Glosario..........................................................................................
325
Cuestionario de autoevaluación...................................................
327
Bibliografía ....................................................................................
331
286
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 6 INTERPRETACIÓN DE PLANOS
INTRODUCCIÓN
En el módulo profesional correspondiente al conocimiento de las
“Técnicas de mecanizado y unión para instalaciones”, de primer curso
de este Ciclo Formativo se sientan los principios de la representación
gráfica de terrenos, locales e instalaciones.
Por ello, y a fin de evitar duplicidades, solamente vamos a tratar en esta
unidad didáctica aquellos conocimientos sobre representación gráfica
específicos de las instalaciones de gas, revisando los conceptos ya tratados
bajo este prisma.
Completamos la unidad con unas nociones básicas, necesarias para la
práctica profesional, sobre levantamiento de planos, en las que se indican
las operaciones fundamentales y la manera de realizar las mediciones.
Ello permitirá al instalador de gas poder dibujar planos sencillos en
donde ubicar casetas y fundaciones.
287
288
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 6 INTERPRETACIÓN DE PLANOS
OBJETIVOS
•
Revisar conceptos básicos en las técnicas de representación gráfica
(escalas numéricas y gráficas, planos acotados…).
•
Analizar los planos de obra civil empleados en la técnica del gas
(cimentaciones, casetas...).
•
Saber interpretar las distancias de seguridad en los planos.
•
Ser capaz de interpretar correctamente la simbología, esquemas,
planos de planta y las representaciones en perspectiva isométrica.
•
Conocer los criterios básicos para el levantamiento de planos sencillos,
como el trazado de perpendiculares y paralelas a una pared y saber
medir y transportar un ángulo.
•
Poder realizar mediciones de locales sencillos por triangulación y
mediante el uso de coordenadas.
289
290
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 6 INTERPRETACIÓN DE PLANOS
1. LOCALES Y TERRENOS
1.1. Escalas numéricas
Corresponden a la proporción entre las medidas que aparecen en el
plano y las reales. Si empleamos una escala 1/25 cada mm del plano
equivaldrá a 25 mm en la realidad. Las escalas normalizadas son, para
locales, 1/25,1/50 y 1/100. En cuanto a los terrenos, depende de su
tamaño, utilizándose escalas de 1/100, 1/250, 1/500 y 1/1000.
1.2. Escalas gráficas
Acompañan a los planos cuando es previsible la modificación de la escala
de éstos. Se imprimen junto con ellos, de modo que cualquier ampliación
o reducción queda reflejada en la correspondiente a la escala gráfica.
Figura 1. Escala gráfica
1.3. Planos acotados
Las cotas pueden ser enlazadas como se ve en la figura 2, o con un origen
común (cotas acumuladas), como se ve en la figura 3. El sistema de cotas
acumuladas es más práctico para el replanteo ya que evita la posible
acumulación de errores.
Figura 2. Plano acotado con cotas enlazadas
291
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 6 INTERPRETACIÓN DE PLANOS
Los pilares centrales deberán estar acotados entre ejes, ya que en caso
contrario nos exponemos a que posteriores recubrimientos decorativos
o funcionales nos falseen las medidas.
Figura 3. Plano acotado con cotas acumuladas o de origen común
292
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 6 INTERPRETACIÓN DE PLANOS
2. OBRA CIVIL
2.1. Cimentaciones
Se representa la cimentación de hormigón armado para un depósito
normalizado de 4.000 litros destinado al almacenamiento de G.L.P.
Figura 4. Cimentación
En las siguientes figura se detallan el varillaje (figura 5) y el sistema de
anclado del depósito (figura 6).
Figura 5. Detalle del varillaje de la cimentación de un depósito de G.L.P. de 4.000 litros
293
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 6 INTERPRETACIÓN DE PLANOS
Figura 6. Detalle del anclado
2.2. Casetas
En la técnica del gas se emplean casetas para:
•
Alojamiento de envases móviles de G.L.P. en batería.
•
Ubicación de contadores en el exterior.
•
Equipos de trasvase y vaporizadores en instalaciones industriales de
G.L.P.
Figura 7. Caseta para alojamiento de 4+4 envases de G.L.P. I-350
294
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 6 INTERPRETACIÓN DE PLANOS
•
Estaciones de regulación y medida.
Se acompaña el plano correspondiente a una caseta para alojar una
batería de 4+4 envases móviles I-350, de gas propano.
Las medidas de las casetas no están sujetas a reglamentación alguna,
siempre que su ventilación fija exceda el 20% de la superficie del suelo.
Su forma y dimensiones dependen de las circunstancias y el instalador,
a la vista de éstas, las decidirá, siempre teniendo en cuenta la facilidad
en el recambio de los envases agotados. No deben ser de un tamaño
excesivo a fin de evitar que se coloquen en ellos materiales ajenos a la
instalación. Para su cerramiento se empleará un candado, nunca una
cerradura. Recordamos que el diámetro de un envase I 350 es de 30
centímetros.
295
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 6 INTERPRETACIÓN DE PLANOS
3. INTERPRETACIÓN DE DISTANCIAS DE SEGURIDAD
EN PLANO
3.1. Generalidades
El instalador, antes de comenzar un montaje debe verificar sobre el plano
que las distancias de seguridad reglamentarias se cumplen. Las mediciones
de éstas se deben realizar teniendo en cuenta el recorrido más corto que
seguiría el gas en caso de fuga desde los envases a los puntos de riesgo.
La existencia de pantallas verticales u horizontales se ha de tener en
cuenta, así como la existencia de rejillas de ventilación o cualquier otro
orificio.
Figura 8. Verificación de la distancia entre dos puntos
3.2. Instalaciones de envases móviles de G.L.P. UD 110
y UD 125
Las distancias de seguridad desde los envases UD 125 (gas butano) y
UD 110 (gas propano) han de ser, como mínimo:
•
A enchufes eléctricos: 0,50 metros.
•
A interruptores y conductores eléctricos: 0,30 metros.
•
A hornillos y radiadores de calefacción, si no hay mampara intermedia:
0,30 metros.
•
A hornillos y radiadores de calefacción, si hay una mampara intermedia
que proteja de la radiación: 0,10 metros.
•
A calderas de calefacción y similares, si no hay mampara intermedia:
1,50 metros.
•
A calderas de calefacción y similares, si hay una mampara intermedia
que proteja de la radiación: 0,50 metros.
296
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 6 INTERPRETACIÓN DE PLANOS
Estas distancias se entienden para un máximo de dos botellas en descarga
simultánea. Si hubiera más (caso de emplear envases de gas propano UD
110) nos regiríamos por las distancias reglamentarias en instalaciones
con envases de más de 35 Kgs.
3.3. Instalaciones de envases móviles de G.L.P. UD 110
e I 350 en batería
Las distancias de seguridad mínimas (que se habrán de verificar sobre
los planos) se reseñan en la tabla siguiente.
Interior(*)
Exterior
Exterior
Exterior
Número máximo de botellas I 350
1+1
1+1
5+5
14+14
Grupo
1°
1°
2°
3°
Hogares de cualquier tipo
3,00 m.
3,00 m.
5,00 m.
6,00 m.
Interruptores y enchufes eléctricos
1,00 m.
1,00 m.
2,00 m.
3,00 m.
Conductores eléctricos
0,50 m.
0,50 m.
0,50 m.
0,50 m.
Motores eléctricos y de explosión
3,00 m.
3,00 m.
5,00 m.
6,00 m.
Registros de alcantarillas y desagües
3,00 m.
1,00 m.
2,00 m.
3,00 m.
Aberturas a sótanos
3,00 m.
1,00 m.
4,00 m.
5,00 m.
(*) Solo si V > 1.000 m3 y S > 150 m2
Figura 9. Verificación de las distancias de seguridad en una instalación del grupo 2°
297
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 6 INTERPRETACIÓN DE PLANOS
1. Cocina: Distancia total 2,93+2,45 m = 5,38 m. CUMPLE.
2. Bomba con motor eléctrico. NO CUMPLE.
3. Desagüe. NO CUMPLE
4. Toma de corriente. NO CUMPLE
5. Distancia a vía pública. CUMPLE.
Si no se desea cambiar la ubicación de la caseta se deberán desplazar la
bomba con motor eléctrico, el desagüe y la toma de corriente, de modo
que queden a una distancia respectiva de, al menos, 5,00 metros, 2,00
metros y 2,00 metros de aquella.
3.4. Depósitos fijos de G.L.P.
Este tipo de instalaciones no pueden ser realizadas, por imperativo legal,
más que por instaladores IG-4 y empresas EG-4, por lo que exceden los
límites de este texto. A efectos de interpretación de planos se incluye
como Anexo 1 los correspondientes a la instalación de gas propano con
un depósito fijo en la terraza de un edificio destinado a restaurante y
tres plantas de oficinas.
298
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 6 INTERPRETACIÓN DE PLANOS
4. REPRESENTACIÓN DE INSTALACIONES
4.1. Simbología
La simbología a utilizar es la incluida en el Anexo 1 de la unidad
didáctica 5, al cual nos remitimos.
4.2. Esquemas
Los esquemas representan las características técnicas de una canalización
de gas y su parque de almacenamiento, aunque en ellos no se refleja
(excepto en el caso de instalaciones muy sencillas) el recorrido de la
instalación ni sus dimensiones.
Figura 10. Esquema con simbología normalizada
Dejamos al alumno como ejercicio la completa interpretación del esquema
de instalación de un restaurante con batería para 4+4 envases móviles,
a partir de la simbología que hemos indicado. Este ejercicio está incluido
también en el test de autoevaluación.
4.3. Planos de planta
En ellos se indica el recorrido de las conducciones desde el parque de
almacenamiento o acometida hasta los receptores. Siempre se deberán
completar con esquemas ya que este tipo de representación hace difícil
reflejar las características técnicas de la instalación. En ellos deben figurar
las características de las entradas de aire para la ventilación y la evacuación
de los gases quemados.
299
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 6 INTERPRETACIÓN DE PLANOS
Figura 11. Plano de planta con detalle de la canalización de gas
4.4. Utilización de la perspectiva isométrica
La perspectiva isométrica refleja sobre el plano las tres dimensiones
espaciales, utilizando ejes que forman entre sí 120°, tal como vemos en
el “prisma isométrico” que se adjunta.
Figura 12. Prisma isométrico
La denominada por los instaladores simplemente “isométrica” es la
manera más sencilla e intuitiva de representar una canalización.
Visualmente distorsiona algo la figura representada con respecto a otros
tipos de perspectiva (caballera, cónica…) pero tiene la gran ventaja de
300
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 6 INTERPRETACIÓN DE PLANOS
no tener reducción de proporción en ninguno de los ejes, lo cual facilita
su ejecución y da la posibilidad de realizar medidas sobre ella.
Figura 13. Perspectiva isométrica de una instalación de gas
301
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 6 INTERPRETACIÓN DE PLANOS
5. PLANOS DE DETALLE
Los planos de detalle reflejan características muy concretas de las
instalaciones o aparatos a gas que no pueden ser incluidas en los esquemas
y planos de planta, como por ejemplo:
•
Detalles del conexionado de receptores a la red distribuidora.
•
Detalles de los sistemas de ventilación y evacuación de gases quemados.
•
Esquemas eléctricos de los equipos auxiliares de detección y control.
•
Detalles constructivos de las rampas de alimentación a quemadores.
•
Plantillas para colocación de receptores sobre paramentos verticales.
Acompañamos un plano de detalle correspondiente a una rampa de
alimentación a un quemador de baja presión, con control de estanqueidad
de barboteo. Las electroválvulas principales son del tipo NC, esto es,
cerradas en ausencia de tensión, y están accionadas por un termostato
de control en serie con el presostato de mínima, que actúa a falta de gas.
La electroválvula de venteo es del tipo NA, esto es, abierta en ausencia
de tensión y abre cuando las principales cierran. Caso de que haya una
fuga en la primera de las electroválvulas principales pasará gas al depósito
de glicerina, en donde barboteará detectando este fallo de seguridad.
Figura 14. Plano de detalle
302
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 6 INTERPRETACIÓN DE PLANOS
RAMPA DE ALIMENTACIÓN A QUEMADOR EN BAJA PRESIÓN CON CONTROL DE
ESTANQUEIDAD POR BARBOTEO
1
Llave de paso embridada DN40 y PN 25 de 1/4 vuelta.
2
Ventómetro con válvula pulsadora roscada de 1/2"
3
Manorreductor embridado DN40 con filtro, presión ajustable entre 100 y
400 mm.c.a., toma de impulsos interna. Caudal 40 Nm3/h
4
Presostato mínima roscado 1/2"
5
Válvula solenoide embridada DN40, con regulador de caudal tipo NC.
Apertura y cierre rápidos.
6
Electroválvula de venteo roscada 3/4" tipo NA. Apertura y cierre rápidos.
7
Detector fugas glicerina, roscado 3/4".
8
Quemador
303
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 6 INTERPRETACIÓN DE PLANOS
6. LEVANTAMIENTO DE PLANOS
6.1. Trazado de la perpendicular a una pared
Figura 15. Trazado de perpendiculares en la medición para planos
Para averiguar la distancia exacta entre un punto dado y un cerramiento
o una pared (por ejemplo para verificar distancias de seguridad en un
depósito de gas) basta trazar la perpendicular desde éste a la pared de
referencia. Para ello el método más sencillo es coger una cinta métrica
flexible (o un cordel si no disponemos de ella) y trazar arcos de un radio
cada vez mayor hasta que, con la cinta o cordel bien tenso, se produzca
la tangencia con la pared. El punto de tangencia, unido con el origen,
nos da la perpendicular a esa pared.
6.2. Trazado de una perpendicular desde una pared
Si disponemos de una escuadra grande apoyaremos un regle sobre la
pared y a continuación trazaremos la perpendicular. Pero si no disponemos
de una escuadra grande, que es lo más habitual, utilizaremos el teorema
de Pitágoras para poder trazar con facilidad. Considerando que, en un
triángulo rectángulo se cumple siempre que:
A2 = B2 + C2
Siendo A la hipotenusa del triángulo, y B y C los catetos, cualquier valor
de estos tres que cumpla la igualdad anterior indica que estamos ante
un triángulo rectángulo. Como los valores más sencillos de memorizar
son:
A=5
B=3
C=4
304
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 6 INTERPRETACIÓN DE PLANOS
Estos (o sus múltiplos o submúltiplos) son los más empleados en la
práctica. Es suficiente una cinta métrica flexible para poder trazar la
perpendicular, procediendo como se indica en la figura adjunta.
Figura 16. Levantamiento de planos: Trazado de una perpendicular desde un punto
6.3. Trazado de una paralela a una pared
Es suficiente trazar dos perpendiculares y unirlas a la distancia requerida
de la pared, tal como se indica en la figura.
Figura 17. Levantamiento de planos: Trazado de una perpendicular desde una pared
305
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 6 INTERPRETACIÓN DE PLANOS
6.4. Medición de locales mediante coordenadas
Este método es recomendable solamente en el caso de que los ejes de
los pilares estén bien alineados. Debe trazarse un eje paralelo a estos de
modo que se pueda determinar los puntos de tangencia sobre este desde
los puntos singulares.
Figura 18. Levantamiento de planos: método de las coordenadas
6.5. Medición de locales por triangulación
Es el método más sencillo y utilizado. Es suficiente descomponer el local
en triángulos midiendo además todas las diagonales complementarias
posibles, a fin de verificar la exactitud de las medidas.
Figura 19. Levantamiento de planos: Triangulación
306
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 6 INTERPRETACIÓN DE PLANOS
6.6. Medición de ángulos
En la figura se indica la manera de proceder. Una vez medido el ángulo
se puede replantear el triángulo isósceles en un plano y medir con un
goniómetro, aunque el resultado no nos asegura gran exactitud, por lo
que es mejor acotar el ángulo tal como lo hemos medido.
Figura 20. Levantamiento de planos: medición y acotación de ángulos
307
308
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 6 INTERPRETACIÓN DE PLANOS
RESUMEN
Los fundamentos de la representación gráfica de las instalaciones de gas
se incluyen en el módulo profesional “Técnicas de mecanizado y unión”
al cual nos remitimos para un mayor abundamiento. Los locales y terrenos
se representan mediante escalas numéricas, escalas gráficas y sistemas
acotados.
Las escalas numéricas representan la proporción entre las dimensiones
en estos y las reales, siendo las más empleadas 1/10, 1/25, 1/50 y 1/100
para locales y 1/250 y 1/500 para terrenos. Las escalas gráficas son
segmentos en los que se representan a escala longitudes transportables.
Son menos exactas que las numéricas pero muy utilizadas siempre que
se han de manipular planos realizando ampliaciones o reducciones de
estos, escala gráfica incluida.
Los planos acotados son muy útiles en obra. Las cotas pueden ser enlazadas
o acumuladas, desde un origen. Estas últimas tienen la ventaja de no
acumular errores de medición en los replanteos.
Los planos de obra civil empleados en la técnica del gas corresponden,
además de los locales y terrenos, a las bancadas, cimentaciones y casetas
para contadores y envases móviles de G.L.P. Las distancias de seguridad
se medirán teniendo en cuenta el recorrido del gas en caso de fuga, así
como la existencia de pantallas y orificios de ventilación.
Los esquemas reflejan las características técnicas de las instalaciones, con
la simbología adecuada. Los planos de canalización nos indican su
recorrido y las perspectivas isométricas dan una idea tridimensional del
recorrido de las conducciones.
El conocimiento básico de las técnicas de medición es imprescindible
para poder generar planos, incluyendo las técnicas para trazado de
perpendiculares y paralelas, la medición de ángulos y los sistemas de
coordenadas y triangulación.
309
310
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 6 INTERPRETACIÓN DE PLANOS
ANEXO 1
Proyecto de una instalacion de G.L.P. con depósito fijo en
la terraza de un edificio destinado a restaurante (planta
baja y entresuelo) y tres plantas para oficinas
La cocina principal del restaurante está en la planta baja, disponiendo
de un servicio de office en el entresuelo. Las 3 plantas destinadas a oficina
están provistas de calderas de calefacción independientes. Todo ello se
sirve desde un depósito fijo para G.L.P. de 4 m3 de volumen instalado en
la terraza del edificio, propiedad de la empresa suministradora, utilizándose
contadores para cada uno de los 4 abonados.
PLANO N°
CONCEPTO
1
Depósito G.L.P. y valvulería.
2
Ubicación depósito en terraza. Distancias de seguridad.
3
Cimentación y cerramientos.
4
Caseta contadores
5
Esquema instalación colectiva
6
Esquemas instalaciones receptoras
7
Plano de canalización instalación colectiva
8
Planta baja: ubicación receptores y ventilación.
9
Planta baja: detalle canalización.
10
Entresuelo: ubicación receptores y ventilación.
11
Entresuelo: detalle canalización.
12
Plantas 1ª,2ª y 3ª: ubicación receptores y ventilación.
13
Plantas 1ª,2ª y 3ª: detalle canalización.
311
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 6 INTERPRETACIÓN DE PLANOS
Depósito G.L.P.
1. Válvula de llenado 1 1/4"NPT
5. Fase líquida tubo buzo 3/4" NPT
2. Válvula de seguridad 1 1/4" NPT
6. Nivel magnético JUNIOR 1.200
3. Multiválvula 3/4" NPT
7. Drenaje 3/4" NPT
4. Fase líquida tubo buzo 3/4" NPT
INSTALACION DE G.L.P. CON UN DEPÓSITO FIJO DE 4.000 LITROS PARA SERVICIO
DE UN EDIFICIO DESTINADO A RESTAURANTE Y OFICINAS, SITUADO EN TERRAZA.
DIMENSIONES DEL DEPÓSITO. VALVULERIA.
Plano n°
EL TITULAR
Escala:
Fecha: 4/06
Revisado
312
EL TÉCNICO
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 6 INTERPRETACIÓN DE PLANOS
Ubicación del depósito en terraza
INSTALACION DE G.L.P. CON UN DEPÓSITO FIJO DE 4.000 LITROS PARA SERVICIO
DE UN EDIFICIO DESTINADO A RESTAURANTE Y OFICINAS, SITUADO EN TERRAZA.
PLANO DE UBICACIÓN DEPÓSITO EN TERRAZA. DISTANCIAS DE SEGURIDAD.
Plano n° 2
EL TITULAR
Escala: Gráfica.
Fecha: 4/06
Revisado
313
EL TÉCNICO
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 6 INTERPRETACIÓN DE PLANOS
Cimentación y cerramientos
INSTALACION DE G.L.P. CON UN DEPÓSITO FIJO DE 4.000 LITROS PARA SERVICIO
DE UN EDIFICIO DESTINADO A RESTAURANTE Y OFICINAS, SITUADO EN TERRAZA.
PLANO DE : CIMENTACION Y CERRAMIENTOS.
Plano n° 3
EL TITULAR
Escala: Gráfica.
Fecha: 4/06
Revisado
314
EL TÉCNICO
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 6 INTERPRETACIÓN DE PLANOS
Caseta de contadores
INSTALACION DE G.L.P. CON UN DEPÓSITO FIJO DE 4.000 LITROS PARA SERVICIO
DE UN EDIFICIO DESTINADO A RESTAURANTE Y OFICINAS, SITUADO EN TERRAZA.
PLANO DE : CASETA DE CONTADORES.
Plano n° 4
EL TITULAR
Escala: Gráfica
Fecha: 4/06
Revisado
315
EL TÉCNICO
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 6 INTERPRETACIÓN DE PLANOS
Instalación colectiva
INSTALACION DE G.L.P. CON UN DEPÓSITO FIJO DE 4.000 LITROS PARA SERVICIO
DE UN EDIFICIO DESTINADO A RESTAURANTE Y OFICINAS, SITUADO EN TERRAZA.
ESQUEMA DE LA INSTALACION COLECTIVA.
Plano n° 5
EL TITULAR
Escala:
Fecha: 4/06
Revisado
316
EL TÉCNICO
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 6 INTERPRETACIÓN DE PLANOS
Instalaciones receptoras individuales
INSTALACION DE G.L.P. CON UN DEPÓSITO FIJO DE 4.000 LITROS PARA SERVICIO
DE UN EDIFICIO DESTINADO A RESTAURANTE Y OFICINAS, SITUADO EN TERRAZA.
ESQUEMAS DE LAS INSTALACIONES RECEPTORAS INDIVIDUALES.
Presión de servicio 370 mm.c.a.
Plano n° 6
EL TITULAR
Escala:
Fecha:
Revisado
317
EL TÉCNICO
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 6 INTERPRETACIÓN DE PLANOS
Canalización instalación colectiva
INSTALACION DE G.L.P. CON UN DEPÓSITO FIJO DE 4.000 LITROS PARA SERVICIO
DE UN EDIFICIO DESTINADO A RESTAURANTE Y OFICINAS, SITUADO EN TERRAZA.
PLANO DE CANALIZACION INSTALACION COLECTIVA.
Plano n° 7
EL TITULAR
Escala: Gráfica.
Fecha: 4/06
Revisado
318
EL TÉCNICO
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 6 INTERPRETACIÓN DE PLANOS
Ventilación planta baja
INSTALACION DE G.L.P. CON UN DEPÓSITO FIJO DE 4.000 LITROS PARA SERVICIO
DE UN EDIFICIO DESTINADO A RESTAURANTE Y OFICINAS, SITUADO EN TERRAZA.
PLANO DE PLANTA BAJA: UBICACIÓN RECEPTORES Y VENTILACIÓN.
Plano n° 8
EL TITULAR
Escala: Gráfica
Fecha: 4/06
Revisado
319
EL TÉCNICO
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 6 INTERPRETACIÓN DE PLANOS
Canalización planta baja
INSTALACION DE G.L.P. CON UN DEPÓSITO FIJO DE 4.000 LITROS PARA SERVICIO
DE UN EDIFICIO DESTINADO A RESTAURANTE Y OFICINAS, SITUADO EN TERRAZA.
PLANO DE PLANTA BAJA: DETALLE CANALIZACIÓN.
Plano n° 9
EL TITULAR
Escala: Gráfica
Fecha: 4/06
Revisado
320
EL TÉCNICO
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 6 INTERPRETACIÓN DE PLANOS
Ventilación entresuelo
INSTALACION DE G.L.P. CON UN DEPÓSITO FIJO DE 4.000 LITROS PARA UN
EDIFICIO DESTINADO A RESTAURANTE Y OFICINAS.
ENTRESUELO: RECEPTORES Y VENTILACIÓN.
Plano n° 10
EL TITULAR
Escala: Gráfica
Fecha: 4/06
Revisado
321
EL TÉCNICO
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 6 INTERPRETACIÓN DE PLANOS
Canalización en entresuelo
INSTALACION DE G.L.P. CON UN DEPÓSITO FIJO DE 4.000 LITROS PARA SERVICIO
DE UN EDIFICIO DESTINADO A RESTAURANTE Y OFICINAS, SITUADO EN TERRAZA.
PLANO DE DETALLE CANALIZACION EN ENTRESUELO.
Plano n° 11
EL TITULAR
Escala: Gráfica
Fecha: 4/06
Revisado
322
EL TÉCNICO
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 6 INTERPRETACIÓN DE PLANOS
Ventilación plantas 1ª,2ª y 3ª
INSTALACION DE G.L.P. CON UN DEPÓSITO FIJO DE 4.000 LITROS PARA SERVICIO
DE UN EDIFICIO DESTINADO A RESTAURANTE Y OFICINAS, SITUADO EN TERRAZA.
PLANO DE PLANTAS 1ª,2ª Y 3ª: RECEPTORES Y VENTILACIÓN.
Plano n° 12
EL TITULAR
Escala: Gráfica
Fecha: 4/06
Revisado
323
EL TÉCNICO
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 6 INTERPRETACIÓN DE PLANOS
Canalización plantas 1ª,2ª y 3ª
INSTALACION DE G.L.P. CON UN DEPÓSITO FIJO DE 4.000 LITROS PARA SERVICIO
DE UN EDIFICIO DESTINADO A RESTAURANTE Y OFICINAS, SITUADO EN TERRAZA.
PLANO DE PLANTAS 1ª,2ª Y 3ª : DETALLE CANALIZACIÓN.
Plano n° 13
EL TITULAR
Escala: Gráfica
Fecha: 4/06
Revisado
324
EL TÉCNICO
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 6 INTERPRETACIÓN DE PLANOS
GLOSARIO
Caseta: pequeño recinto cerrado, construido de obra de albañilería o
prefabricado (siempre con material ininiflamable) destinado a albergar
contadores, envases de G.L.P. o equipos de carga y trasvase.
Cimentación: realizada habitualmente de obra de albañilería, debe
soportar las cargas de los elementos a ella anclados, incluyendo, en el
caso de los depósitos de G.L.P., el peso del agua en la prueba hidráulica.
Cotas acumuladas: parten de un origen común, por lo que no se acumulan
errores de medición.
Cotas enlazadas: son las habitualmente empleadas, sumándose para dar
la longitud total.
Distancia de seguridad: recorrido realizado por el gas en caso de fuga.
Escala gráfica: segmento dividido en unidades de medida, que conserva
las proporciones de origen con las medidas del plano aunque este se
reduzca o amplíe.
Escala numérica: proporción entre las medidas del plano y las de la
realidad.
Esquema: expresión gráfica simple de las características técnicas de una
instalación sin detalle del recorrido de ésta.
Isométrica: expresión simple de una instalación de gas realizada en
perspectiva isométrica, en la que se indica su recorrido y longitud de los
tramos
Perspectiva isométrica: tipo de perspectiva que utiliza tres ejes a 120° sin
reducción de longitud.
Plano de canalización: el que indica sobre planos de planta o alzado el
recorrido de las conducciones de gas.
Plano de detalle: desarrolla puntos concretos tal como la ventilación,
conexionado de receptores…
Simbologia: conjunto de grafos que representan los distintos componentes
de una instalación de gas y que están incluidos en el anexo 1 a la unidad
didáctica 5.
325
326
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 6 INTERPRETACIÓN DE PLANOS
CUESTIONARIO DE AUTOEVALUACIÓN
1) ¿Qué es una escala gráfica? Cita sus ventajas e inconvenientes.
2) Diferencia las cotas enlazadas de las cotas acumuladas.
3) Considerando que los envases móviles de G.L.P. tienen un diámetro
de 30 centímetros, verifica si en una caseta que tiene unas medidas
de planta de 210x80 cm., caben un total de 6+6 botellas I 350 y explica
cómo deben estar alojadas.
4) Si hemos de cerrar una caseta para almacenamiento de envases
móviles de G.L.P.:
a) Usaremos una cerradura.
b) Es preferible usar un candado.
c) No deberemos poner nada de esto, ya que está prohibido cerrar
con llave las casetas de gas por si hay alguna emergencia.
5) En una instalación doméstica con envases UD 125 de gas butano, las
botellas deben distar de los hornillos y radiadores de calefacción:
a) 0,30 metros como mínimo.
b) Esta distancia se puede reducir si hay una mampara de protección.
c) 0,50 metros como mínimo.
6) Una batería para 4+4 envases del tipo UD 110 (propano 11 Kgs) tiene
unas distancias de seguridad:
a) Iguales a las de los envases UD 125.
b) Iguales a las de los envases I 350.
c) Tiene una normativa propia.
7) Una batería de 6+6 envases móviles de G.L.P. debe distar de la abertura
de un desagüe:
a) 3,00 metros como mínimo.
b) 2,00 metros como mínimo.
c) 5,00 metros como mínimo.
8) Una batería de 4+4 envases móviles de G.L.P. debe distar de la vía
pública
a) 3,00 metros como mínimo.
b) 6,00 metros como mínimo.
c) 5,00 metros como mínimo.
327
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 6 INTERPRETACIÓN DE PLANOS
9) ¿Se puede instalar una batería para 1+1 envases de gas propano de
35 Kgs. en un almacén en el que la superficie es de 300 m2 y cuya
altura es de 3 metros? ¿Por qué?
10)Identifica cada uno de los componentes del esquema adjunto
rellenando la tabla adjunta.
Instalación con envases móviles de G.L.P.
Refer.
Cantidad
Concepto
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
328
Caudal
Presión
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 6 INTERPRETACIÓN DE PLANOS
11)Identifica cada uno de los componentes del esquema adjunto
rellenando la tabla adjunta.
Instalación colectiva con depósito de G.L.P.
Refer.
Cantidad
Concepto
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
329
Caudal
Presión
330
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 6 INTERPRETACIÓN DE PLANOS
BIBLIOGRAFÍA
Lorenzo Becco, J. L.: Los G.L.P. Los gases licuados del petróleo, Madrid:
Dirección de Marketing Repsol-Butano S.A, 1989.
Manual del gas y sus aplicaciones, Barcelona: Sedigas, 1991.
331
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE
AGUA Y GAS
U.D. 7 MONTAJE Y MANTENIMIENTO DE
INSTALACIONES DE GAS
M 8 / UD 7
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 7 MONTAJE Y MANTENIMIENTO DE INSTALACIONES DE GAS
ÍNDICE
Introducción..................................................................................
339
Objetivos ........................................................................................
341
1. Fases de montaje .....................................................................
343
2. Especificaciones técnicas ........................................................
344
2.1. Generalidades.................................................................
344
2.2. Casetas para alojar envases de gas propano UD 110
ó I 350 en batería ...........................................................
345
2.3. Casetas para contadores.................................................
346
2.4. Cimentaciones para depósitos fijos de G.L.P. ..............
346
2.5. Manorreductores............................................................
346
2.6. Limitadores.....................................................................
347
2.7. Contadores .....................................................................
348
2.8. Conducciones.................................................................
348
2.9. Válvulas de corte y regulación .......................................
348
2.10. Valvulería para depósitos fijos de G.L.P. ......................
349
2.11. Entradas de aire para la ventilación..............................
350
2.12. Salida de gases quemados..............................................
350
3. Procedimientos y operaciones de replanteo de las
instalaciones ............................................................................
351
3.1. Obra civil ........................................................................
351
3.2. Red de distribución........................................................
352
4. Útiles, herramientas y medios empleados en el montaje.
Técnicas de utilización ...........................................................
354
4.1. Generalidades.................................................................
354
4.2. Herramientas manuales.................................................
354
4.3. Herramientas electroportátiles .....................................
355
5. Montaje de redes .....................................................................
356
5.1. Tuberías de cobre...........................................................
356
5.2. Tuberías de acero ...........................................................
357
5.3. Tuberías de polietileno ..................................................
357
5.4. Accesorios .......................................................................
358
335
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 7 MONTAJE Y MANTENIMIENTO DE INSTALACIONES DE GAS
6. Montaje de máquinas y equipos. Técnicas y operaciones
de ensamblado, asentamiento, alineación sujeción, etc.......
359
6.1. Generalidades.................................................................
359
6.2. Baterías de envases móviles de G.L.P. ..........................
359
6.3. Depósitos fijos de G.L.P. ................................................
360
7. Puesta en servicio ....................................................................
362
7.1
Generalidades.................................................................
362
7.2. Reglamentos de aplicación............................................
362
7.3. Verificaciones .................................................................
363
7.4. Pruebas de estanqueidad de las canalizaciones ...........
364
7.5. Puesta en marcha de instalaciones con baterías
con envases móviles de G.L.P. ......................................
366
7.6. Puesta en marcha de instalaciones con depósitos
fijos de G.L.P. .................................................................
366
8. Montaje de cuadros de protección y automatismo y redes
eléctricas ..................................................................................
369
8.1. Generalidades.................................................................
369
8.2. Instalaciones con envolventes antideflagrantes ...........
369
8.3. Conexiones equipotenciales..........................................
370
8.4. Puesta a tierra .................................................................
371
9. Mantenimiento preventivo de instalaciones de gas ..............
372
9.1. Mantenimiento preventivo ............................................
372
9.2. Manuales de mantenimiento y reparación...................
372
9.3. Revisiones en instalaciones receptoras domésticas
en BP...............................................................................
373
9.4. Revisiones periódicas en las instalaciones con
envases móviles de G.L.P. en batería.............................
373
9.5. Revisiones periódicas de las instalaciones con
depósitos fijos de G.L.P. ................................................
374
9.6. Instalaciones de gran potencia......................................
375
10. Tipologia de las averias...........................................................
376
10.1. Diagnóstico y localización..............................................
376
10.2. Operaciones de mantenimiento: técnicas y
procedimientos. Herramientas .....................................
336
376
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 7 MONTAJE Y MANTENIMIENTO DE INSTALACIONES DE GAS
10.3. Averías en receptores .....................................................
376
10.4. Averías en conducciones................................................
377
10.5. Averías en baterías para envases de G.L.P. ..................
377
10.6. Averías en depósitos de G.L.P. ......................................
377
11. Seguridad en las operaciones de montaje y
mantenimiento de instalaciones ............................................
380
Resumen ........................................................................................
383
Glosario .........................................................................................
385
Cuestionario de autoevaluacion...................................................
389
Bibliografía ....................................................................................
397
Glosario del Módulo .....................................................................
399
337
338
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 7 MONTAJE Y MANTENIMIENTO DE INSTALACIONES DE GAS
INTRODUCCIÓN
A lo largo de esta unidad didáctica vamos a exponer los criterios a que
debemos atenernos para realizar las operaciones de montaje y
mantenimiento de instalaciones de gas, así como para realizar las pruebas
de estanqueidad y proceder a su puesta en marcha. Operaciones que el
alumno del Ciclo Formativo, mientras no esté en posesión de los carnés
profesionales correspondientes, deberá realizar bajo la supervisión de
instalador/mantenedor de gas autorizado. Con ello podrá adquirir la
necesaria experiencia y una superior calificación profesional que le
permita acceder a los distintos carnés profesionales, de acuerdo con los
itinerarios formativos establecidos por la administración pública, pudiendo
entonces, y sólo entonces, actuar con una total autonomía.
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340
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 7 MONTAJE Y MANTENIMIENTO DE INSTALACIONES DE GAS
OBJETIVOS
•
Saber establecer las distintas fases del montaje de una instalación de
gas.
•
Conocer las especificaciones técnicas de la obra civil y componentes
de las instalaciones, pudiendo identificar los parámetros que las
caracterizan.
•
Ser capaz de ejecutar las operaciones de replanteo de las instalaciones
y de la obra civil complementaria.
•
Saber utilizar los útiles, herramientas y medios empleados en el
montaje.
•
Realizar correctamente los montajes de redes, máquinas y equipos
que forman parte de las instalaciones de gas, así como su puesta en
servicio.
•
Identificar los componentes de las instalaciones eléctricas auxiliares.
•
Conocer las normas de mantenimiento preventivo de instalaciones
de gas.
•
Conocer y reparar las averías que se pueden presentar, en su caso
bajo la supervisión de técnico competente.
•
Conocer los riesgos y actuar con seguridad en las operaciones de
montaje y mantenimiento de instalaciones.
341
342
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 7 MONTAJE Y MANTENIMIENTO DE INSTALACIONES DE GAS
1. FASES DE MONTAJE
La secuencia de montaje es diferente según el tipo de instalación y sus
circunstancias. No obstante hay fases claramente diferenciadas y que son
comunes a todas ellas. A saber:
•
Especificaciones técnicas.
•
Replanteo de las instalaciones.
•
Ejecución de la obra civil previa.
•
Ubicación, en su caso, de máquinas y equipos.
•
Montaje de redes.
•
Realización de pruebas de resistencia mecánica y estanqueidad.
•
Verificación del cumplimiento de la normativa.
•
Puesta en marcha.
343
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 7 MONTAJE Y MANTENIMIENTO DE INSTALACIONES DE GAS
2. ESPECIFICACIONES TÉCNICAS
2.1. Generalidades
Para las pequeñas instalaciones, como las realizadas con envases móviles
de gas butano del tipo UD 125 o instalaciones receptoras de gas natural
o gas propano a partir del contador correspondiente, tenemos que
conocer las siguientes características de los receptores:
•
Potencia calorífica.
•
Presión de funcionamiento.
•
Tipo de gas para el que están preparados.
•
Contraseña de homologación de los receptores, a fin de su posterior
legalización.
•
Tipo de conexión (roscada, con tetina…).
Y, además, las especificaciones de:
•
Las conducciones (material, dimensiones, métodos de unión…).
•
Las válvulas de corte y regulación (presión nominal, diámetro de las
roscas de entrada y salida…).
Las instalaciones de tipo medio, tal como las que utilizan baterías de
envases móviles de gas propano del tipo UD 110 (11 Kgs.) o I 350 (35 Kgs.)
y que no necesiten Proyecto Técnico pueden requerir, además de las
características de los receptores, el levantamiento de un plano para poder
ubicar adecuadamente la caseta para las botellas, con arreglo a los criterios
dados en la unidad didáctica 6, en el que se refleje la existencia de
elementos sujetos a distancias de seguridad, tal como desagües, motores
eléctricos o de explosión, conductores eléctricos… A partir del plano,
el instalador dimensionará la caseta citando sus especificaciones técnicas.
Si las instalaciones requieren Proyecto Técnico el instalador se ajustará
a éste en todo lo especificado, aunque ello no le libere de la obligación
de inquirir cualquier detalle no recogido en el Proyecto y que pueda
afectar a la instalación.
Por otro lado, se requerirán las especificaciones técnicas de:
•
Los aparatos de regulación.
•
Los contadores.
•
Las conducciones.
•
Las válvulas de corte y regulación.
344
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 7 MONTAJE Y MANTENIMIENTO DE INSTALACIONES DE GAS
En todos los casos es necesario conocer las características (ubicación y
tamaño) de las rejillas de entrada de aire para la ventilación y de los
conductos de evacuación de gases quemados, así como recabar, en su
caso, las plantillas de montaje de los receptores que dispongan de ellas.
En los apartados que siguen se reseñan las especificaciones técnicas de
componentes fundamentales de las instalaciones de gas.
2.2. Casetas para alojar envases de gas propano
UD 110 ó I 350 en batería
Es necesario establecer:
•
Tipo de material.
•
Número y tipo de envases y distribución interna (en una o dos filas).
•
Medidas interiores.
•
Ventilación.
•
Detalles constructivos de la puerta.
•
Ubicación exacta.
Aunque, tal como se dijo en la unidad didáctica 6, no hay una normativa
que imponga unas dimensiones determinadas sí que se requiere que la
ventilación sea, al menos, del 20% de la superficie del suelo. Para envases
I 350 una norma práctica para determinar las medidas interiores es:
En baterías con una fila de botellas
L = (N° de botellas + 1) x 0,30 metros.
A = 0,50 metros.
H = 1,80 metros.
En baterías con dos filas de botellas
L = (N° de botellas/2 + 1) x 0,30 metros.
A = 0,80 metros.
Ejemplo
¿Cuáles serán las medidas interiores de una caseta para alojar 8+8 botellas
de gas propano tipo I 350 si estas están colocadas en doble fila?
L = (16/2 + 1) x 0,30 = 2,70 metros
A = 0,80 metros.
H = 1,80 metros.
345
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 7 MONTAJE Y MANTENIMIENTO DE INSTALACIONES DE GAS
Todos los materiales empleados para la construcción de la caseta serán
incombustibles y no tendrá iluminación eléctrica (la norma la acepta si
el material es antideflagrante pero su alto costo lo hace inviable). Como
ya dijimos en la UD 6, la caseta se cerrará mediante candado y su suelo
tendrá una pendiente del 10% para evitar que se embalse el agua de
lluvia.
La puerta será metálica (habitualmente de plancha de hierro), ventilada
arriba y abajo con tela metálica electrosoldada, lamas inclinadas o similares.
Su tamaño depende de la distribución interior de las botellas. Lo más
aconsejable es el empleo de una puerta de dos hojas, con medidas del
orden de 120x180 cm.
2.3. Casetas para contadores
Si la instalación es individual o para viviendas adosadas no se requiere
caseta alguna, siendo más sencillo ubicarlos en un armario de regulación
y medida ARM normalizado por las compañías suministradoras. Si la
instalación es compleja requiere proyecto técnico, por lo que nos
remitiremos a él. En un edificio de viviendas, los contadores pueden
estar alojados:
•
En una centralización situada en la planta baja (gas natural) o terraza
(depósitos G.L.P.).
•
En cada planta, ubicándose en los denominados “conductos técnicos”.
•
En cada vivienda, que es el caso de edificios relativamente antiguos,
en los que la instalación de gas se ha realizado posteriormente a su
construcción.
2.4. Cimentaciones para depósitos fijos de G.L.P.
Este tipo de recipientes requiere siempre Proyecto Técnico, por lo que
nos remitiremos a éste para conocer su forma y dimensiones, así como
su ubicación.
2.5. Manorreductores
Se debe indicar su caudal en m3/h (gas natural y G.L.P. para reguladores
medios y grandes) o en Kgs/h y su presión de regulación (en el caso de
que no sean fijos), que es, habitualmente:
•
Para distribuciones en MPB en los sectores doméstico y terciario: 1,2
a 1,5 BAR.
•
Para distribuciones en MPB en el sector industrial: 1,5 a 2,5 BAR.
•
Para distribuciones en MPA: 550 y 1.000 mm.c.a.
346
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•
Para distribuciones en BP: 220 mm.c.a. para gas natural, 300 mm.c.a.
para gas butano y 370 mm.c.a. para el gas propano.
Además, es imprescindible conocer si el regulador dispone de:
•
Válvula de intercepción VIS de mínima presión, rearme manual o
automático.
•
Válvula de intercepción VIS de máxima presión.
•
Válvula de escape VES, también denominada de alivio sobrepresión
VAS.
Sus características de entrada/salida se expresan:
•
En roscas normalizadas (20x150 y 21,8 Izda para los reguladores
pequeños de G.L.P.).
•
En roscas gas a partir de 1/2" para reguladores mayores.
•
En diámetro nominal de las bridas para los grandes reguladores
embridados (DN 40 correspondería a un regulador de 1 1/2" por
ejemplo).
2.6. Limitadores
Tal como se indica en la UD 5, los limitadores de presión, utilizados
solamente para las instalaciones de gas propano están tarados a:
•
1,75 BAR para los sectores doméstico y terciario.
•
3 BAR para usos industriales.
En su exterior deberá figurar además su capacidad, expresada en Kgs/h.
Se instalarán a continuación de la salida del manorreductor de primera
etapa o del inversor automático, en su caso.
Limitador G.L.P. 12 Kgs/h – 1,75 BAR
roscas T 20x150 y M 20x150
347
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
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2.7. Contadores
Los de membrana, que son los que más se emplean, tienen caudales
nominales de hasta 100 m3/h y admiten presiones de hasta 1 BAR (según
modelos). Lo más habitual es medir en BP pero en instalaciones para
gas propano con derivaciones de longitud media o alta se utiliza medición
en MPB. A saber:
•
Gas natural: 220 mBAR.
•
Gas propano: 370 mBAR.
•
Gas propano: 0,8 BAR.
2.8. Conducciones
Para los gases combustibles se emplea acero, cobre y polietileno (sólo
en tramos enterrados o empotrados). Aunque el diámetro de las
conducciones se debe determinar mediante cálculo (ver UD 5) hay
valores que son muy habituales.
•
Gas butano en BP: 13/15 Cu.
•
Gas natural en BP (instalaciones domésticas) : 13/15 Cu.
•
Gas propano en MPB (instalaciones pequeñas y medias) : 10/12 Cu
y 13/15 Cu.
•
Gas propano y gas natural en MPB (instalaciones grandes) : A partir
de 1" Ac.
•
Gas natural y propano, en tramos enterrados MPB o BP: Polietileno
DN 20,25, 32, 40 y 50 mm.
Es importante indicar que el color de las conducciones ha de ser amarillo
para la fase gas (gas natural o G.L.P.) y rojo para la fase líquida de los
G.L.P.
2.9. Válvulas de corte y regulación
Las válvulas de corte y regulación vienen definidas por su presión nominal
PN, su diámetro nominal DN para las embridadas y la rosca para las de
este tipo. Los valores más empleados son:
•
Válvulas de corte para instalaciones domésticas de gas natural: PN5,
entrada/salida 1/2", 3/4", 1", 1 1/2" rosca gas.
•
Válvulas de corte para instalaciones pequeñas y medias G.L.P.: PN5,
20x150.
•
Válvulas de corte roscadas para instalaciones industriales de gas
natural y G.L.P. fase gas: PN16, 1/2" a 2".
348
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Llave de paso M ” x M ” PN5
•
Válvulas de corte embridadas para instalaciones industriales gas
natural y G.L.P. en fase gas: PN16, DN 15 a DN 50
•
Válvulas de corte para fase líquida: PN40.
Llave de paso ángulo H 7/8” x M 7/8” PN5 para contador
2.10. Valvulería para depósitos fijos de G.L.P.
•
Con excepción de los indicadores de nivel, utilizan rosca cónica NPT
de 3/4" y NPT 1 1/4" que asegura una excelente estanqueidad
empleando teflón como junta.
•
Los niveles se montan sobre soportes con 4 tornillos 6/100 con junta
tórica o plana cilíndrica.
349
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•
En las válvulas de seguridad se indicará la presión de tarado, 20 BAR,
y el caudal de descarga en Nm3/min de aire.
2.11. Entradas de aire para la ventilación
Se requiere conocer:
•
Su ubicación (a no más de 0,30 metros del suelo para cualquier tipo
de gas), siendo recomendable la colocación de otra rejilla junto al
techo, que será obligatoria en el caso de que no quede asegurada
una ventilación fija aún en el caso de paro del equipo de extracción.
•
Su sección libre (70% de la total para las de aluminio) según normativa.
2.12. Salida de gases quemados
Aunque hay cálculos y tablas que determinan el diámetro de las chimeneas,
es suficiente, en la mayoría de los casos, que éste sea el de la salida del
receptor, excepto en el caso de que haya tramos horizontales de
consideración.
350
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3. PROCEDIMIENTOS Y OPERACIONES DE
REPLANTEO DE LAS INSTALACIONES
3.1. Obra civil
El trazado de perpendiculares y paralelas corresponde a operaciones
básicas de replanteo cuyo método ya ha sido desarrollado en los puntos
6.1., 6.2. y 6.3 de la unidad didáctica 6, en las que se requerían para el
levantamiento de planos. Son necesarias para ubicar correctamente una
cimentación o cuando se tenga que enterrar una conducción, ya que
ésta debe ser paralela al cerramiento próximo, de modo que sea fácil
seguir su recorrido si disponemos de un plano o, con cuidado, realizamos
una cata. Recordamos el proceso con la figura adjunta.
Trazado de una paralela
En el replanteo de la cimentación para un depósito de G.L.P. partiremos
del de los ejes correspondientes, marcándose a continuación las zapatas.
Se verificarán cuidadosamente las distancias de seguridad que aparezcan
en el Proyecto Técnico.
Es importante marcar bien los pasamuros, de modo que su eje esté junto
a la pared por donde transcurrirá la canalización y a la altura de ésta.
351
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 7 MONTAJE Y MANTENIMIENTO DE INSTALACIONES DE GAS
Las entradas de aire para la ventilación se deberán ubicar en zonas en
donde no se vaya a colocar un receptor arrimado a la pared con
posterioridad. Debe indicarse su altura, las dimensiones del orificio y
que las cámaras de aire han de estar selladas para evitar acumulaciones
de gas en caso de fuga.
3.2. Red de distribución
El trazado de la red de distribución se realizará marcando los puntos
extremos y utilizando un tiralíneas. Si se trabaja sobre alicatado se puede
utilizar una línea de azulejos como referencia.
Las abrazaderas se colocarán a una separación del orden de 1,00 metro
entre ellas, teniendo en cuenta que:
•
Si el alicatado está realizado con mortero de cemento es muy probable
que en las juntas de los azulejos haya huecos que no permitan la
colocación de las abrazaderas con la solidez requerida. Es preferible
el alicatado con cemento cola una vez enlucida la pared con mortero.
•
Nunca colocar una abrazadera en el centro de un codo.
•
Para sujetar las llaves, utilizar abrazaderas colocadas cerca de ellas de
modo que las llaves se soporten firmemente al apretar aquellas.
Colocación de abrazaderas
Las llaves generales de paso se situarán siempre en lugar fácilmente
accesible, sin necesidad de utilizar escalera para ello. Si es necesario,
porque la conducción se trace en alto, se bajará hasta una altura del
orden de 1,70 metros, ubicándose las citadas llaves. Las situadas en el
exterior en zonas de paso público no deben estar a mayor altura,
colocándose en caso necesario en el interior de un armario con cierre
de ficha, no con candado.
352
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 7 MONTAJE Y MANTENIMIENTO DE INSTALACIONES DE GAS
Situación de una llave de paso general
En las instalaciones realizadas con tubo de cobre las llaves de aparato
deben colocarse fuertemente ancladas a la pared más próxima al receptor
o sobre un soporte robusto. Nunca se instalarán al aire ya que en este
caso la tubería podría sufrir un esfuerzo mecánico de torsión al abrir o
cerrar la llave. Los elementos de regulación, especialmente los de baja
presión, requieren estar cerca de los receptores, no siendo admisible
una pérdida de carga de más del 5%.
En cocinas industriales cabe la posibilidad de colocar los reguladores en
la trasera de los bloques de cocinas, o en un lateral, en cuyo caso se
albergarán en el interior de un armario estanco o, al menos, tendrán
una cubierta que los proteja de ensuciamiento, especialmente al orificio
de equilibrio de presión.
353
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 7 MONTAJE Y MANTENIMIENTO DE INSTALACIONES DE GAS
4. ÚTILES, HERRAMIENTAS Y MEDIOS EMPLEADOS
EN EL MONTAJE. TÉCNICAS DE UTILIZACIÓN
4.1. Generalidades
En el módulo correspondiente a “Técnicas de mecanizado y unión”, de
primer curso, se desarrollan suficientemente estos puntos, de modo que
solamente puntualizaremos algunos conceptos específicos de la técnica
del gas. Recordamos que las conducciones de gas se pueden realizar con:
•
Cobre, empleado en pequeñas y medianas instalaciones en las que
no haya grandes requerimientos mecánicos.
•
Acero, más utilizado en instalaciones industriales, con canalizaciones
de diámetros que pueden ser considerables y por ello tienen mayores
requerimientos mecánicos.
•
Polietileno, para tramos enterrados (o empotrados) en BP y MPB.
4.2. Herramientas manuales
Las más empleadas son:
•
Alicates universales, “pico de loro”, presión.
•
Llaves inglesa, fijas, de estrella, allen.
•
Destornilladores planos y de rosca Philips.
•
Cortatubos.
•
Doblatubos de cobre para tubo de 10/12.
•
Llave Stillson (grifa) solamente para tubos de acero y cuando sea
imprescindible. Para trabajar en caras paralelas (tuercas, machones)
se emplearán siempre llaves fijas o inglesas (preferentemente llaves
fijas).
•
Sierras de arco.
•
Limas planas.
•
Martillos, de acero y bronce o plástico.
NO DEBEN:
•
Emplearse las llaves Stillson con latón ya que marcan y deforman las
válvulas (por ejemplo para apretar o aflojar la valvulería de un depósito
de G.L.P).
354
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 7 MONTAJE Y MANTENIMIENTO DE INSTALACIONES DE GAS
•
Utilizarse cortatubos usados para acero para cortar tubo de cobre, a
menos que verifiquemos su perfecto estado. Pueden producir muescas
y deformaciones.
•
Suplementarse los brazos de palanca de las llaves inglesas con tubos.
Esto puede producir roturas o deformaciones en los elementos
apretados, además de ser peligroso para el que lo está haciendo.
•
Utilizarse doblatubos con tubo de cobre en tiras de más de 12 mm.
ya que reducen mucho la resistencia mecánica. A partir de 13/15 Cu
deberán usarse accesorios de soldar por capilaridad.
•
Usarse ensanchadores de tubo ni injertadores para ahorrar accesorios
de cobre. Se debilita la resistencia mecánica y su uso no está autorizado.
4.3. Herramientas electroportátiles
•
Los taladros portátiles eléctricos deben llevar percutor y tener carcasa
de plástico antichoque del tipo de “seguridad elevada”. Básicamente
se emplean para perforar paredes utilizando las brocas adecuadas.
•
Los taladros portátiles electroneumáticos permiten, mediante el
empleo de brocas de gran longitud y diámetro, colocar pasamuros.
•
Las amoladoras o radiales permiten cortar y limar tubería de acero.
No deben emplearse para otro tipo de tubería (cobre o polietileno)
que requieren un mecanizado menos agresivo y para las que se
deberán emplear cortatubos. Son máquinas especialmente peligrosas,
por lo que se deben usar con precaución.
355
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 7 MONTAJE Y MANTENIMIENTO DE INSTALACIONES DE GAS
5. MONTAJE DE REDES
5.1. Tuberías de cobre
Sin duda el método más utilizado para su unión es el de la soldadura
por capilaridad. Soldadura que ha de ser de la denominada “fuerte” para
instalaciones en media presión B y puede ser “blanda” (esto es del tipo
estaño-plata) para instalaciones en baja presión. Los sopletes son del tipo
de presión directa con gas butano o, para soldadura fuerte y, especialmente
en trabajos en la intemperie, los del tipo oxibutano, que dan un dardo
fino y una alta potencia calorífica.
La unión de las conducciones a los elementos de corte o regulación se
realiza habitualmente mediante racord roscado con junta plana de caucho
sintético. Es el método más seguro, especialmente en MPB, aunque se
ha de tener en cuenta que:
•
Habrá que sujetar la parte sobre la que se aprieta la tuerca ya que
una rotación de ésta podría romper un tubo.
•
No se debe comprimir la junta en exceso, apretándola con demasiado
entusiasmo. Se puede deformar la junta perdiendo estanqueidad.
Accesorio con junta plana
El empleo de los sistemas “ermeto” o similares (ovalillos que se incrustan
en el tubo y luego realizan una junta metal-metal) no es el más adecuado
en tuberías de cobre ya que cualquier movimiento puede producirnos
fugas.
En algunos receptores las conexiones son de acero con rosca gas macho
y una mala mecanización. En tal caso se debe realizar una conversión a
piezas con un buen mecanizado utilizando teflón como junta de
estanqueidad intermedia. Nunca cáñamo ni sustancias similares.
356
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
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5.2. Tuberías de acero
La soldadura eléctrica es la técnica más utilizada para su unión, aunque
la normativa permite la autógena para pequeños diámetros. En media
presión B o baja presión lo más habitual es la soldadura “a tope” sin
necesidad de manguitos, empleando las denominadas “curvas
hamburguesas” norma 3 (radio de curvatura 3 veces el diámetro).
Para alta presión, esto es, en tramos que puedan estar a más de 4 BAR
(por ejemplo la tubería de carga de un depósito de G.L.P. con boca a
distancia), se requiere el uso de uniones y curvas hembra-hembra (esto
es, que abracen al tubo por fuera) de acero forjado. Las soldaduras se
revisarán una a una mediante ensayos “no destructivos”, siendo los tipos
más empleados el radiografiado y los ensayos con líquido penetrante.
Estos ensayos han de ser realizado por una entidad autorizada por la
administración pública.
Para el acoplamiento de elementos embridados se emplearán juntas
planas homologadas para gases combustibles. Si los elementos son
roscados debe utilizarse teflón o material similar.
5.3. Tuberías de polietileno
El uso del polietileno electrosoldado ha constituido un gran avance para
el tendido de tuberías enterradas y empotradas, debido a que es un
material inoxidable y además suficientemente flexible para permitir
asientos de terreno sin romper. No obstante tiene el problema de que
se vuelve quebradizo con la luz solar y por tanto no se puede emplear
en instalaciones vistas.
Por ello, para salir a la superficie se emplean los denominados “tallos”
que son conversiones realizadas en fábrica para conectar PE-Cu o PE-Ac.
Tallo de PE-Cu
357
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 7 MONTAJE Y MANTENIMIENTO DE INSTALACIONES DE GAS
La gran cantidad de accesorios existente para la electrosoldadura y la
sencillez de manejo de las máquinas han hecho que el PE haya desplazado
al cobre (muy caro al requerir un espesor de 1,5 mm. y accesorios de
latón) y, en diámetros de hasta 3", al acero (que además requiere
protección catódica).
5.4. Accesorios
Las llaves, filtros, manorreductores y restantes accesorios se pueden
acoplar a la tubería mediante:
•
Tuercas con racords locos con junta plana, para pequeños diámetros
y tubería de cobre.
•
Roscas gas. Si la tubería es de acero se le pueden soldar manguitos
de acero forjado con rosca cónica MNPT que aseguran una excelente
estanqueidad a altas presiones.
•
Bridas, exclusivamente para tuberías de acero. Éstas se soldarán en
la postura correcta, teniendo en cuenta que sus orificios estén situados
de modo que, al montarse los accesorios, queden en las posiciones
adecuadas.
Deberán tomarse las siguientes precauciones:
•
Las juntas planas de caucho sintético no se deben presionar
excesivamente. Pueden partirse, por lo que el apriete de las tuercas
se realizará con cuidado y hasta el punto justo.
•
Las juntas empleadas para elementos embridados (llaves, reguladores,
filtros…) se deben presionar uniformemente. Apretar los tornillos
poco a poco y en orden, en varias vueltas.
•
El teflón colocado como material de estanqueidad entre roscas da
muy buen resultado si se coloca la cantidad necesaria, esto es,
ofreciendo cierta resistencia al apriete. El número de vueltas depende
del tamaño de las roscas y su mecanizado.
•
Las juntas planas o tóricas no deben ser sustituidas por teflón sobre
el asiento de las mismas.
•
La tubería debe estar bien anclada, de modo que no se pueda mover
con la mano.
358
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 7 MONTAJE Y MANTENIMIENTO DE INSTALACIONES DE GAS
6. MONTAJE DE MÁQUINAS Y EQUIPOS.
TÉCNICAS Y OPERACIONES DE ENSAMBLADO,
ASENTAMIENTO, ALINEACIÓN SUJECIÓN, ETC.
6.1. Generalidades
Los receptores a gas para montaje mural suelen venir con las
correspondientes plantillas. Es imprescindible una correcta nivelación
de éstas y su traspaso a pared. Si los receptores son pequeños
(calentadores…) suelen ir sujetos con dos o más puntos. Procede colocar
primero uno de los puntos de anclaje, colgar el receptor, nivelar y después
marcar y ejecutar los demás puntos de anclaje. Las encimeras de cocina
siempre disponen de plantilla para poder ejecutar el orificio oportuno.
Una vez ubicadas se conectarán con tubería rígida (nunca flexible).
En las instalaciones industriales de G.L.P. se utilizan sistemas de trasvase
mediante bomba o compresor para el llenado del depósito. Aunque estos
equipos están construidos de modo que las vibraciones son mínimas se
montará la tubería de modo que los tramos iniciales dispongan de las
suficientes curvas para absorberlas. También se colocarán silent-blocks
en los orificios de que están provistas las patas de estos elementos.
Las instalaciones industriales de gas natural no tienen equipos susceptibles
de producir vibraciones, por lo que no se requieren precauciones
especiales.
6.2. Baterías de envases móviles de G.L.P.
Las baterías requieren inversor automático + limitador de presión para
instalaciones del grupo 3° (6+6 envases I 350 o más) y pueden emplear
también un inversor manual seguido de un manorreductor regulable de
MPB y un limitador de presión para instalaciones del grupo 2° (5+5 envases
I-350 como máximo).
Para conectar los envases a la batería, a través de latiguillos, se emplean
los llamados “codos rampa”, (terminales de la batería y de rosca M 20x150)
y las “tes rampa” de la misma rosca y que ocupan posiciones intermedias.
Las salidas de soldar de estos accesorios son de 12 mm, por lo que para
el colector se emplea tubo de 10/12 Cu.
La batería se debe montar sobre un soporte de perfil laminado que será
el que se sujetará a la pared con tornillos tirafondos de modo que el
colector de cobre no sufra tensiones mecánicas al manipular en él. La
altura adecuada de montaje es de 1,60 metros para los envases I-350 y
de 1,00 metro para los I-110 y, como norma, la distancia entre tomas (tes
359
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U.D. 7 MONTAJE Y MANTENIMIENTO DE INSTALACIONES DE GAS
o codos rampa) debe ser de 15 cm. si las botellas van en doble fila y
30 cm. si solamente ocupan una fila.
Batería para 4+4 botellas I-350 en dos filas
6.3. Depósitos fijos de G.L.P.
Una vez realizada la cimentación se procederá a la colocación del depósito.
En la cimentación se habrán dejado huecos que permitan el anclaje,
mediante espárragos roscados, del depósito. El hueco se rellenará
posteriormente con hormigón rico y el depósito se conectará a una toma
de tierra con un valor no superior a 20 Ohmios.
Anclaje del depósito a la cimentación
Ya ubicado el depósito en su cimentación se procederá a una limpieza
cuidadosa de los collarines en los que van a roscarse las válvulas NPT y
el nivel magnético, colocándose éstas en sus correspondientes orificios,
con excepción de la válvula de seguridad, y, en el caso de que se haya de
360
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 7 MONTAJE Y MANTENIMIENTO DE INSTALACIONES DE GAS
realizar prueba hidráulica de resistencia mecánica, el indicador de nivel
magnético. Ambos elementos se montarán tras realizar la citada prueba.
Es muy importante tener en cuenta que:
Multiválvula con indicador de punto alto de llenado
•
La boya del nivel magnético debe desplazarse en sentido perpendicular
al eje del depósito para no tropezar con el tubo sonda de la salida de
fase líquida.
•
La multiválvula (salida de fase gas) se colocará en el orificio que le
corresponda, de 3/4" NPT. Nunca en una salida de fase líquida (que
dispone de tubo sonda, lo cual es fácilmente apreciable con el dedo)
y que también es de 3/4" NPT por lo que se presta a confusión.
•
Antes de montar la multiválvula se verificará la longitud de la varilla
de punto alto de llenado, que será de la medida determinada en el
proyecto. Para depósitos de 1.200 mm. es de 28 cm. Antes de montar
la multiválvula la varilla se roscará sobre ésta y, abierto el tornillo
moleteado, se soplará para verificar que no está embozada. Para esta
rosca no se debe utilizar teflón ni apretar en exceso para no aplastarla.
Una vez montado el depósito se procederá al conexionado del equipo
de regulación de primera etapa (limitador de caudal, manorreductor
regulable MPB y limitador de presión).
361
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 7 MONTAJE Y MANTENIMIENTO DE INSTALACIONES DE GAS
7. PUESTA EN SERVICIO
7.1. Generalidades
La puesta en servicio de una instalación está sujeta a la normativa
correspondiente siendo realizada por Instalador provisto del correspondiente carné profesional y, en su caso, en presencia de representantes
del titular, empresa suministradora, Consellería de Industria o empresa
u organismo colaboradores. Recordamos que son propias de:
•
Instalador con carné IG-1: instalaciones receptoras tipo doméstico
en baja presión, con gas natural y envases móviles de G.L.P. tipo
UD 125 y UD 110, con un máximo de 2 envases en descarga simultánea.
•
Instalador IG-2: instalaciones receptoras de cualquier potencia y
parques de almacenamiento con cualquier tipo y cantidad de envases
móviles de G.L.P. (UD 125, UD 110 e I 350), siempre que no haya
conducciones enterradas.
•
Instalador IG-3: las anteriores y canalizaciones enterradas.
•
Instalador IG-4: todo tipo de instalaciones, incluidas las que utilizan
depósitos fijos de G.L.P. y las estaciones de regulación y medida ERM
de gas natural.
Dado el carácter de este texto y la complejidad del tema nos limitaremos
a dar las pautas de actuación técnica en este proceso. En el apartado 7.2.
detallamos la normativa correspondiente al proceso y la tramitación de
la documentación técnico-administrativa de las instalaciones propias de
carnés profesionales IG-1 e IG-2.
7.2. Reglamentos de aplicación
•
Condiciones Técnicas básicas que han de cumplir las instalaciones
de los aparatos que utilicen los GLP como combustibles. (Resolución
de 25 de febrero de 1.963) Resolución 24 julio 1963 (Dir. Gral.
Industrias Siderometalúrgicas). GAS. Normas para Instalaciones de
gases licuados del petróleo con depósitos de capacidad superior a
15 Kgs.
•
Real Decreto 2913/1973, de 26 de Octubre, por el que se aprueba
el Reglamento general del servicio público de gases combustibles
(modificado por RD 3484/1983).
•
Orden del Ministerio de Industria y Energía de 17 de diciembre de
1985, por la que se aprueban la Instrucción sobre documentación y
puesta en servicio de las instalaciones receptoras de Gases Combustibles
362
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 7 MONTAJE Y MANTENIMIENTO DE INSTALACIONES DE GAS
y la instrucción sobre instaladores autorizados de gas y empresas
instaladoras.
•
Real Decreto 494/1988, de 20 de mayo, por el que se aprueba el
Reglamento de aparatos que utilizan gas como combustible
(http://www.coitiab.es/reglamentos/comb_gas/reglamentos/rd_4
94.htm#reglamento).
•
Real Decreto 1853/1993, de 22 de octubre, por el que se aprueba el
Reglamento de instalaciones de gas en locales destinados a usos
domésticos, colectivos o comerciales (RIGLO), Anexos e Instrucciones
Técnicas complementarias.
7.3. Verificaciones
En todos los casos, previamente a la puesta en marcha, se verificará que:
•
Las entradas de aire para la ventilación están realizadas y tienen la
ubicación y sección libre requeridas por la normativa.
•
Los conductos de evacuación de gases quemados están instalados,
no disponen de regulador manual y su trazado es correcto según
normativa, disponiendo de deflectores para impedir que retrocedan
los gases quemados.
•
Las salidas de gases quemados están alejadas de las entradas de aire
la distancia reglamentaria.
•
Los volúmenes de los locales en donde están alojados los aparatos a
gas son adecuados y disponen de ventanas o puertas practicables
hacia el exterior.
•
Las conducciones de gas cumplen las distancias reglamentarias a
tomas de corriente e interruptores y están identificadas reglamentariamente (color amarillo para la fase gas, rojo para la fase líquida).
•
Los pasamuros se han rellenado con masilla plástica.
•
Las llaves de corte son accesibles y funcionan correctamente y su
presión nominal es la requerida.
•
Los reguladores son del caudal y presión requeridos y disponen, en
su caso, de VIS de máxima, mínima o ambas.
•
Los receptores poseen una placa de características en donde consta,
al menos, la potencia térmica, el tipo de gas, la presión de
funcionamiento y la contraseña de homologación.
En instalaciones con depósitos móviles de G.L.P.
•
El colector está anclado fuertemente a la pared a través de un perfil
laminado de acero.
363
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 7 MONTAJE Y MANTENIMIENTO DE INSTALACIONES DE GAS
•
Todas las juntas de estanqueidad están colocadas y apretadas
suficientemente.
•
Las válvulas antirretroceso están colocadas.
•
La caseta o lugar de ubicación de los envases cumple las distancias
reglamentarias, está dotada de candado y tiene la ventilación
reglamentaria (al menos un 20% de la superficie del suelo).
•
La caseta está construida con materiales incombustibles y su suelo
tiene una pendiente del 10%.
•
Dispone de rótulos con la indicación : “Prohibido fumar y hacer
fuego”
•
En su caso (instalaciones del grupo 3° con envases móviles de G.L.P.)
están colocados dos extintores de PS de 2,5 Kgs.
En instalaciones con depósitos fijos de G.L.P.
•
Se cumplen las distancias de seguridad.
•
El depósito está conectado a tierra y la toma no tiene más de 20
Ohmios.
•
El depósito no tiene rozaduras y está bien pintado.
•
El cerramiento dispone de rótulos con la indicación “Prohibido fumar
y hacer fuego”.
•
En su proximidad está colocado, al menos, un extintor de incendios
PS de 6 Kgs.
•
Si está ubicado en terraza dispone de equipo manguera y pararrayos
con radio suficiente.
•
Los cerramientos tienen, al menos, 1,80 metros de altura.
•
La puerta abre hacia fuera y está provista de candado.
•
Si el depósito es enterrado, dispone de sistema de protección catódica.
•
Si el depósito dispone de boca de carga a distancia, la línea de fase
líquida está provista de conexiones equipotenciales y pintada de color
rojo.
7.4. Pruebas de estanqueidad de las canalizaciones
7.4.1. Gas natural
Las pruebas se pueden realizar con aire o gas inerte. Para ello:
•
Cerrar llaves del inicio y final tramo de prueba. La llave final del
tramo de prueba será la del aparato (mando o conexión).
364
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 7 MONTAJE Y MANTENIMIENTO DE INSTALACIONES DE GAS
•
Verificar que las llaves intermedias están abiertas.
•
Conectar dispositivo de entrada fluido de prueba.
•
Presurizar hasta presión de prueba.
•
Si se observa disminución de presión, buscar, con agua jabonosa, la
fuga que puede estar en la instalación o en el conexionado a la válvula
de inicio de prueba.
Tramos en MPB
•
Tramo a comprobar: desde la válvula de acometida hasta la válvula
del regulador.
•
Presión y tiempos de prueba: 5 BAR durante 30 minutos en tramos
de menos de 10 metros y durante 1 hora en tramos mayores.
•
Equipo de prueba: manómetro con escala 10 BAR máximo y divisiones
0,1 BAR.
Tramos en MPA
•
Tramo a comprobar: desde la válvula de acometida hasta la válvula
del regulador.
•
Para presión de suministro de hasta 1.000 mm.c.a. la presión de
prueba será de 1.500 mm.c.a. durante 15 minutos, realizada con una
columna de agua, o manómetro de precisión de escala adecuada.
•
Para presión de suministro mayor de 1.000 mm.c.a. la presión de
prueba será de 1 BAR durante 15 minutos, realizada con un
manómetro con escala 2,5 BAR máximo y divisiones 0,05 BAR .
Tramos en BP
•
Tramo a comprobar: según diseño de la instalación.
•
La presión de prueba será de 500 mm.c.a. durante 10 minutos para
tramos de menos de 10 metros y 15 minutos para tramos de longitud
superior, realizada con una columna de agua, o manómetro de
precisión de escala adecuada.
Estanqueidad en los contadores y conjuntos de regulación.
•
Se verificará con espuma jabonosa.
7.4.2. G.L.P.
En los tramos de MPB se realizará la prueba con aire, gas inerte o gas
propano a 5 BAR durante 15 minutos. Si se utiliza gas propano y las
conducciones están frías puede haber condensaciones, por lo que deberá:
365
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 7 MONTAJE Y MANTENIMIENTO DE INSTALACIONES DE GAS
•
Abrir la conexión del equipo de prueba y, tras estabilizarse la presión,
esperar con el equipo abierto 15 minutos.
•
Cerrar el equipo. El manómetro no debe bajar.
•
Como verificación volver a abrir el equipo. Si no se produce un
pequeño silbido es señal de que la canalización es estanca.
En los tramos de BP se empleará agua jabonosa a la presión de servicio.
7.5. Puesta en marcha de instalaciones con baterías con
envases móviles de G.L.P.
7.5.1. Pruebas de estanqueidad
Se realizarán con agua jabonosa a presión directa, una vez colocados y
abiertos todos los envases, revisándose todas las soldaduras y juntas de
estanqueidad, incluyendo las de los latiguillos.
7.5.2. Puesta en marcha
Una vez comprobada la estanqueidad de la batería y canalización, si la
instalación dispone de inversor automático se abrirán todas las botellas
y purgará la instalación a través de los receptores. Si la instalación es muy
larga se purgará en MPB aflojando un poco las tuercas de entrada a las
llaves de receptor, y después, tras apretarlas, se purgarán los tramos de BP.
En el caso de que la instalación disponga de inversor manual seguido de
manorreductor de MPB se procederá del mismo modo, pero ajustando
éste a una presión entre 1,2 y 1,5 BAR. Esta regulación se ha de realizar
con consumo, bien en los receptores o provocando una pequeña fuga
en la batería a la salida del manorreductor.
Los envases no pueden ser sustituidos más que por personal de la empresa
suministradora.
7.6. Puesta en marcha de instalaciones con depósitos fijos
de G.L.P.
7.6.1. Pruebas de resistencia mecánica
La normativa indica que los depósitos de G.L.P. deben probarse a 26 BAR
de presión hidráulica durante 30 minutos. Para ello, colocada toda la
valvulería, excepto la válvula de seguridad (que se probará aparte) y el
indicador de nivel, se procederá a introducir agua hasta la presión
indicada utilizando una bomba de pistones manual o eléctrica. No se
366
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 7 MONTAJE Y MANTENIMIENTO DE INSTALACIONES DE GAS
debe dejar con presión el recipiente durante mucho más de 30 minutos
porque podría verse afectada su estructura y se debe despresurizar sin
prisa. En los depósitos nuevos estas pruebas se hacen en fábrica.
La válvula de seguridad se probará con una bomba hidráulica, intercalando
un pequeño acumulador para evitar una apertura brusca. Deberá abrir
a 20 BAR, cerrando al bajar la presión a 19 BAR. Si la válvula no actúa
correctamente sustituirla y enviar la tarada a fábrica indicando que es
defectuosa.
7.6.2. Inertizado de los depósitos
A fin de evitar que durante el llenado de los depósitos se puedan producir
mezclas de gas y aire que pudieran dar lugar a una atmósfera explosiva,
es imprescindible proceder a la eliminación del aire sustituyéndolo por
nitrógeno (la normativa admite también el CO2) que da lugar a una
atmósfera inerte. El nitrógeno se introduce por la parte superior y el aire
(o agua) se extrae, por sobrepresión, por la chek-lok instalada en la
generatriz inferior.
Se debe crear una ligera sobrepresión y purgar una o dos veces. Si se va
a tardar en llenar el depósito siempre se dejará con algo de presión, para
evitar que posibles pequeñas fugas permitan entrar aire.
7.6.3. Primer llenado
Aunque en la unidad didáctica 6 ya se han expuesto las operaciones a
realizar, las recordamos. A saber:
•
Conexionado a la toma de tierra del camión cisterna.
•
Roscado del terminal de la manguera.
•
Puesta en marcha del equipo de carga del camión cisterna.
•
Llenado inicial, hasta un máximo del 10%, verificándose que el nivel
ha despegado, el indicador de punto alto de llenado silba (señal de
que no está obstruido) al aflojar el tornillo moleteado correspondiente
y no hay fugas en la valvulería, comprobándolo mediante agua
jabonosa.
•
En caso de que todo ello se cumpla se seguirá con el llenado. El
indicador de punto alto (que se dejará abierto durante la operación)
debe comenzar a escupir líquido al 80% del volumen de depósito,
siendo continua la salida de líquido al llegar al 85% de este. En este
instante se verificará que el nivel marca correctamente.
•
Se desenrroscará el terminal de la manguera y, a continuación, se
desconectará la toma de tierra del camión cisterna.
367
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 7 MONTAJE Y MANTENIMIENTO DE INSTALACIONES DE GAS
7.6.4. Puesta en marcha
Las maniobras se realizarán sin prisa, ya que en caso contrario es muy
fácil que se disparen los limitadores de caudal o presión. Por ello:
•
Con las llaves de paso de los receptores cerradas se abrirá ligeramente
la salida de fase gas de la multiválvula. Silbará.
•
Poco a poco irá bajando el silbido hasta desaparecer, señal de que la
tubería está llena de gas. En ese momento podemos abrir totalmente
la llave sin peligro de que nos salten los limitadores.
•
Una vez abierta la llave procede regular el manorreductor de MPB,
con consumo, a valores entre 1,2 y 1,5 BAR.
368
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 7 MONTAJE Y MANTENIMIENTO DE INSTALACIONES DE GAS
8. MONTAJE DE CUADROS DE PROTECCIÓN Y
AUTOMATISMO Y REDES ELÉCTRICAS
8.1. Generalidades
Las instalaciones eléctricas afectas a la técnica del gas se limitan al campo
industrial, cumpliéndose las normas del Reglamento Electrotécnico de
Baja Tensión para locales con peligro de incendio y/o explosión en:
•
Instalaciones de equipos de trasvase para llenado de depósitos fijos
de G.L.P. en las que se emplean compresores o bombas y es necesaria
la instalación de luminarias.
•
Instalaciones de regulación y medida, en donde se empleará energía
eléctrica en los sistemas de distribución de los equipos de lectura y
las luminarias.
Por otro lado, en este tipo de instalaciones se emplean conexiones
equipotenciales y puestas a tierra, que entran dentro de la técnica eléctrica
y por tanto debemos considerar.
Los cuadros de protección y maniobra se deben colocar alejados de estas
zonas de especial peligrosidad, con lo que no tienen que reunir requisitos
específicos. También se pueden emplear para el mando de los equipos
accesorios neumáticos, especialmente pulsadores.
Aunque no es competencia del instalador de gas la realización de este
tipo de montaje debe conocerlos suficientemente, especialmente por lo
que afecta al riesgo de una manipulación inadecuada.
8.2. Instalaciones con envolventes antideflagrantes
Se denomina envolvente antideflagrante a aquella capaz de soportar la
explosión interna de una mezcla inflamable que haya penetrado en su
interior sin sufrir avería en su estructura y sin transmitir la inflamación
interna a la atmósfera explosiva externa a través de las juntas de unión
u otras comunicaciones.
Las envolventes antideflagrantes no deben ser confundidas con envolventes
estancas, aunque pueden serlo respecto al polvo y al agua. Permiten la
entrada del gas que genera la atmósfera explosiva, pero son capaces de
enfriar la onda expansiva de una posible explosión interna hasta una
temperatura por debajo del punto de inflamación del gas que está en el
exterior. El trayecto L1+L2 es recorrido por los gases calientes procedentes
de la explosión, que hacen saltar la junta de estanqueidad (marcada en
rojo en la figura) cuyo único objeto es impedir que penetre polvo o agua
369
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 7 MONTAJE Y MANTENIMIENTO DE INSTALACIONES DE GAS
Envolvente antideflagrante
en el interior. El valor del intersticio “e” es tal que el gas pueda
expansionarse sin problemas, con lo cual no se cree más que una
sobrepresión controlada en el interior de la envolvente, y, además, se
enfríe al salir, cediendo calor a la envolvente que es de aluminio fundido
y tiene una masa considerable. Todo el material antideflagrante llevará
su correspondiente placa de características, en la que, junto a la notación
Ex o Eex (que indica que está construido para atmósfera explosiva)
figuren la letra “d” (envolvente antideflagrante), la indicación del grupo
de gases protegidos (I para el gas natural y IIA para el propano) y la
temperatura ambiente, que, si no se especifica en sentido contrario, es
aceptable entre -25° C a +40° C.
El cable empleado para instalaciones con envolventes antideflagrantes
es del tipo armado e instalado en montaje superficial, aunque en instalaciones antiguas se puede encontrar cable de 1.000 V bajo tubo, con las
entradas y salidas de las envolventes selladas para evitar una posible
transmisión de la onda de presión si se produce una explosión en el
interior de la envolvente. Su sección debe estar muy sobredimensionada
de modo que no registre el mínimo calentamiento y, en caso de un
cortocircuito, lo soporte sin destruirse.
8.3. Conexiones equipotenciales
Tienen como objeto el que dos elementos metálicos próximos no puedan
estar a diferente potencial eléctrico. Cualquier elemento no metálico
debe estar “puenteado” de modo que esto se cumpla. El caso más frecuente
es el de las llaves de paso, contadores y reguladores, que llevan juntas
aislantes, por lo que se debe conectar eléctricamente la entrada y la salida
de estos elementos.
370
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 7 MONTAJE Y MANTENIMIENTO DE INSTALACIONES DE GAS
8.4. Puesta a tierra
Requieren puesta a tierra:
•
Las estaciones de regulación y medida E.R.M. de gas natural.
•
Las casetas para bombas y compresores.
•
Las instalaciones con depósitos fijos de G.L.P.
Su valor, que se debe medir con un telurómetro, no debe exceder de 20
Ohmios.
371
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 7 MONTAJE Y MANTENIMIENTO DE INSTALACIONES DE GAS
9. MANTENIMIENTO PREVENTIVO DE
INSTALACIONES DE GAS
9.1. Mantenimiento preventivo
La normativa, más que sobre mantenimiento preventivo, nos habla sobre
revisiones periódicas en las que se pueden detectar anomalías en las
instalaciones y aparatos y que deben ser resueltas con celeridad. A la vista
de lo en ella indicado, y muchas veces por analogía, podemos concluir
que:
•
Los depósitos de G.L.P. deben ser revisados anualmente.
•
Las baterías con envases móviles de G.L.P. se deben revisar cada 4
años, al igual que todas las instalaciones receptoras.
Las empresas mantenedoras pueden, en principio, realizar estos servicios,
siempre que estén inscritas en el “Servei Territorial de Industria” de la
provincia correspondiente y correspondan a la categoría reglamentaria.
A saber:
•
Empresas del tipo EG1: instalaciones domésticas en BP y MPA en el
interior de viviendas, con lo que se cubren las instalaciones receptoras
domésticas con envases de gas butano UD125, propano en BP del
tipo UD 110 y gas natral desde receptores.
•
Empresas del tipo EG2: todo tipo de instalaciones receptoras, incluso
en locales públicos, y instalaciones con envases móviles de gas propano
UD 110 e I 350, colocados en batería, en MPB.
•
Empresas del tipo EG4: cualquier tipo de instalaciones, incluso
depósitos fijos de G.L.P. y estaciones de regulación y medida de gas
natural en MPB.
9.2. Manuales de mantenimiento y reparación
En cierto tipo de instalaciones, como las que disponen de depósitos fijos
de G.L.P., se requiere la existencia de un “libro de mantenimiento y
reparación” en el cual se refleje las fechas de las revisiones y las incidencias
registradas, así como las reparaciones efectuadas y su resultado. El libro,
diligenciado por el OTC (Organismo Territorial competente) es uno de
los documentos necesarios para la legalización de la instalación y su
puesta en marcha y deberá ser custodiado por el usuario que deberá
ponerlo a disposición del OTC si este lo requiriera.
372
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 7 MONTAJE Y MANTENIMIENTO DE INSTALACIONES DE GAS
9.3. Revisiones en instalaciones receptoras domésticas
en BP
Es necesario verificar que:
•
La conducción está pintada de amarillo, al menos, en sus tramos
identificativos.
•
Las llaves de paso accionan correctamente.
•
Los receptores están conectados correctamente y los tubos flexibles
no han caducado.
•
Las entradas de aire no están cubiertas por objetos y tienen la sección
suficiente.
•
Los conductos de evacuación tienen el trazado correcto y disponen
de deflectores.
Esta revisión debe completarse con un control del tiro en los calentadores
y/o calderas de calefacción y un análisis de los productos de la combustión
de éstos.
9.4. Revisiones periódicas en las instalaciones con envases
móviles de G.L.P. en batería
En las baterías debe verificarse que:
•
No hay objetos ajenos a la instalación en el interior de la caseta.
•
Los latiguillos de alta presión de la batería colectora no han superado
su fecha de caducidad.
•
Se cumplen las distancias de seguridad reglamentarias desde los
envases a los distintos puntos de riesgo (motores, conductores
eléctricos, desagües…).
•
El candado de la puerta de la caseta abre y cierra correctamente.
•
No hay fugas en la batería, averiguándolo mediante el uso de espuma
jabonosa.
•
Están colocados los rótulos de “prohibido fumar y hacer fuego” y “gas
inflamable”.
La instalación receptora comprende desde la llave exterior de corte hasta
los receptores. Se ha de cumplir que:
•
La conducción está pintada de amarillo, al menos, en sus tramos
identificativos.
•
Las llaves de paso accionan correctamente.
373
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 7 MONTAJE Y MANTENIMIENTO DE INSTALACIONES DE GAS
•
Los receptores están conectados correctamente y los tubos flexibles
no han caducado.
•
Las entradas de aire no están cubiertas por objetos y tienen la sección
suficiente.
•
Los conductos de evacuación tienen el trazado correcto y disponen
de deflectores.
En toda la parte de la instalación sometida a media presión B, se realizará
una prueba de estanqueidad con gas propano a 5 BAR, a partir de la
salida del limitador de presión y durante 15 minutos, no debiendo bajar
el manómetro una vez estabilizada la instalación. Para la prueba se
cerrarán las llaves de paso de los aparatos.
En la parte de la instalación sometida a baja presión, esto es, a partir de
las salidas de los manorreductores de 2ª etapa (370 mm.c.a.), será
suficiente verificar la inexistencia de fugas con espuma jabonosa.
El instalador viene obligado a poner en conocimiento de la empresa
suministradora cualquier anomalía en la instalación, debiendo guardar
copia diligenciada por ésta del informe presentado.
9.5. Revisiones periódicas de las instalaciones con depósitos
fijos de G.L.P.
En el depósito se verificará que:
•
La toma de tierra está bien conectada y tiene un valor no superior
a 20 Ohmios.
•
No hay fugas en la valvulería, para lo que se utilizará agua jabonosa.
•
El punto alto de llenado no está cegado.
•
No hay trazas de óxido en el depósito, estando bien pintado.
•
Los reguladores están tarados a presiones comprendidas entre 1,2 y
1,7 BAR.
•
Los rótulos de “prohibido fumar y encender fuego” están colocados
y en buen estado.
•
Los extintores no superan la fecha de caducidad.
Si el depósito está enterrado se medirá el potencial de protección catódica.
Si el depósito está en terraza se verificarán además:
•
El buen estado de la boca de carga.
•
La conexión a tierra de ésta.
•
El buen estado de la manguera y que la presión en ésta es suficiente.
374
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 7 MONTAJE Y MANTENIMIENTO DE INSTALACIONES DE GAS
•
El buen estado visual del pararrayos.
La línea de alimentación corresponde al tramo que va hasta la llave
exterior de corte. En ella se realizará una prueba de estanqueidad con
gas propano a 5 BAR, a partir de la salida del limitador de presión y
durante 15 minutos, no debiendo bajar el manómetro una vez estabilizada
la instalación. Para la prueba se cerrarán las llaves exteriores de paso.
En la parte correspondiente a instalación receptora (a partir de la llave
general de corte exterior) las revisiones son cuatrienales, con la misma
operativa indicada en el apartado 9.4 para éstas.
9.6. Instalaciones de gran potencia
El personal de mantenimiento propio debe controlar la seguridad de la
instalación diariamente. No obstante, las revisiones periódicas y la
reparación de elementos específicos de la instalación no deben ser
realizadas más que por personal autorizado en posesión del correspondiente carné profesional.
375
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 7 MONTAJE Y MANTENIMIENTO DE INSTALACIONES DE GAS
10. TIPOLOGÍA DE LAS AVERÍAS
10.1. Diagnóstico y localización
En una instalación de gas las averías se producen en:
•
Receptores.
•
Conducciones.
•
Elementos de regulación y seguridad.
•
Valvulería de los depósitos de G.L.P.
Solamente las averías graves son detectadas por el profano, cual es el
caso de una fuga de gas en una conducción. La mayoría se detectan en
revisiones periódicas a cargo de personal técnico.
10.2. Operaciones de mantenimiento:
técnicas y procedimientos. Herramientas
Las operaciones de mantenimiento deben ser efectuadas por personal
técnico, que utilice herramental adecuado. En los locales en donde hay
riesgo de atmósfera explosiva, como las casetas de los equipos de carga
y trasvase para G.L.P. y las estaciones de regulación y medida:
•
NO utilizar herramientas que puedan producir chispas. Usar martillos
de bronce o plástico.
•
NO trabajar nunca con tensión eléctrica. Una instalación antideflagrante deja de serlo si se abre la envolvente.
Las herramientas, técnicas y procedimientos a emplear son las mismas
que para el montaje y pruebas de estanqueidad, remitiéndonos para su
detalle a los puntos 4.2, 4.3 y 6.4.
La manipulación de gas propano en estado líquido puede producir graves
quemaduras. Utilizar siempre guantes adecuados para ello.
10.3. Averías en receptores
El mantenedor de una instalación de gas no debe manipular los receptores,
ya que ello es responsabilidad de los Servicios de Asistencia Técnica. Se
limitará a verificar:
•
Que el gas llega al receptor a la presión adecuada, habitualmente en
baja presión. Para ello utilizará una columna de agua conectada a la
entrada del receptor y leerá la presión con consumos máximo y
mínimo. El valor de la misma no deberá ser inferior a la nominal en
más de un 5%.
376
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 7 MONTAJE Y MANTENIMIENTO DE INSTALACIONES DE GAS
•
Que el tiro es suficiente en las conducciones de evacuación de gases
quemados. Para ello se debe utilizar un deprimómetro, lo cual a veces
es dificultoso. Síntomas claros de que el tiro no es suficiente pueden
ser la existencia de vapor de agua procedente de la condensación o
la excesiva temperatura de la chimenea en su base.
10.4. Averías en conducciones
•
La corrosión, especialmente en tubos de acero, se puede evitar si el
tubo está bien pintado, sobre todo en las zonas con soldadura. El tubo
de cobre es más resistente a la corrosión pero puede haber problemas
en aquellas soldaduras en las que no se ha limpiado bien el decapante.
•
Si hemos de reparar una fuga hemos de tener en cuenta la posibilidad
de la creación de una atmósfera explosiva formada por la mezcla de
gas y aire. Por ello, antes de soldar, hemos de asegurarnos que no
queda rastro de gas, para lo que la tubería se dejará abierta durante
el tiempo necesario. En caso de duda, la tubería se inertizará con
nitrógeno.
10.5. Averías en baterías para envases de G.L.P.
Las fugas de gas y bloqueo de la batería se evitarán considerando que:
•
El colector debe estar bien anclado. No se debe operar sobre él sin
que esté bien sujeto.
•
Las juntas de estanqueidad de los latiguillos de los envases se deterioran
fácilmente. Cada vez que se cambien éstos deberán revisarse las juntas
y sustituirlas a la menor duda. Esta operación la puede realizar el
repartidor de la empresa suministradora, ya que está facultado para
ello.
•
Caso de disponer la batería de inversor manual y manorreductor de
MPB éste no se regulará a más de 1,7 BAR, ya que si se supera esta
presión se puede bloquear el limitador de presión.
10.6. Averías en depósitos de G.L.P.
A considerar:
•
Las fugas en la base de la valvulería (la rosca que se ajusta a los
collarines) se detectan con espuma jabonosa. Se procederá a apretar
con cuidado con una llave fija o inglesa pero sin excesos. Esto puede
provocar que los asientos de las válvulas, que son de latón, se deformen.
Si no se puede eliminar la fuga habrá que vaciar el depósito,
desenroscar la válvula, limpiar bien el collarín y la rosca de ésta
eliminando los restos de teflón, colocar nuevo teflón y volver a roscarla.
377
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 7 MONTAJE Y MANTENIMIENTO DE INSTALACIONES DE GAS
•
El nivel magnético lleva una junta tórica o cilíndrica. Si fuga se pueden
apretar, girando, los 4 tornillos de que está provisto en el orden
1-3-2-4.
•
Si el nivel magnético no arranca en un primer llenado con más de
un 10% de carga golpear con un mazo de plástico o sobre un tablón
la generatriz superior del depósito, junto al nivel. La vibración
producida suele hacerlo despegar.
•
Si el nivel magnético se traba durante el llenado, habiendo arrancado
correctamente, es posible que esté colocado incorrectamente y la
boya tropiece con el tubo sonda de fase líquida.
•
En el caso de que el indicador de punto alto no silbe desde el principio
cuando se abre el tornillo moleteado es posible que esté embozado.
Si silba pero no escupe líquido al llegar al 85% es que tiene poca
longitud.
•
La válvula de llenado puede fugar a través de sus válvulas de retención.
En tal caso no se debe tapar con la cubierta de plástico que trae, sino
con un tapón metálico, ya que la primera sola la protege de suciedad
y puede que no aguante la presión.
•
Si el manorreductor de MPB vibra hay que verificar que no sale
líquido por él, lo cual se debería a que, erróneamente, está conectado
en un orificio que corresponde a fase líquida que lleva soldado un
tubo buzo. Este error de montaje es muy grave ya que puede hacer
que el líquido llegue a los receptores provocando una expansión
brusca que podría provocar una explosión.
Para poder solucionar estas averías puede ser necesario vaciar el depósito
de gas, operación delicada que se debe realizar de acuerdo con el siguiente
proceso:
•
Si la avería no reviste peligro inmediato (nivel enganchado, indicador
de punto alto cegado) consumir todo el gas.
•
Si hay fuga de gas que se considere grave hay que solicitar a la empresa
distribuidora que envíe un camión cisterna despresurizado. A través
de la salida de fase líquida se vaciará el depósito, ayudándose con la
inyección de nitrógeno a través de la boca de carga (mediante un
adaptador adecuado) que creará una sobrepresión que facilite la
operación.
•
Una vez vacío el tanque se procederá a su inertizado con nitrógeno.
•
Se aliviará la sobrepresión descargando la mezcla gas-nitrógeno a la
atmósfera con precaución.
•
Una vez hecho esto, se puede abrir el depósito y proceder a la
reparación.
378
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 7 MONTAJE Y MANTENIMIENTO DE INSTALACIONES DE GAS
•
Ya efectuada ésta se debe volver a inertizar el depósito para su llenado.
Vaciado de un depósito de G.L.P.
379
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 7 MONTAJE Y MANTENIMIENTO DE INSTALACIONES DE GAS
11. SEGURIDAD EN LAS OPERACIONES DE
MONTAJE Y MANTENIMIENTO DE INSTALACIONES
Además del cumplimiento de las normas en el montaje, puesta en marcha
y mantenimiento de instalaciones de gases combustibles que se han ido
desarrollando a lo largo de esta unidad didáctica, es necesario identificar
los riesgos existentes de mayor incidencia y establecer las medidas
preventivas para reducir el riesgo de accidentes. Para mayor abundamiento
nos remitimos al correspondiente módulo profesional de primer curso.
MEDIDA PREVENTIVA A IMPLANTAR
RIESGO IDENTIFICADO
Caídas a distinto nivel por los desplazamientos
internos en obra.
Proteger los huecos.
Uso de EPI’S homologados.
Caídas desde escaleras manuales o andamios.
Uso de escaleras con zapatas antideslizantes.
Montaje correcto de andamios.
Caídas por suelos resbaladizos.
Limpieza.
Caídas por la presencia de objetos o cables en
tierra.
Orden y limpieza.
Derrumbamiento por apilamiento de materiales. Colocarlos fuera de zonas de trabajo.
Pisadas sobre objetos, herramientas y desechos Orden y limpieza.
Utilización de calzado de seguridad.
que estén en el suelo.
Cortes y golpes en el uso de herramientas
manuales y portátiles.
Utilizar las herramientas adecuadas.
Mantenimiento periódico e inmediato si se detecta
defecto.
No eliminar nunca las protecciones,
especialmente de las amoladoras.
Corte por el manejo de materiales cortantes.
Usar guantes adecuados para manipular tuberías
de acero.
Proyección de partículas durante las operaciones Utilización de gafas protectoras homologadas.
de corte de material con amoladoras y las
operaciones de soldadura.
Atropamiento o aplastamiento en el movimiento No colocarse bajo el radio de acción del
mecanismo elevador.
de cargas.
Sobreesfuerzo en el manejo de cargas pesadas. Usar medios auxiliares.
Repartir cargas.
Posturas adecuadas.
Quemaduras en las operaciones de soldadura.
Uso de guantes.
En operaciones prolongadas, uso de mandiles
de cuero.
380
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 7 MONTAJE Y MANTENIMIENTO DE INSTALACIONES DE GAS
Contactos eléctricos por deficiencias en los
equipos y protecciones.
Disponer de interruptores magnetotérmicos y
diferenciales en los cuadros de alimentación.
Revisar los cables de conexión a cuadro.
Usar lámparas portátiles de doble aislamiento y
en buen estado.
El conexionado de cables se hará con clavijas.
Conectar a tierra las máquinas y equipos que lo
requieran.
Utilizar máquinas electroportátiles de doble
aislamiento.
Contactos eléctricos en zonas húmedas.
Utilización de lámparas y máquinas
electroportátiles con transformador de seguridad.
Utilización de calzado adecuado.
Exposición a humos de soldadura.
Soldar siempre en lugares bien ventilados. Si
esto no es posible, utilizar mascarilla con filtro
de carbono y extracción localizada móvil.
Vigilancia de la salud.
Exposición a radiaciones no ionizantes durante
la soldadura.
Uso obligatorio de pantalla facial durante
soldadura.
No dejar partes del cuerpo al descubierto.
Vigilancia de la salud.
Explosión durante la puesta en marcha de la
instalación de gas.
Supervisión de las operaciones por personal
técnico cualificado en posesión del carné
profesional correspondiente.
Quemaduras en la manipulación de gas propano Utilización de guantes homologados.
líquido.
Incendio provocado durante las operaciones de
soldadura o corte de tuberías.
Prohibición de realizar trabajos de soldadura o
con radiales en las proximidades de material
inflamable.
Uso de pantallas de separación.
Incendio provocado por cortocircuito.
No sobrecargar las líneas.
Actuación ante un incendio.
Identificar los extintores y su ubicación.
Conocer las normas de utilización.
Mantener las vías de evacuación limpias e
iluminadas.
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MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 7 MONTAJE Y MANTENIMIENTO DE INSTALACIONES DE GAS
RESUMEN
El montaje de una instalación de gas consta de diferentes fases que
pueden tener diferente orden cronológico, pero que siempre incluyen:
•
Establecimiento de las especificaciones técnicas de la obra civil
complementaria y los diferentes componentes de la instalación:
receptores, casetas, cimentaciones para depósitos fijos de G.L.P.,
elementos de regulación, conducciones, entradas de aire para la
combustión, salida de gases quemados…
•
Operaciones de replanteo de las instalaciones, tanto de la obra civil
como de la red de distribución.
•
Realización de la obra civil previa.
•
Montaje de redes, máquinas y equipos.
•
Pruebas de estanqueidad y resistencia mecánica, en su caso.
•
Puesta en servicio.
Las herramientas utilizadas en las instalaciones de gas han de ser de
buena calidad y no deteriorar los elementos manipulados. No se usarán
llaves de grifa más que para la sujeción de tuberías de acero, evitando
emplearla en otros casos (por ejemplo para el apriete de valvulería de
los depósitos de G.L.P.).
Las conducciones de cobre se unirán mediante soldadura fuerte por
capilaridad en todos los tramos de MP. Las de acero con soldadura
eléctrica. Todas ellas se someterán a pruebas de resistencia mecánica y
estanqueidad con aire, gas inerte o gas combustible, y las presiones y
tiempos indicados por la normativa. Las soldaduras de las conducciones
de acero en alta presión (líneas de las bocas de carga a distancia de
depósitos de G.L.P.,…) se inspeccionarán con ensayos no destructivos
(utilización líquidos penetrantes).
Las instalaciones eléctricas empleadas en los locales con peligro de
incendio y/o explosión serán realizadas con material antideflagrante.
Tanto su montaje como reparación será realizada por instalador electricista
autorizado.
Las instalaciones de gas requieren un mantenimiento preventivo a partir
de revisiones reglamentarias, anuales para los depósitos de G.L.P., y
cuatrienales para las instalaciones receptoras. Estas revisiones tendrán
que ser efectuadas por instalador-mantenedor con competencia en el
tipo de instalación correspondiente.
383
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 7 MONTAJE Y MANTENIMIENTO DE INSTALACIONES DE GAS
Las averías corresponden habitualmente a fugas o bloqueos de sistemas
de regulación. Para detectar las fugas se utilizará agua jabonosa o un
detector electrónico. Bajo ningún concepto se empleará una llama.
Los instaladores IG-1 pueden realizar o mantener instalaciones receptoras
domésticas de gas en baja presión, esto es, desde el contador (caso de
gas natural) o desde un máximo de dos envases de gas butano en paralelo,
con salida en baja presión. Los instaladores IG -2, además, podrán
intervenir en instalaciones receptoras de cualquier tipo (incluso en
locales de concurrencia pública) y baterías de envases móviles de G.L.P.
con distribución en MPB. Los instaladores IG -3 pueden actuar en
instalaciones enterradas y los IG -4 en cualquier tipo de instalaciones.
El instalador de cualquier categoría deberá estar inscrito en un Libro
Registro del OTC y pertenecer a una empresa instaladora también inscrita.
Las averías en depósitos de G.L.P. deben ser reparadas bajo la supervisión
de un instalador IG-4. Se ha de proceder con especial cuidado en la
manipulación de gas propano en fase líquida, ya que produce quemaduras.
Por ello se han de utilizar guantes adecuados. La peligrosidad de estas
operaciones requiere tener ideas muy claras sobre su ejecución.
La seguridad en el montaje y mantenimiento de instalaciones pasa por
la observancia de las normas de trabajo expuestas en esta unidad didáctica,
la identificación de otros riesgos, de carácter general, y la adopción de
las medidas preventivas correspondientes.
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MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 7 MONTAJE Y MANTENIMIENTO DE INSTALACIONES DE GAS
GLOSARIO
Abrazadera: accesorio para la sujeción de tuberías de acero o cobre a los
paramentos.
Armario estanco: no permite la entrada de polvo y/o agua a su interior.
La estanqueidad de un armario o una envolvente en general viene dada
por su índice IP.
Atmósfera explosiva: mezcla de gas y aire en una proporción tal que
puede generar una explosión.
Atmósfera inerte: aquella en que no se puede producir una explosión.
Puede ser una mezcla de gas combustible con nitrógeno o dióxido de
carbono o solamente uno de estos últimos.
Batería: acoplamiento en paralelo de envases móviles de G.L.P. Provista
de latiguillos, válvulas de retención, tes y codos rampa, inversor automático
(o inversor manual y manorreductor MPB regulable) y limitador de
presión.
Cimentación: soporte de sustentación realizado habitualmente de obra
de fábrica para apoyar un depósito fijo de G.L.P.
Codo rampa: accesorio terminal que permite conectar los latiguillos
provenientes de los envases móviles de G.L.P. conectados en batería con
el colector. Sus extremos son, habitualmente de rosca M 20x150 y para
soldar a (0)10/12 Cu.
Colector: también denominado bateria para el acoplamiento en paralelo
de envases móviles de G.L.P.
Collarín: accesorio de acero forjado soldado a un depósito de G.L.P. en
fábrica que permite el acoplamiento a este de la valvulería, roscándola
o atornillándola
Conexión equipotencial: puente eléctrico que impide que conducciones
o elementos metálicos próximos estén a distinto potencial eléctrico.
Contraseña de homologación: en un receptor a gas es una referencia
otorgada por el OTC que indica que el receptor está autorizado para su
conexionado a la red de gas y reúne las condiciones reglamentarias,
figurando en los registros de tipo.
Deflector: sombrerete de salida de una tubería de evacuación de gases
quemados que impide la penetración de agua en esta y que aquellos
retrocedan hacia el receptor.
Despresurización: reducción de la presión de un recipiente hasta la
atmosférica.
385
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 7 MONTAJE Y MANTENIMIENTO DE INSTALACIONES DE GAS
Envolvente antideflagrante: permite alojar en su interior equipos y
materiales eléctricos convencionales, estando construida de modo que,
en caso de explosión, la onda expansiva se enfríe, saliendo al exterior
a una temperatura inferior a la de ignición de la atmósfera gaseosa
circundante.
Equipo manguera: conjunto de manguera rígida de 25 mm(o), arrollada
sobre un carrete,llave de paso y manómetro que se coloca junto a los
depósitos fijos de G.L.P. instalados en terraza.
Ermeto: junta metal-metal con un casquillo incrustable intermedio para
tuberías de acero específicas para gas.
Especificación técnica: dato técnico (potencia, presión, caudal…) de
una conducción, accesorios o receptor.
Estanqueidad: en gas equivale a la ausencia de fugas a la presión de
prueba. Detectable con agua jabonosa y, para bajas presiones, mediante
la columna de agua.
Junta plana: junta cilíndrica
Junta tórica: junta circular de sección también circular.
Obra civil: obra complementaria para el montaje de instalaciones y
equipos de gas (cimentaciones, casetas, pasamuros…)
Placa de características: en un receptor y en un elemento de regulación
o corte indica sus especificaciones técnicas, contraseña de homologación
y datos del fabricante o importador.
Presión hidráulica: conseguida mediante una bomba permite verificar,
con agua, las condiciones de resistencia mecánica e indeformabilidad
de un depósito fijo de G.L.P.
Presurizar: aumentar la presión en un depósito de G.L.P. (o una
conducción) mediante gas inerte.
Proyecto Técnico: descripción y justificación de las características de una
instalación de gas realizada por Técnico titulado competente.
Purgar: eliminar el aire o gas inerte en un depósito o conducción.
Replanteo: acción de marcar en el terreno, a partir de los correspondientes
planos, las diferentes partes de una instalación de gas que lo requieren
(conducciones, cimentaciones, casetas, pasamuros…)
Rosca cónica: aquella no cilíndrica sino que posee cierta conicidad, lo
que permite un mejor ajuste de los elementos roscados. En gas se utiliza
la rosca NPT .
Tallo: accesorio que permite el entronque de una conducción enterrada
o empotrada de polietileno con tubería de acero o cobre.
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MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 7 MONTAJE Y MANTENIMIENTO DE INSTALACIONES DE GAS
Te rampa: accesorio intermedio que permite conectar los latiguillos
provenientes de los envases móviles de G.L.P. conectados en batería con
el colector. Sus extremos son, habitualmente de rosca M 20x150 y para
soldar a (0)10/12 Cu.
Tornillo moleteado: tornillo mecanizado de modo que sea fácil su
manipulación con la mano.
Válvula de corte: en la técnica del gas son aquellas de 1/4 vuelta capaces
de realizar un cierre y apertura rápidos.
Válvula de regulación: son aquellas capaces de ajustar, dentro de un
límite, el caudal y la presión de gas, con un accionamiento suave, de
varias vueltas de volante.
Varilla de punto alto de llenado: varilla roscada a la multiválvula de salida
de un depósito fijo de G.L.P. con una longitud tal que permita detectar
que el nivel de líquido en este es del 85%.
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MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 7 MONTAJE Y MANTENIMIENTO DE INSTALACIONES DE GAS
CUESTIONARIO DE AUTOEVALUACIÓN
1) En una caseta para alojar envases de gas propano UD 110 ó I 350
colocados en batería se requiere una ventilación de:
a) Al menos un 20% de la superficie de la caseta.
b) Al menos un 20% de la superficie del suelo.
c) Dos rejillas fijas (en la parte superior o inferior) de 100x100 mm.
2) Si queremos alojar en una caseta una batería para 6+6 botellas I 350
en dos filas, las dimensiones interiores recomendables serán:
a) 210x80x180 cm.
b) 260x70x180 cm.
c) 150x80x180 cm.
3) En una caseta para almacenamiento de envases móviles de G.L.P. en
la que se desea instalar una lámpara de alumbrado:
a) Ésta tiene que ser a gas.
b) La lámpara será eléctrica pero con envolvente estanca.
c) La lámpara puede ser eléctrica pero con envolvente antideflagrante.
4) El suelo de una caseta para almacenar envases móviles de G.L.P. deber
ser:
a) Totalmente horizontal para que no caigan las botellas.
b) Con una pendiente del 10%.
c) Podrá ser horizontal si se coloca un desagüe en su interior.
5) En una instalación de G.L.P. con un depósito instalado en la terraza
la caseta de contadores:
a) Estará en la terraza.
b) Se podría instalar en la planta baja.
c) Ambas respuestas son correctas.
6) En una instalación de gas canalizado los contadores:
a) Estarán siempre centralizados.
b) Se alojarán siempre en el interior del domicilio del abonado.
c) Ninguna respuesta es correcta.
389
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 7 MONTAJE Y MANTENIMIENTO DE INSTALACIONES DE GAS
7) La presión de tarado de un limitador para gas natural en usos
domésticos:
a) Es de 1,75 BAR.
b) Es de 3 BAR.
c) Los limitadores no se emplean para gas natural.
8) Los contadores más utilizados son los de:
a) Membrana.
b) Turbina.
c) Pistones.
9) La presión a la entrada de un contador de G.L.P. es
a) Siempre de 37 mBAR.
b) Puede ser de 0,8 BAR.
c) Será de 220 mm.c.a.
10)Si decimos que una válvula de corte es DN40 significa
a) Que su entrada y salida son de rosca DN40.
b) Que es embridada y se usa para tubo de acero de 1 1/2".
c) Que es embridada, usándose para polietileno de 40 mm.
11)En un depósito fijo de G.L.P. de pequeño tamaño, la valvulería (con
excepción del nivel magnético) es de
a) 3/4" y 1 1/4" gas.
b) 3/4" y 1 1/4" Allen.
c) 3/4" y 1 1/4" NPT.
12)La sección útil de una rejilla de aluminio de 100x100 es del orden
de
a) 100 cm2
b) 70 cm2
c) 700 cm2
13)Las abrazaderas no se deben colocar
a) En los codos de las conducciones.
b) En los montantes verticales.
c) Junto a las llaves de paso.
390
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 7 MONTAJE Y MANTENIMIENTO DE INSTALACIONES DE GAS
14)Si una conducción de gas entra por el techo, la llave general de corte
a) Se instalará junto a la entrada de la línea.
b) La línea se bajará hasta una altura de 1,70 a 1,80 metros.
c) No se pondrá llave general de corte por ser inaccesible.
15)Para apretar la valvulería de un depósito fijo de G.L.P. se empleará
a) Una llave Stillson.
b) Una llave inglesa.
c) Unos alicates de presión homologados, de bronce antichispas.
16)Si decimos que un aparato tiene doble aislamiento nos referimos a
a) Un armario para contadores aislado reforzado.
b) Un contador de gas protegido contra las descargas de electricidad
estática.
c) Una herramienta electroportátil.
17)Si utilizamos una junta plana en un sistema de estanqueidad de tuerca
con racord loco la tuerca deberá apretarse:
a) Lo más fuertemente posible a fin de comprimir totalmente la
junta.
b) Con la fuerza justa, empleando algo de teflón para mejorar la
estanqueidad.
c) Ninguna respuesta es correcta.
18)Si hemos de soldar una tubería en alta presión deberá
a) Usarse accesorios de acero inoxidable.
b) Realizar ensayos no destructivos (por ejemplo radiografías) en
cada soldadura.
c) Ambas respuestas son correctas.
19)El polietileno
a) Se puede utilizar solamente en instalaciones enterradas.
b) Se puede emplear en instalaciones vistas.
c) Ambas respuestas son incorrectas.
20)La pieza empleada para conectar tuberías de polietileno con tuberías
de cobre se llama
a) Tallo.
b) Raíz.
c) Conversor.
391
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 7 MONTAJE Y MANTENIMIENTO DE INSTALACIONES DE GAS
21)Las baterías para envases móviles de G.L.P. deberán colocarse a una
altura sobre el suelo de
a) 1,80 metros.
b) 1,00 metro.
c) 1,60 metros.
22)En una batería para envases móviles de G.L.P. en una fila la distancia
entre dos tes rampa consecutivas será de:
a) 30 cm.
b) 45 cm.
c) 15 cm.
23)En un depósito fijo de G.L.P. la boya del nivel magnético deberá
desplazarse
a) En el mismo sentido del eje del depósito.
b) Perpendicularmente al eje del depósito.
c) A 45° de éste.
24)Si en un depósito fijo de G.L.P. introducimos el dedo por el collarín
y tropezamos con un tubo, la salida corresponderá a
a) Fase gas.
b) Fase líquida.
c) Puede pertenecer a cualquiera de las dos, dependiendo del tipo
de depósito.
25)La varilla de punto alto de llenado en un depósito fijo de G.L.P. se
roscará a la multiválvula
a) Utilizando teflón para asegurar su estanqueidad perfecta.
b) No utilizando teflón pero apretándola muy fuertemente.
c) No utilizando teflón.
26)En la puerta de una caseta para envases móviles de G.L.P. lo más
adecuado es
a) Utilizar un candado.
b) Utilizar una cerradura.
c) Utilizar un pasador que no se pueda bloquear con candado.
392
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 7 MONTAJE Y MANTENIMIENTO DE INSTALACIONES DE GAS
27)Si un depósito fijo de G.L.P. está situado en una terraza debe disponer:
a) De un equipo manguera.
b) De un extintor de NH3.
c) De ambos elementos.
28)La altura mínima de los cerramientos de las zonas de depósitos fijos
de G.L.P. será:
a) 1,80 metros.
b) 2,20 metros.
c) 1,10 metros.
29)La presión de prueba en un tramo de MPB de 12 metros de longitud
será de:
a) 5 BAR durante 30 minutos.
b) 5 BAR durante 1 hora.
c) 1,5 veces la presión de servicio durante 15 minutos.
30)En una red de gas natural con presión de suministro 550 mm.c.a. la
presión de prueba será:
a) 1 BAR durante 15 minutos.
b) 1.500 mm.c.a. durante 15 minutos.
c) 1.500 mm.c.a. durante 5 minutos.
31)En una red de gas natural con presión de suministro 1.000 mm.c.a.
la presión de prueba será:
a) 1 BAR durante 15 minutos.
b) 1.500 mm.c.a. durante 15 minutos.
c) 1.500 mm.c.a. durante 5 minutos.
32)Para buscar fugas en una red de gas
a) Se empleará un mechero antideflagrante.
b) Se utilizará agua jabonosa.
c) Ambos métodos son aceptables.
33)En una batería para envases móviles de G.L.P. provista de inversor
manual y manorreductor regulable de MPB se ajustará éste a una
presión de:
a) Entre 1,2 y 1,5 BAR.
b) Alrededor de 0,7 BAR.
c) Entre 2,2 y 2,5 BAR.
393
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 7 MONTAJE Y MANTENIMIENTO DE INSTALACIONES DE GAS
34)El inertizado de un depósito fijo de G.L.P. consiste en
a) Eliminar el agua o aire sustituyéndolo por nitrógeno o dióxido
de carbono.
b) Eliminar el aire mediante una bomba de vacío similar a las que
se usan en la técnica frigorífica.
c) Ambos procedimientos son válidos.
35)Una envolvente antideflagrante es
a) Una envolvente estanca al polvo, agua y a los gases combustibles.
b) Permite penetrar a los gases combustibles y en el caso de explosión
en su interior enfría los gases de salida por debajo de la temperatura
de ignición de la atmósfera explosiva exterior.
c) Es el tipo más perfeccionado de armario para albergar contadores
de gas.
36)Las siglas que indican que una envolvente es antideflagrante son
a) Ex.
b) Eex.
c) Ambas.
37)Una empresa EG2 puede mantener
a) Instalaciones receptoras de cualquier tipo, incluso en locales
públicos.
b) Instalaciones con depósitos fijos de G.L.P.
c) Ambos tipos de instalación.
38)La manipulación de gas propano en estado líquido
a) No debe realizarse nunca.
b) Se puede realizar bajo la supervisión de instalador IG3.
c) Es muy peligrosa por la posibilidad de quemaduras.
39)En un depósito fijo para almacenamiento de G.L.P. el indicador de
punto alto de llenado no silba al abrir el tornillo moleteado. Esto
puede ser debido a que la varilla
a) Es corta.
b) Es larga.
c) Está embozada.
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MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 7 MONTAJE Y MANTENIMIENTO DE INSTALACIONES DE GAS
40)Si a la salida de un depósito fijo para almacenamiento de G.L.P. el
manorreductor vibra, puede ser debido a que
a) Por confusión se ha conectado a una salida de fase líquida.
b) El depósito está demasiado lleno.
c) El depósito está casi vacío.
395
396
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
U.D. 7 MONTAJE Y MANTENIMIENTO DE INSTALACIONES DE GAS
BIBLIOGRAFÍA
Lorenzo Becco, J. L.: Los G.L.P. Los gases licuados del petróleo, Madrid:
Dirección de Marketing Repsol-Butano S.A., 1989.
Catálogo general S.A. KROMSCHROEDER.
El Gas: aparatos y aplicaciones, Barcelona: Compañía Roca Radiadores S.
A., 1990.
Manual del gas y sus aplicaciones, Barcelona: Sedigas, 1991.
Manual para la instalación de G.L.P., Repsol Butano.
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MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
GLOSARIO
GLOSARIO
Abrazadera: accesorio para la sujeción de tuberías de acero o cobre a los
paramentos.
Acometida: conexión a una red de distribución de gas canalizado para
servicio de un abonado individual o colectivo.
Adaptador–regulador Kosangas de presión regulable: cabezal para adaptar
los envases de G.L.P. UD 110 y UD 125 a la red y que permite regular la
presión de salida hasta 2 BAR.
Adaptador de salida libre: construcción similar al anterior pero que
descarga toda la presión de la botella y no permite regulación.
Adaptador–regulador “Kosangas” K 30: utilizado en instalaciones
domésticas con envases de gas butano UD 125 y que da una presión fija
de salida de 32 gr/cm2.
Aire propanado: mezcla de aire y gas propano que permite complementar
o sustituir eventualmente el gas natural canalizado.
Armario de regulación: conjunto normalizado que permiten conectar
las instalaciones de abonado a las acometidas, reduciendo la presión de
éstas a la de distribución o la de consumo.
Armario estanco: no permite la entrada de polvo y/o agua a su interior.
La estanqueidad de un armario o una envolvente en general viene dada
por su índice IP.
Atmósfera: unidad de presión. Aproximadamente 1 Atmósfera = 1 BAR.
Atmósfera explosiva: mezcla de gas y aire en una proporción tal que
puede generar una explosión.
Atmósfera inerte: aquella en que no se puede producir una explosión.
Puede ser una mezcla de gas combustible con nitrógeno o dióxido de
carbono o solamente uno de estos últimos.
Bar: unidad de presión. Son submúltiplos el milibar (mBAR) y el mm.c.a.
(1 mBAR = 10 mm.c.a.).
Batería: acoplamiento en paralelo de envases móviles de G.L.P. Provista
de latiguillos, válvulas de retención, tes y codos rampa, inversor automático
(o inversor manual y manorreductor MPB regulable) y limitador de
presión.
Biogás: gas de origen vegetal o animal generado en cámaras con digestores
y utilizado habitualmente para consumo propio.
399
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
GLOSARIO
Caseta: pequeño recinto cerrado, construido de obra de albañilería o
prefabricado (siempre con material ininflamable) destinado a albergar
contadores, envases de G.L.P. o equipos de carga y trasvase.
Cimentación: soporte de sustentación realizado habitualmente de obra
de fábrica para apoyar un depósito fijo de G.L.P.
Codo rampa: accesorio terminal que permite conectar los latiguillos
provenientes de los envases móviles de G.L.P. conectados en batería con
el colector. Sus extremos son, habitualmente de rosca M 20x150 y para
soldar a (0)10/12 Cu.
Colector: también denominado batería para el acoplamiento en paralelo
de envases móviles de G.L.P.
Columna de agua: aparato de medida para presiones bajas en el que se
provoca un desnivel hidráulico equivalente a la presión manométrica de
un gas, expresándose ésta en mm.c.a.
Collarín: accesorio de acero forjado soldado a un depósito de G.L.P. en
fábrica que permite el acoplamiento a este de la valvulería, roscándola
o atornillándola
Condiciones normales de un gas: son las que se entienden a 0° C y presión
atmosférica.
Condiciones standard de un gas: son las que corresponden a +15° C y
presión atmosférica.
Condiciones reales de un gas: se refieren a las propiedades en las
condiciones específicas de distribución o alimentación.
Conducción: canalización por la que transcurre la fase gas o líquida.
Conexión equipotencial: puente eléctrico que impide que conducciones
o elementos metálicos próximos estén a distinto potencial eléctrico.
Contador: aparato que mide y registra el caudal trasegado en m3/h a la
presión de distribución o consumo.
Contraseña de homologación: en un receptor a gas es una referencia
otorgada por el OTC que indica que el receptor está autorizado para su
conexionado a la red de gas y reúne las condiciones reglamentarias,
figurando en los registros de tipo.
Cotas acumuladas: parten de un origen común, por lo que no se acumulan
errores de medición.
Cotas enlazadas: son las habitualmente empleadas, sumándose para dar
la longitud total.
400
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
GLOSARIO
Deflector: sombrerete de salida de una tubería de evacuación de gases
quemados que impide la penetración de agua en esta y que aquellos
retrocedan hacia el receptor.
Densidad absoluta: masa por unidad de volumen.
Densidad aparente: también se le conoce como densidad ficticia y es la
relativa respecto a la del aire.
Depósitos de G.L.P: recipientes cilíndricos rematados por dos casquetes
esféricos y que se utilizan para almacenar gas a granel.
Despresurización: reducción de la presión de un recipiente hasta la
atmosférica.
Distancia de seguridad: recorrido realizado por el gas en caso de fuga.
Ecuación de los gases perfectos: fórmula matemática que relaciona, en
valores absolutos, las denominadas “condiciones normales” con las
“condiciones reales” de un gas.
Envase I 350: envase normalizado que puede contener 35 Kgs. de gas
propano, provisto de válvula IESA.
Envase popular: pequeños envases no provistos de válvula de seguridad
y con un tapón roscado y que permiten transportarlos en vehículos no
autorizados.
Envase UD 110: envase normalizado que puede contener 11 Kgs. de gas
propano, provisto de válvula KOSANGAS.
Envase UD 125: envase normalizado que puede contener 12,5 Kgs. de
gas propano, provisto de válvula KOSANGAS.
Envolvente antideflagrante: permite alojar en su interior equipos y
materiales eléctricos convencionales, estando construida de modo que,
en caso de explosión, la onda expansiva se enfríe, saliendo al exterior
a una temperatura inferior a la de ignición de la atmósfera gaseosa
circundante.
Equipo manguera: conjunto de manguera rígida de 25 mm(o), arrollada
sobre un carrete,llave de paso y manómetro que se coloca junto a los
depósitos fijos de G.L.P. instalados en terraza.
Ermeto: junta metal–metal con un casquillo incrustable intermedio para
tuberías de acero específicas para gas.
Escala gráfica: segmento dividido en unidades de medida, que conserva
las proporciones de origen con las medidas del plano aunque este se
reduzca o amplíe.
Escala numérica: proporción entre las medidas del plano y las de la
realidad.
401
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
GLOSARIO
Especificación técnica: dato técnico (potencia, presión, caudal…) de
una conducción, accesorios o receptor.
Esquema: expresión gráfica simple de las características técnicas de una
instalación sin detalle del recorrido de ésta.
Estanqueidad: en gas equivale a la ausencia de fugas a la presión de
prueba. Detectable con agua jabonosa y, para bajas presiones, mediante
la columna de agua.
Fórmulas de Renouard: fórmulas básicas para la determinación de la
pérdida de carga en una conducción de gas.
Gas a granel: gas propano comercial (hasta el 20% de gas butano) o
metalúrgico (100% propano puro) suministrado a través de camiones
cisterna a los depósitos fijos.
Gas canalizado: gas conducido por conducciones hasta los puntos de
consumo. Habitualmente es gas natural, pero existen pequeñas
canalizaciones (urbanizaciones…) a partir de un depósito de G.L.P. a
granel.
Gas combustible industrial: gases combustibles homogéneos y empleados
en los sectores residencial, industrial y terciario.
Gas comprimido: el que solamente se utiliza en fase gaseosa (gas natural).
Gas envasado: gas licuado del petróleo (butano o propano) que se
almacena en fase líquida en un envase móvil.
Gas licuado del petróleo: proveniente de la destilación de éste, se almacena
en fase líquida en grandes cisternas, para su posterior envase o distribución
a granel.
Gas manufacturado: producido a partir de diversas materias primas, es
el que antes se denominaba “gas ciudad”.
Gas natural: obtenido desde yacimientos en los cuales acompaña o no
al petróleo. Está constituido mayormente por gas metano.
Gaseoducto: canalización para transportar gas (especialmente gas natural)
a largas distancias.
Indicador de nivel: en un depósito de G.L.P. a granel indica, mediante
un sistema magnético, el % de llenado.
Índice de Wobbe: valor numérico en relación con el PCS de un gas y su
densidad aparente. Permite clasificar los gases en familias y está en
relación con la intercambiabilidad de éstos.
Inversores automáticos: aparatos utilizados en las baterías con envases
móviles de G.L.P. que permiten la entrada del ramal de reserva sin cortar
el paso del gas.
402
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
GLOSARIO
Inversores manuales: aparatos utilizados en las baterías con envases
móviles de G.L.P. que permiten la entrada del ramal de reserva cortando
el paso del gas.
Isométrica: expresión simple de una instalación de gas realizada en
perspectiva isométrica, en la que se indica su recorrido y longitud de los
tramos
Junta plana: junta cilíndrica
Junta tórica: junta circular de sección también circular.
Latiguillo: tubo flexible reforzado para soportar la alta presión cuyos
extremos están provistos de tuercas normalizadas.
Limitador de presión: aparato de seguridad colocado tras los
manorreductores de MPB o inversores automáticos que impide, en caso
de avería de éstos, que la presión pase de 1,7 BAR en las instalaciones
domésticas y de 3 BAR en las industriales.
Manómetros: aparatos de fuelle o membrana, en seco o con glicerina,
que miden directamente la presión del gas.
Manorreductor fijo: aparato que mantiene constante la presión aguas
abajo en una conducción, sea cual sea el caudal y la presión de entrada,
dentro de unos límites.
Manorreductor ajustable: aparato que mantiene constante la presión
aguas abajo en una conducción, sea cual sea el caudal y la presión de
entrada, pero dispone de un tornillo de regulación que permite ajustarlo
dentro de unos pequeños límites (p.ej.: 200–350 mm.c.a.).
Manorreductor regulable: aparato que mantiene constante la presión
aguas abajo en una conducción pero que, gracias a una maneta que
controla el muelle antagónico del manorreductor puede hacer variar la
presión entre amplios límites (p.ej.: 0 a 3 BAR).
Multiválvula: accesorio de los depósitos de G.L.P. en la que se encuentra
la llave de paso de fase gas (utilización) y el indicador de punto alto de
llenado.
Obra civil: obra complementaria para el montaje de instalaciones y
equipos de gas (cimentaciones, casetas, pasamuros…)
Pérdida de carga en una conducción: caída de presión en la misma, en
valores absolutos o en %.
Perspectiva isométrica: tipo de perspectiva que utiliza tres ejes a 120° sin
reducción de longitud.
Placa de características: en un receptor y en un elemento de regulación
o corte indica sus especificaciones técnicas, contraseña de homologación
y datos del fabricante o importador.
403
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
GLOSARIO
Plano de canalización: el que indica sobre planos de planta o alzado el
recorrido de las conducciones de gas.
Plano de detalle: desarrolla puntos concretos tal como la ventilación,
conexionado de receptores…
Poder calorífico inferior: cantidad total de calor que genera una unidad
de volumen de un gas sin tener en cuenta el hipotético calor de
condensación del vapor de agua producido.
Poder calorífico superior: cantidad total de calor que genera una unidad
de volumen de un gas teniendo en cuenta el hipotético calor de
condensación del vapor de agua producido.
Potencia térmica: cantidad de calor quemado por unidad de tiempo.
Se expresa en KW o Kcal/h.
Presión hidráulica: conseguida mediante una bomba permite verificar,
con agua, las condiciones de resistencia mecánica e indeformabilidad
de un depósito fijo de G.L.P.
Presurizar: aumentar la presión en un depósito de G.L.P. (o una
conducción) mediante gas inerte.
Proyecto Técnico: descripción y justificación de las características de una
instalación de gas realizada por Técnico titulado competente.
Purgar: eliminar el aire o gas inerte en un depósito o conducción.
Replanteo: acción de marcar en el terreno, a partir de los correspondientes
planos, las diferentes partes de una instalación de gas que lo requieren
(conducciones, cimentaciones, casetas, pasamuros…)
Rosca cónica: aquella no cilíndrica sino que posee cierta conicidad, lo
que permite un mejor ajuste de los elementos roscados. En gas se utiliza
la rosca NPT .
Simbologia: conjunto de grafos que representan los distintos componentes
de una instalación de gas y que están incluidos en el anexo 1 a la unidad
didáctica 5.
Tallo: accesorio que permite el entronque de una conducción enterrada
o empotrada de polietileno con tubería de acero o cobre.
Te rampa: accesorio intermedio que permite conectar los latiguillos
provenientes de los envases móviles de G.L.P. conectados en batería con
el colector. Sus extremos son, habitualmente de rosca M 20x150 y para
soldar a (0)10/12 Cu.
Temperatura de vaporización: es aquella a la que un gas licuado hierve
a presión atmosférica.
404
MÓDULO OCHO INSTALACIONES DE AGUA Y GAS
GLOSARIO
Tornillo moleteado: tornillo mecanizado de modo que sea fácil su
manipulación con la mano.
Válvula de carga: en un depósito de G.L.P. a granel se refiere a la boca
de llenado, en donde se conecta la manguera.
Válvula de corte: en la técnica del gas son aquellas de vuelta capaces de
realizar un cierre y apertura rápidos.
Válvulas de escape: alivian a la atmósfera las sobrepresiones transitorias
en una red de distribución. También se conocen como VAS (válvulas de
alivio por sobrepresión).
Válvulas de intercepción: denominadas VIS, pueden actuar por mínima
o por máxima presión cortando la línea distribuidora si se sobrepasan
los umbrales.
Válvula de regulación: son aquellas capaces de ajustar, dentro de un
límite, el caudal y la presión de gas, con un accionamiento suave, de
varias vueltas de volante.
Válvula de salida en fase liquida: en un depósito de G.L.P. a granel,
válvula conectada al tubo sonda mediante un adaptador tipo check–lock.
Válvula de seguridad de exceso de presión: en un depósito de G.L.P. a
granel, válvula hidrostática que abre a la presión de tarado 20 BAR en
caso de una elevación anormal de temperatura (incendio…).
Válvula de retención: permite el paso del gas solamente en un sentido.
Válvula pulsadora: permite acoplar los manómetros de muy baja presión
(ventómetros) a la red de distribución, de modo que la comunicación
con ésta se establezca solamente mientras se mantiene pulsada la válvula.
Vaporizador: dispositivo que mediante la aportación de calor externo
proveniente de una resistencia eléctrica o de una caldera de calefacción
hace hervir el gas propano líquido cuando el consumo de éste es tan
elevado que no basta la vaporización natural del depósito.
Varilla de punto alto de llenado: varilla roscada a la multiválvula de salida
de un depósito fijo de G.L.P. con una longitud tal que permita detectar
que el nivel de líquido en este es del 85%.
Ventómetro: manómetro para medir muy bajas presiones.
Volumen específico: se dice del volumen ocupado por un kilogramo del
gas, en condiciones normales, esto es, a 0° C y presión atmosférica.
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