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Title: Diseño de las redes de gas para el municipio de caldas.
Author: Escobar Faciolince, Wilson Jairo
Herrera Murillo, Alvaro
Issue Date: 13-Dec-2000
Advisor / Validator: Ruíz P., Germán Horacio
Keywords: Gas natural
Tuberías
Consumo de energía
Consumo de gas
Redes de gas
Distribución
Zonas residenciales
Energía
Servicios públicos
Área metropolitana del valle de aburra (Antioquia)
Combustibles gaseosos
Combustibles fósiles
Antioquia
Caldas (Antioquia)
Estudios de factibilidad
Description: En este trabajo se presenta el diseño de las redes externas para la distribución de gas natural en el municipio de Caldas (Antioquia), el cual está contemplado dentro del plan de expansión de redes que actualmente adelantan Las Empresas Públicas de Medellín en el área metropolitana del Valle de Aburrá. El proyecto es el comienzo de una obra que representará desarrollo para los habitantes del Municipio al poder contar con el suministro de un energético relativamente barato, que presenta una combustión completa y limpia, con seguridad en la operación, debido a que, en caso de fugas, al ser más ligero que el aire, se disipa rápidamente en la atmósfera. Únicamente, se requiere buena ventilación. En el sector se utiliza la energía eléctrica para atender las necesidades de cocción de alimentos y calentamiento de agua para actividades de aseo principalmente en el sector residencial y comercial. El consumo de energía eléctrica representa un alto costo para los usuarios, por lo tanto, es importante poder sustituir este energético por otro de menor costo, como el gas natural. El diseño presentado considera las áreas residencial y comercial contempladas dentro del plan de ordenamiento territorial del municipio, teniendo en cuenta que no serán atendidas las zonas que son consideradas como de alto riesgo, ni las zonas que no tengan vías pavimentadas.
Abstract: En el trabajo se encontrará la localización y descripción del municipio de Caldas, fuentes de gas, sistema de unidades, parámetros de presión y velocidad, y la legislación que regula la distribución del combustible. El diseño hace parte del proyecto de expansión que adelantan las Empresas Públicas de Medellín en el Área Metropolitana. Se parte del plano cartográfico del Municipio actualizado en el año 1999, el cual está disponible en medio magnético. Se planeó un recorrido de campo para identificar los sectores poblados que, por su conformación y densidad de construcción, reunieran las condiciones para incluirlas en la cobertura del diseño para los sectores residencial y comercial. Con el Plan de Ordenamiento Territorial y un estudio geológico del Municipio, se identificaron las zonas de futuro desarrollo urbano, las zonas consideradas como de alto riesgo y los barrios incluidos en el plan de reubicación. Las zonas identificadas fueron ubicadas en el plano para delimitar el área con condiciones seguras para el proyecto. El diseño está proyectado hasta el año 2015. Para ello se consideró un estudio de proyección de población realizado en el año 1992 y el registro de usuarios de energía eléctrica de Empresas Públicas, en donde se clasifican los usuarios existentes dentro de cuadrículas de 500m por 500m denominadas BLA (Basic Load Área), que traduce carga de usuarios por área. Encontrando que en el año 2015, el Municipio podrá tener 14 486 viviendas, con lo cual se pudo establecer el número de usuarios por hectárea dentro de cada BLA. A los resultados obtenidos se les aplicó una fórmula sugerida en el estudio para conocer los usuarios de gas en el año 2015. En el plano se trazaron las arterias y los anillos del sistema, y se midieron las áreas de las manzanas que abarca cada anillo para determinar la demanda a partir del número de usuarios del anillo, el consumo establecido por usuario, un factor de demanda en función del número de usuarios y un factor de seguridad para prever un crecimiento de usuarios por encima del proyectado. Los caudales se distribuyeron proporcionalmente al número de nodos de cada anillo y se procesó la información con el programa SynerGEE Gas, partiendo del consumo en cada nodo y con diámetros supuestos. Los resultados de presión y velocidad en las tuberías se analizaron reiteradamente para determinar la necesidad de ajustar los diámetros hasta obtener el diseño óptimo.
Table Of Contents: Introducción 1 Capítulo uno 3 1. Planteamiento del problema 3 2. Justificación 5 3. Objetivos 6 3.1 Objetivo general 6 3.2 Objetivos específicos 6 4. Delimitación 8 4.1 Delimitación conceptual 8 4.2 Delimitación espacial 8. 4.3 Delimitación temporal 9 5. Marco referencial 10 5.1 Antecedentes 10 5.1.1 Reseña histórica 13 5.1.2 Masificación del gas en Antioquia 14 5.1.3 Transporte 15 5.1.4 Distribución 16 5.1.5 Diagnóstico del municipio de Caldas 16 5.1.6 Principales zonas y corredores comerciales 17 5.1.7 Principales industrias 19 5.2 El gas natural 20 5.2.1 Historia del gas natural 20 5.2.2 Los orígenes del gas natural 23 5.2.2.1 Teoría orgánica 23 5.2.2.2 Teoría Inorgánica 24 5.2.3 Composición y fórmula del gas natural 26 5.2.4 Condiciones técnicas de los gases 26 5.2.4.1 Densidad 27 5.2.4.2 Poder calorífico 27 5.2.4.3 Caloría (cal) 28 5.2.4.4 Termia (th) 28 5.2.5 Energía, unidades de calor. 29 5.2.6 Características de combustión de los gases 29 5.2.6.1 Poder comburívoro o aire teórico. 30 5.2.6.2 Poder fumígeno 30 5.2.6.3 Temperatura de ignición 31 5.2.6.4 Límite de inflamabilidad 31 5.2.7 Intercambiabilidad de los gases 31 5.2.8 Explotación del gas natural 32 5.2.9 Aplicaciones domésticas, comerciales e industriales 36 5.3 Antecedentes del gas natural en Colombia 38 5.4 Gasoducto de distribución 40 5.5 Marco legal 41 5.5.1 Ley de servicios públicos domiciliarios (ley 142 de 1994) 42 5.5.2 Ley 80 de 1993 43 5.5.3 Resolución resumen 44 5.5.3.1 Separación de actividades 44 5.5.4 Competencia, posición dominante y monopolio 45 6. Diseño metológicos 48 6.1 Tipo de proyecto 48 6.2 Procedimiento 48 6.2.1 Fuentes de información 49 6.2.1.1 Fuentes primarias 49 6.2.1.2 Fuentes secundarias 49 6.3 Diseño de análisis 50 6.3.1 Delimitación de áreas para el diseño 50 6.3.2 Determinación del número de usuarios 51 6.3.3 Diseño de redes 51 6.4 Instrumentos 52 Capítulo dos 53 7. Desarrollo de elementos conceptuales 53 7.1 Plano cartográfico 54 7.2 Reconocimiento de campo 55 7.3 Cobertura del diseño 56 7.3.1 Zonas excluidas 57 7.3.2 Zonas de futuro desarrollo urbano 57 7.3.3 Zonas de alto riesgo 59 7.3.3.1 Zonas relativamente inestables 59 7.3.3.2 Zonas inestables 59 7.4 Áreas para el diseño 60 7.5 Determinación del número de usuarios 60 7.5.1 Usuarios de energía eléctrica 60 7.5.2 Usuarios de gas en el año 2015. 61 7.5.3 Proyección de usuarios 63 7.5.3.1 Usuarios para el período de diseñ 63 7.6 Período de diseño. 67 7.7 Demanda máxima horaria (d.m.h) 77 7.7.1 Factores determinantes del consumo 68 7.7.1.1 Temperatura 68 7.7.1.2 Características socioeconómicas 68 7.8 Caudales por anillo 68 7.9 Anillos de distribución 70 7.10 Distribución de arterias 71 7.10.1 Estación de regulación 71 7.10.2 Líneas arterias 71 7.11 Conformación de anillos 72 7.12 Cálculo del anillo 73 7.12.1 Método de Hardy Cross 75 7.12.2 Ecuación fundamental 77 7.12.3 Punto de conexión a las arterias 79 7.12.4 Programa de cálculo 79 7.12.4.1 Tecnología de punta 79 7.12.4.2 Compatibilidad con herramienta de diseño gráfico 80 7.12.4.3 Compatibilidad con hojas electrónicas 80 7.13 Cálculo de arterias 80 7.14 Posicionamiento de las tuberías 81 7.15 Tuberías 82 7.15.1 Accesorios de polietileno 82 7.15.2 Camisa para tubería de polietileno en cruces especiales 83 7.15.3 Poliválvulas 84 7.15.4 Pruebas de hermeticidad 84 7.16 Cantidades de obra y presupuesto 85 Conclusiones y recomendaciones 86 Bibliografía 88 Capítulo tres 91 Glosario 91
Program: Ingeniería Civil
Headquarters: Medellín
Publisher: Universidad Cooperativa de Colombia, Facultad de Ingenierías, Ingeniería Civil, Medellín y Envigado
Type: Trabajos de grado - Pregrado
Citation: Escobar Faciolince, W. J. & Herrera Murillo, A. (2000). Diseño de las redes de gas para el municipio de caldas. (Tesis no publicada). Universidad Cooperativa de Colombia. Medellín, Coolmbia
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