Memoria Descriptiva y de Calculo Gas Lp Irapuato,Gto

INSTITUTO DE SALUD PÚBLICA DEL ESTADO

SECRETARIA DE OBRA PÚBLICA DEL ESTADO

Noviembre del 2011

PROYECTO: ADECUACIÓN DEL PROYECTO EJECUTIVO PARA LA CONSTRUCCIÓNDEL HOSPITAL GENERAL 60 CAMAS EN LA NUEVA ZONA HOSPITALARIA

LOCALIZACION: IRAPUATO GTO.

MEMORIA TÉCNICO DESCRIPTIVA DE INSTALACIONES DE GAS LP.

MEMORIA DESCRIPTIVA.

Para el desarrollo de la instalación, se contempla el servicio de gas LP en un recipiente estacionario o de una bancada de cilindros (los de mayor capacidad en el mercado) dependiendo de las condiciones de suministro de la localidad y del consumo de gas de la unidad. aunque como primera alternativa deberá considerarse tanque estacionario; construido bajo normas oficiales mexicanas NOM-012/2-SEDG-2003 y NOM-012/3-SEDG-2003, el cual dará servicio directo a los equipos de consumo) por medio de un ramal de tubería de cobre rígido tipo “L” sin costura, de fabricación nacional, bajo NOM NMX-W-018, para la conducción de fluidos a presión, con uniones de cobre tipo soldable, y terminaciones conectoras con rizos de tubería de cobre flexible tipo “L”. El proyecto y la instalación se deben ajustar, para el caso del gas LP, a la NOM-069-SCFI-1994 y para gas natural a la NOM-096-SCFI-1994. Una de las consideraciones para desarrollar los cálculos para esta instalación son las características de los gases que se van a utilizar los cuales son:

Para efectos de cálculo. En las instalaciones de gas licuado de petróleo (LP), se considerará la densidad relativa del butano (2.0) y los poderes caloríficos del propano (22 244 kcal/m3 y 6 300 kcal/lt), ya que nunca se puede saber cuáles son los valores reales de la mezcla.

GAS LICUADO DE PETRÓLEO GASCARACTERÍSTICA PROPANO BUTANO NATURAL-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Densidad relativa del gascon respecto al aire (aire = 1) 1.522 2.006 0.61Densidad del líquido con respecto al agua (agua = 1)

0.508 0.584Temperatura de ebullición al nivel del mar, en ºC -42.1 -0.5Relación de expansión de líquido a vapor 270 234Poder calorífico promedio del gas a 15.6 ºC y a unaAtmósfera de presión absoluta, en kcal/metro cúbico

22 244 28 800 8 460Poder calorífico promedio del líquido a 15.6 ºC y auna atmósfera de presión absoluta, en kcal/litro 6 300 6 739------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Irapuato, Gto. Pagina 1 de 14



Consideraciones para la tubería

* La tubería de llenado del tanque estacionario será de fierro negro, cédula 40, o de cobre rígido tipo"k".* Las tuberías de la red de distribución, tanto en alta presión como en baja presión, serán de cobre rígido tipo "L", hasta 64 mm., de diámetro y para diámetros mayores de 75 mm, será de acero soldable al carbón, ced. 40.* Cuando se tenga que dar alimentación a un aparato no fijo, será obligatorio la instalación de un rizo de tubo de cobre flexible, cuya longitud máxima será de 1.5 metros.

Para la tubería de cobre rígido tipo “L” con conexiones de cobre o bronce serán unidas mediante soldadura por capilaridad de estaño-plomo 50/50.

Para el cobre flexible tipo “L” se utilizarán conexiones de cobre o bronce tipo asiento de compresión (flare). Para este tipo de conexiones no se permite el uso de sellador.Toda la tubería deberá ser pintada con esmalte anticorrosivo en color amarillo.

Se deberán aplicar dos pruebas de hermeticidad:

1. Antes de colocar muebles de consumo a una presión de 0.5 kg/cm2, durante 10 min. 2. Después de ser instalados los muebles de consumo a una presión de 27.94 kg/cm2 durante 10

min.

Posterior a las pruebas, se deberá purgar todas las tuberías, antes de ponerlas en servicio.

Las instalaciones de gas se componen de los siguientes tipos de redes:

• línea de servicio

• línea de llenado de tanque estacionario

Consideraciones para las conexiones

* En las tuberías de cobre rígido serán de cobre forjado.* En las tuberías de cobre flexible serán roscadas y avellanadas.* En las tuberías de fierro negro serán conexiones reforzadas de hierro maleable, con rosca, tipo "a".* En las tuberías de acero al carbón, serán conexiones de acero soldables.

Para la soporteriaTodas las tuberías que no están enterradas deberán estar sostenidas con soportes aprobados por el IMSS.

LÍNEAS DE SERVICIO

La línea de servicio es de tipo fijo de alta y baja presión de cobre rígido tipo L.

LÍNEAS DE LLENADO

La línea de llenado es de alta presión y se utilizará tubo de cobre rígido de norma para las presiones




de trabajo correspondientes de aproximadamente 1.5 kg/cm2. La tubería de llenado de líquido deberán contar con los siguientes accesorios:

a) válvula de control manual para una presión de trabajo de 1.5 kg/cm2, inmediatamente después del acoplador con cuerda ACME al recipiente.

b) en la boca de toma, una válvula de acción manual para una presión de trabajo de 1.5 kg/cm2 y una válvula automática de no retroceso, sencilla o doble, con cuerda ACME para recibir acoplador.

c) válvula de seguridad localizada entre las dos válvulas de cierre manual, en la zona más alta de esta tubería, cuyo ajuste de apertura deberá ser de 17.58 kg/cm2.

d) tubería de purga, controlada con válvula de control manual, que terminara hasta sobresalir en un lugar bien ventilado y orientado en forma tal que sean mínimos los riesgos por el gas purgado.

La tubería de llenado deberá ostentar el color rojo cuando estén destinadas a conducir gas LP. Una de las consideraciones importantes de los cálculos son las siguientes:

Baja presión reguladaSe considera "baja presión regulada" a la presión que debe salir el gas del regulador de baja presión, o regulador secundario, antes de su distribución a los aparatos domésticos.

Aprovechamiento de gas licuado de petróleo y distribución de gas naturalEn el caso de gas LP la presión de salida del regulador de baja presión es de 27.94 gr/cm2.Para el gas natural la presión de salida del regulador de baja presión depende del gasto total por manejar:

a) si el gasto total es de 283 m3/hora o menor, la presión de salida es de 17.78 gr/cm2.b) si el gasto total es mayor de 283 m3/hora, la presión de salida del regulador es de 22.86 gr/cm2.

Alta presión reguladaSe entenderá por "alta presión regulada" cualquier presión controlada por regulador que sea superior a las indicaciones en el inciso anterior, dependiendo del gas que se maneje. Todas las líneas de alta presión regulada se calcularán con una presión inicial de 1.5 kg/cm2, que es la presión máxima de salida de los reguladores de primera etapa o primarios.Cuando el almacenamiento, o punto de origen de la red, esté relativamente lejos del lugar de utilización, se deberá considerar llevar el gas en alta presión regulada y poner un regulador de baja presión, o de segunda etapa, en un lugar conveniente y ya cercano al de utilización para hacer la distribución en baja presión regulada.

CÁLCULO DE DIÁMETROS Y CAÍDAS DE PRESIÓN.

Cálculo para tuberías de cobre en instalaciones de gas LP; en baja y alta presión. Los cálculos se realizaron conforme a la norma del IMSS.




Para el cálculo de la caída de presión en las tuberías de servicio en baja presión y alta presión se utilizan las gráficas siguientes y considerando la fórmula para la caída de presión regulada , En tuberías de baja presión regulada

Use la fórmula:

S x L x Q2hf = 0.2 -----------------

d5

Aprovechamiento de gas licuado de petróleo y distribución de gas natural en la que:

hf = pérdida de presión por fricción, en gramos/cm2 por metro lineal de tubo.S = densidad relativa del gas con respecto al aire (aire = 1). Considere s = 2 para el gas LP y s = 0.6 para el gas natural.L = longitud equivalente de la tubería, en metros.Q = gasto de gas, en metros cúbicos por hora, a la presión de una atmósfera (nivel del mar).d = diámetro interior del tubo, en centímetros.

En tuberías de alta presión regulada use la fórmula: S x L x Q2

hf = 0.00007423 ---------------- d5

en la que hf, S, L, Q y d, tienen el mismo significado que lo mencionado en el inciso anterior.

Corrección por altitud sobre el nivel del mar

Las expresiones mostradas anteriormente son para localidades situadas al nivel del mar. En el caso de localidades situadas a una altitud superior a la del nivel del mar, para obtener la pérdida de presión por fricción a la altitud de la localidad, esas expresiones deberán dividirse entre la presión absoluta de operación en el interior del tubo (presión atmosférica + presión manométrica promedio) en kg/cm2. Considere las presiones manométricas promedio siguientes:baja presión: 0.027241 kg/cm2alta presión: 1.425 kg/cm2

Consumos típicos de gas LP de aparatos diversos.







TABLA 16.2







TABLA DE LONGITUDES DE ACCESORIOS




Para determinar los consumos de los distintos aparatos se consideraron los siguientes cálculos:

Determinación del tanque para serviciosEl volumen del tanque se hace tomando en cuenta diferentes factores como lo son

a) el consumo de cada uno de los aparatos o equipos, en metros cúbicos por hora;b) las horas diarias de operación de cada equipo; yc) la frecuencia conveniente de llenado del tanque o del cambio de cilindros.

Servicio horas de operación------------------------------------------------------------------------Salidas de laboratorio 7Calderetas 7Cocinas 8Lavanderías 7




60.2

calculo boiler litros gas liquido 31.476 lts/hr 220.332 lts/dia

1 m3 gas l.p vaporizado= 3.66 lt de l.p licuadopoder calorífico Gas L.P = 23,230 kcal/m3.

APARATO CANTIDADCONSUMO

(M3/Hr)CONSUMO

TOTAL (M3/Hr)HORAS DE

OPERACIÓNfactor de demanda

VOLUMEN (M3)

BOILER (1 respaldo) 1 8.6 8.6 7 100% 60.2 ficha técnicaSALIDAS LABORATORIO 14 0.262 0.262 7 100% 1.834 IMSS tabla 16.3SECADORA DE ROPA 2 0.283 0.566 7 100% 3.962 IMSS tabla 16.2ESTUFA 4 QUEMADORES 1 0.68 0.68 8 100% 5.44 IMSS tabla 16.2HORNO DE REPOSTERIA 1 0.476 0.476 8 100% 3.808 IMSS tabla 16.2FOGON (DOS QUEMADORES) 2 0.793 1.586 8 100% 12.688 IMSS tabla 16.2MESA AUTOSERVICIO (parrilla 4 q.) 1 0.68 0.68 8 100% 5.44 IMSS tabla 16.2SALIDAS histopatología 2 0.046 0.046 7 100% 0.322 IMSS tabla 16.3

TOTAL= 12.896 TOTAL= 93.694 M3al 100% para diseño tubería

HORAS DIARIAS DE OPERACIÓN

SERVICIOHORAS DE

OPERACIÓN

SALIDAS LABORATORIO 7CALDERETAS 7COCINAS 8LAVANDERIAS 7

1 M3 DE GAS L.P. = 3.66 LTS

VOLUMEN DE GAS L.P. DIARIOS= 342.92004 LTS

FRECUENCIA DE LLENADO DE 10 dias ENTRE 10 Y 20 DIAS

VOLUMEN DE GAS L.P (10 DIAS)= 3429.2004 LTS

VOLUMEN DEL TANQUE TOTAL= 4115.04048 LTS

se selecciona mod. 70036 capacidad 5000 litros que cumple con nuestros requerimientos técnicos.

CONSUMO DE GAS L.P.

DETERMINACION DEL CONSUMO DE GAS L.P. calentador

VOLUMEN TOTAL DEL TANQUE DE ALMACENAMIENTO

EL VOLUMEN DEL TANQUE DEBE SER UN 20% MAYOR AL CALCULADO

* SE DETERMINÓ CONSIDERAR LOS VALORES PRESENTADOS EN NORMA IMSS YA QUE EL CLIENTE NO ESTÁ 100% SEGURO DE LA ADQUISICIÓN DE LOS EQUIPOS PRESENETADOS EN FICHAS TÉCNICAS, POR LO TANTO SE OPTA POR USAR VALORES STANDARD DE CONSUMOS, PROVENIENTE DE TABLAS DE NORMA IMSS. (EXCEPTO BOILER)




Por lo tanto el volumen del tanque será MODELO 70036, comercialmente encontramos un tanque con capacidad de 5000 litros marca CYTSA para el cual todas sus especificaciones vienen en la ficha técnica mostrada para el mismo.

Capacidad de vaporización del tanque.Una vez determinadas las medidas del tanque, deberá calcularse su capacidad de vaporización con la fórmula siguiente, la cual deberá ser igual o mayor que el gasto máximo horario que se requiera:

Qv = 0.01756 x D x L x Kp x Kt

en la que:Qv = Capacidad de vaporización del tanque, en m3/hora.D = Diámetro del tanque, en metros.L = Largo total del tanque, en metros.Kp = Factor que depende del porcentaje de gas líquido en el tanque.Para 20%, Kp = 60.Kt = Factor que depende de la temperatura ambiente y deberán considerarse lossiguientes dependiendo del tipo de clima de la localidad.

y tomando en cuenta los factores antes mencionados, se obtienen:




Qv = 0.01756xDxLxKpxKt = 18.51116198 M3/Hr

DIAMETRO DEL TANQUE, D = 1.162LONGITUD DEL TANQUE, L= 5.04

FACTOR Kp = 60FACTOR Kt = 3

valor mayor a gasto maximo horario 18.51116198 mayor que 12.896

PARA VERIFICAR CALCULO ESTRUCTURAL SE RECOMIENDA VER PARTIDA ESTRUCTURAL DEL PROYECTO.

CAPACIDAD DE VAPORIZACION DEL TANQUE

EL TANQUE ESTACIONARIO ESTARÁ UBICADO EN PLATAFORMA DE CONCRETO EN PLANTA BAJA A NIVEL DE JARDÍN.

Dimensionamiento de tubería conforme a la caída de presión

Los diámetros de la tubería se determinan en base a la caída de presión de las mismas por lo tanto se elaboró la siguiente tabla enumerando los tramos los cuales se marcan en los planos y se determinó que la caída de presión no excede los máximos permitidos los cuales se marcan para alta presión como 1.5 kg/cm2 y para baja es de 27.94 gr/cm2, todos los tramos están diseñados para una pérdida de presión mínima la cual viene por norma.

Tablas de alta y baja presión de gas LP

CALCULOS




(kg/cm2)

Punto Acumulado Q1 Punto Acumulado Q2 PiezaCantida

dL.e. ƩL.e. TRAMO TOTAL CORREGIDA % de 1.5

1.51 boiler 8.6 8.6 8.6 19 17.24 CODO 2 0.61 1.22 1.53 18.77 0.008323436 0.003363004 0.2242003 1.5

TE 1 0.31 0.31 1.50 distribución tramo 1 y 3 12.715 12.715 25 11.7 CODO 3 0.49 1.47 0.49 12.19 0.002996028 0.001210516 0.0807011 1.53 tramo 4 y 5 0 tramo 4 y 5 4.115 4.115 25 19.64 TE 1 0.31 0.31 0.31 19.95 0.000513561 0.000207499 0.0138333 1.54 histopatologìa 2 0.046 0.046 0.092 13 27.6 CODO 1 0.31 0.31 0.31 27.91 9.44557E-06 3.81639E-06 0.0002544 1.55 tramo 12 y 6 4.023 4.023 25 3.62 TE 1 0.31 0.31 0.31 3.93 9.66946E-05 3.90685E-05 0.0026046 1.56 0 igual tramo 7 3.761 3.761 25 51.5 TE 1 0.31 0.31 0.31 51.81 0.001114114 0.000450147 0.0300098 1.57 0 azotea tramo8+Lavanderia 3.761 3.761 25 13.5 CODO 4 0.49 1.96 2.21 15.71 0.000337825 0.000136495 0.0090997 1.5

v.esfera 0 1.86 0TE 1 0.25 0.25 1.5

12 laboratorios 14 0.262 0 0.262 13 18.98 CODO 6 0.31 1.86 2.11 21.09 5.78858E-05 2.33882E-05 0.0015592v.esfera 0 1.86 0TE 1 0.25 0.25

0.3622624tramo 11 no existe

TOTALC AIDA DE PRESIÓN < 10%

TRAMOS

G A S T O (M3/Hr)Diametro mm.

L O N G U I T U D E S (m) CAIDA DE PRESION (gr/cm2)SALIDAS LABORATORIO APARATOS

TOTAL Q1+Q2

MedidaCONEXIONES Total

Equivalente




1.05 kg/cm21.425 kg/cm22.475 kg/cm2

Obra: 0.1509932 gr/cm2Localidad:

1730 m

(kg/cm2)Punto Q1 Punto Acumulado Q2

1 boiler 8.6 8.6 8.6 19 17.24 CODO 2 0.61 1.22 1.53 18.77 0.008323436 0.003363004 0.2242003 1.5

TE 1 0.31 0.31 1.50 distribución tramo 1 y 3 12.715 12.715 25 1.5 CODO 1 0.49 0.49 0.49 1.99 0.000489097 0.000197615 0.0131743 1.53 tramo 4 y 5 0 tramo 4 y 5 4.115 4.115 25 19.64 TE 1 0.31 0.31 0.31 19.95 0.000513561 0.000207499 0.0138333 1.54 histopatologìa 2 0.046 0.046 0.092 13 27.6 CODO 1 0.31 0.31 0.31 27.91 9.44557E-06 3.81639E-06 0.0002544 1.55 tramo 12 y 6 4.023 4.023 25 3.62 TE 1 0.31 0.31 0.31 3.93 9.66946E-05 3.90685E-05 0.0026046 1.56 0 igual tramo 7 3.761 3.761 25 51.5 TE 1 0.31 0.31 0.31 51.81 0.001114114 0.000450147 0.0300098 1.57 0 azotea 3.761 3.761 25 13.5 CODO 4 0.49 1.96 2.21 15.71 0.000337825 0.000136495 0.0090997 1.5

v.esfera 0 1.86 0TE 1 0.25 0.25 1.5

12 laboratorios 14 0.262 0 0.262 13 18.98 CODO 6 0.31 1.86 2.11 21.09 5.78858E-05 2.33882E-05 0.0015592v.esfera 0 1.86 0TE 1 0.25 0.25



1.05 kg/cm2Obra: 0.027241 kg/cm2Localidad: 1.077241 kg/cm2A.S.N.M. 1730 m

1.418161 gr/cm2

(gr/cm2)Punto Acumulado Q1 Punto Acumulado Q2 Pieza Cantida L.e. ƩL.e. TRAMO TOTAL CORREGIDA % de 27.94 27.94

8 0 cocina horno 3.195 3.195 25 1.94 CODO 2 0.49 0.98 4.95 6.89 0.288085165 0.267428704 0.9571536 27.94v.esfera 2 1.86 3.72TE 1 0.25 0.25 0 27.94

9 0 cocina estufa 2x 0.793 2.699 2.699 19 0.4257 TE 1 0.25 0.25 2.11 2.5357 0.298397806 0.277001903 0.991417 27.94v.esfera 1 1.86 1.86

10 0 cocina y autoservicio0.68+0.453 1.133 1.133 19 1.44 TE 2 0.16 0.32 4.04 5.48 0.113640298 0.105491991 0.3775662 27.94v.esfera 2 1.86 3.72

13 laboratorios 14 0.262 0 0 0.262 19 1.44 CODO 1 0.31 0.31 5.89 7.33 0.008128278 0.007545459 0.0270059 27.94TE 0 0.16 0 0 27.94v.esfera 3 1.86 5.58

14 laboratorios 12 0.232 0 0 0.232 19 2.85 TE 1 0.16 0.16 1.14 3.99 0.003469292 0.003220535 0.0115266 27.94v.esfera 6 1.86 11.16CODO 2 0.49 0.98





CAIDA DE PRESION (gr/cm2)SALIDAS LABORATORIO APARATOS TOTAL

Q1+Q2Medida CONEXIONES Total

Equivalente

Presion Absoluta:

ΔP Maxima permisible=

TRAMOSG A S T O (M3/Hr)

Diametro mm.

L O N G U I T U D E S (m)

RED DE CAS L.P. EN BAJA PRESION Presion atmosferica:HOSPITAL GENERAL 60 CAMAS IRAPUATO Presion manometrica:


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