Escuela Superior de Ingeniería Química e Industrias Extractivas

Diseño de una Planta de Almacenamiento de Propano y Butano Líquidos, para el Consumo Doméstico, Comercial e Industrial

T E S I S

Q u e para o b t e n e r el t í t u l o de : INGENIERO Q UIM ICO INDUSTRIAL

p r e s e n t a :

J. A N T O N I O C E R N A G O N Z A L E Z

M é x i c o , D F . 19 7 1

Con infinito agradecimiento por su gran ayuda al:Cr. íllanufil Fuentes Rosales y Sra Esther González de Fuentes

Por sus sabios conseios, a mis hermanos:Luis, Jbsús , Rafael, Bernardo, fina (liaría, Isalia, Angelina

Por sus ualiosos estímulos a los Sres: Lie Carlos Fabre del Riuero Ing. Héctor Ornelas Granadino Lie Rodolfo Ruiz del Sol

todas las Instituciones y personas que hicieron posible el llegar a realizar el presente trabajo

AL

CONTESTAS

ESTE

OFICIO,

CITENSE

SEC RETAR IA

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL[. st i ci \ S i . p i . r i o r n i : K c i n i í « i \ Qum ic\ » K m . s t r i a s L x t r a c t i w n

i n ii> a i> n i : /.\t \ t j \c.<> n "i t k l s 44 85 y 67 44 04

M im o » 14 D I , a 14 de junio de 1967.

EDUCAC IO N P U B I I I A

No OE OFICIO.. 377EXPEDIENTE P A R A N L E S

ASUNTO: Se l e comunica tema de te s is .

AI C. J . ANTONIO CERNA GONZALEZ, Cuzco No. 647 - Col. Lindavista, MEXICO 14, D. F.

Tengo e l agrado de dirigirme a usted, para mani­festarle que el señor Ing. H ilario Ariza Bávila, Profesor de es ta Escuela, ha propuesto a la Dirección de l a misma e l tema que habrá usted de desarrollar como prueba escrita en su tesis pro­fesional e l cual me permito transcrib irle :

"DISEÑO BE UNA PLANTA DE ALMACENAMIENTO DE PROPA NO Y BUTANO LIQUIDOS, PARA EL CONSUMO D0MESTIC07 COMERCIAL E INDUSTRIAL".

*5"a8*s i¡e

< 3a o

I . - Generalidades del Gas l .P .I I . - Estudio de la capacidad de almacenamiento.I I I . - Planificación y reglamentación de l a plan­

ta.IV .- Cálculo del equipo.V .- Instalación eléctrica .V I . - Costos.V I I . - Sistema de distribución.

En su oportunidad deberé uBted presentar en la - Secretaría de la Escuela, e l borrador de su tesis en SEIS TAN— TOS, con objeto de que los maestros designados como Sinodales,- lo revisen y en caBo aprobatorio pueda usted proeeder a su im— presión.

Atentamente,

El W íCTOR,

isc wis.ct .i ikciwih Ing. Jesúe Aví-Ja Galinzoga.I t W K i f '« P U S M J S

i i T » * n m s

D I R E C C I O N .

CEP.

- 2 -

E E S U M E N

la c re c ien te demanda de l gas licuado de Petró -

le o con fin e a com bustibles, obedeoe a l aumento demo -

g rá f ic o y a l incremento d e l n iv e l de v id a d e l in d iv i­

duo, lo que viene a o r ig in a r como una consecuencia l£

g ica , la in s ta la c ió n de nuevas p lantas de almacena----

miento y aumentos de capacidad de la s ya es tab lec id as ;

a s í como buscar o adoptar otras tecn o log ía s en proce­

dim ientos de llenado má8 a fe c t iv o s y seguros que pue­

dan a b a tir costos.

En e l diseño de la planta motivo de la t e s is , -

se incluyen la s innovaciones que económicamente se —

ju s t i f ic a n para la capacidad de llenado óptima; por -

t a l motivo sa adopta e l sistema de llenado in term iten

t e , ya que uno automático o semi-automático no es fac.

t ib ie de r e a liz a r s e por e l eacaso número de re c ip ien ­

te s p o r tá t i le s a l le n a r , s in emoargo esto no ea obs—

tácu lo para que e l res to de la s in s ta la c ion es cuenten

con lo s ú ltim os adelantos técn icos .

C A P I T U L O s I

- 4 -

G E N E R A L I D A D E S

A .- D e fin ic ió n . - E l término de Gas LP ha aido ap licado a e ie r

ta s mezclas de hidrocarburos, generalmente conocidos como: —

propano, p rop ilen o , Dátanos (normal e isobutano) y bu tilen os ;

mezcla de batano, propano e isobutano; mezcla de butano propa

no, o gases licu ados de p e tró le o . E l Gas LP es único en tre -

lo s comDustxbles comunmente usados porque, bajo presiones mo­

deradas y a la temperatura o rd in a r ia , puede ser transportado-

y almacenado en una forma líq u id a , pero cuando se l ib e ra a la

presión a tm osférica y a temperatura re la tivam en te baja se eva

pora y puede ser manejado y usado como un gas.

B .- H ia to r ia de la In du stria d e l Gaa Licuado d e l P e tró le o . - -

E l d e sa rro llo de la in d u stria d e l gas licu ado del p e tró leo ae

debió a la necesidad de encon trarle sa lid a a cantiaades enor­

mes de propano y butano producidos en la s p lan tas de gaso lin a

y en la s r e f in e r ía s , que se desperdiciaban o ae vendían como-

combustible a muy bajas presiones.

E l o r ig en de este negocio data de l aúo de 1910. Tuvo C£

mo centro la in d u s tr ia de la gaso lina natu ral que se in teresó

en in v e s t ig a r un medio de impedir la pérdida de grandes cant¿

dades de gaso lin a que se evaporaba de lo s tanques de almacena

m iento. S in embargo, igu a l que pasa con todos lo s productos-

nuevos, e l progreso de esta in d u stria fué len to . Se en fren tó

con problemas técn icos de aquipo, producción, transporte y —

mercado y no fué sino hasta 1 0 años después, en 1 9 2 0 , que sa­

l i ó d e l período de experim entación. En 1920 la Carbide and -

Carbón Chemical Corporation empezó a abastecer e l mercado con

propano líq u id o para com oustib le, principalm ente pura usos do

m ís ticos . Esta compañía fue ca s i la única que de 1920 a 1927

tomó parte a c t iv a en esta in d u s tr ia . En 1927 la P h i l l ip s Pe­

troleum Company en tró en e l negocio de l gas licu ado del patró

le o y la s igu ie ron o tras grandes compañías p e tro le ra s como la

S h e ll, la Standard O il o f New Jersey, Standard O il o f C a li fo r

n ia y S k e lly y después Lonc Star entre lo s años 1928 y 1930.-

En la actu a lidad , la P h i l l ip s Petroleum Co. es e l mayor vendí?

dor de gas licuado de p e tró leo .

La entrada a l mercado de es tos abastecedores de reconoci

da reputación com ercia l señaló e l p r in c ip io de una nueva e ra -

para es ta in d u s tr ia que desde entonces ha progresado enorme­

mente, no só lo respecto a la s ventas, que han subido con ve lo

cidad m eteórica , 3ino también respecto a lo s métodos de mane­

jo , venta y aprovechamiento de es te comoustible que en la ac­

tu a lidad se p r e f ie r e a cualqu ier o tro m a ter ia l d ispon ib le pa­

ra usos semejantes. /

C .- E s ta d ís tica s de Producción .y Ventas en M éxico. - La impor­

tante propiedad de esos hidrocarburos de licu a rs e a presiones

moderadas perm ite su manejo en forma concentrada. Esta gran-

concentración de en erg ía en un pequeño volumen y la fa c i l id a d

con que se con tro la la presión , otorgan a es te producto carac

t e r ís t ic a s especialm ente económicas de transporte y de almac£

namiento, dando con esto lugar a que por 1 9 3 0 la empresa pe—

TABLA No. 1 - 6 -

CONSUMO NACIONAL DE GAS LP j l a aasms sssassss aaaasa^=r

1950 - 1970(TONELADAS)

AÍÍO VENTAS INT.DE PEMEX

IMPORTA­CIONES.

CONSUMO DE++PETROLEOS-MEXICANOS.

CONS. NAC.DE GAS — LP.

1950 46,292 51,990 113 98,375

1951 58,409 65,361 1,953 125,7231952 67,730 81,824 6,369 155,923

1953 81,327 101,387 4,309 187,023

1954 78,134 91,021 4,383 173,538

1955 99,204 109,675 2,205 211,084

1956 149,197 1 8 8 , 1 6 6 8,644 346,007

1957 1 8 7 , 3 2 6 2 0 7 , 8 0 6 20,610 415,742IS 58 259,318 190,355 38,676 488,349

1959 335,883 181,735 102,153 619,7711 96 0 356,857 239,256 81,067 677,1801961 411,931 260,714 33,799 706,4441 96 2 448,221 318,535 39,057 805,8131963 527,825 380,190 59,334 967,3491964 619,225 415,615 93,251 1,164,0911965 731,481 556,397 75,483 1,363,3611 966 780,730 651,058 75,137 1,506,9251967 8 5 1 , 3 0 8 672,315 91,735 1,615,3581 968 928,669 745,881 99,835 1,765,0781969 1,006,020 819,447 107,935 1,916,2021970 1,083,381 893,013 116,035 2,066,624

++ Incluye pérdidas y mermas.

- 7 -

t ro le ra "E l A g u ila " , pusiera en e l mercado dicho combustible

denominándolo "A gn ila n e", y en v ir tu d d e l desconocim iento pú

b l ic o de tan importante combustible e l nrimer año tuvo una -

venta de una tonelada, la cual fué incrementándose ra q u ít ic a

mente durante lo s primeros arios.

Conocidas la s ven ta jas represertadas por e l uso d e l gas

1 P , se h izo muy oooular para s a t is fa c e r no so lo necesidades -

domésticas, sino in c lu s iv e la s de tip o com ercia l e in d u s tr ia l

A p a r t ir de 1946 se r e g is t r a un auge en la ver.ta de este com­

b u s t ib le , e l cual ha ido er t a l aumento que a la fecha la s —

plantas de absorción y r e f in e r ía s en Poza R ica, M m a tit lán , -

Cd. Madero, A tzcap o tza lco , Salamanca, e t c . , no producen lo su

f ic ie n t e para que P e tró leos Mexicanos abastezca la to ta lid a d -

de la denanda nacion a l, requ iriendo para e l lo la im portación .

En la actu a lidad , só lo en e l D.F. y zona aledaña cuen—

tan con 35 P lan tas , con una capacidad t o ta l de almacenaje de-

11,169 m-; que año con año aumenta.

A continuación se señala e l consumo en m3. de México, -

desde 1 9 5 0 hasta la fecha , indicándose la fuen te de ab a s tec i­

m iento. (Ver Tabla No. 1)

D .- Obtención d e l Gas Licuado de P e tró le o . - E l gas licuado de

p e tró leo se ob tien e:

1 .- En la s plantas de absorción de gaso lina n a tu ra l, —

u tilizán d ose como m ateria prima "gas húmedo" o "gas

seco".

2 .- En las plantas " c íc l i c a s " , d e l "gas condensado".

- 8 -

3 .- En la s r e f in e r ía s , a tra vés de lo s procesos de sepa­

rac ión de lo s componentes d e l a c e ite crudo,

la composición de lo s a c e ite s y gases ob ten idos va r ía —

con la lo c a l iz a c ió n de cada yacim iento (v e r Tabla núm. 2) e -

in c lu s iv e se presentan d ife ren c ia s en tre la producción de d i­

versos pozos que exp lotan e l mismo yacim ien to.

la s c a ra c te r ís t ic a s de lo s gases y a c e ite s ooten idos en­

cada caso determinan lo s procesos a que debe su je tá rs e le s pa­

ra separar sus componentes con la mayor ven ta ja y economía.

Gas húmedo. - Uno de lo s e fe c to s de la p resión subterrá—

nea en lo s yac im ien tos, es mantener mezclados e l a c e ite y lo s

gases. Una parte de lo s h idrocarburos gaseosos se encuentra-

en so luc ión en e l a c e ite debido a esas a lta s presiones; pero-

algunas cantidades ad ic ion a les de gas pueden formar capas so­

bre e l a c e ite en e l yacim ien to, separados por b u s d iversos p£

sos e s p e c íf ic o s , y como e l de l gas es e l menor, e s te ocupa la

parte superior en e l yacim iento.

Conforme el a ce ite flu y e a la s u p e r f ic ie , pasa por una -

trampa de gas ( o separador) en la cual se reduce l a presión ,

separándose e l gas natural y permaneciendo lo s denominados ga

3 es licuados en e l a ce ite crudo. Aún cuando lo s gasee separa

dos en la trampa quedan su fic ien tem ente l ib r e s de líqu id o co­

mo para e x is t i r en forma de vapor, en rea lid a d están satura—

dos con l íq u id o s de gas natu ral. En es te estado , a esta co—

m e n t e de gas se le denomina "gas húmedo".

Gas s e c o .- Hay csuijos llamados de "gas n a tu ra l" , que pro

- 9 -

ducQn gas s in ninguna producción de a c e ite crudo; ese gas se-

denomma "gas seco ", y contiene menores cantidades de l í q u i—

dos de gas natu ra l que e l "gas húmedo".

Gas condensado. - En o tro s depósitos en e l subsuelo e l —

gas se encuentra a presiones extremadamente elevadas y, por -

la s a lta s p resiones y temperaturas e x is ten tes en la form ación,

con tiene c ie r ta s cantidades de líq u id os pesados, como k e ro s i-

na y a c e ite s , además de fra cc ion es l ig e r a s como gaso lin a y ga

ses licu ados.

Este gas de a l ta presión es ex tra ído y enviado a una ----

planta " c í c l i c a " para su proceso. l a presión se reduce par—

cialm ente en un separador, y la mayoría de lo s líq u id o s pesa­

dos se condensa y licú a . E l gas compuesto de lo s hidrocarbu­

ros más l ig e r o s se procesa a tra vés de un sistema de absor----

c ión , por medio de l cual se extraen e l propano, lo s butanos y

lo s líq u id o s más pesados, la recuperación de lo s líq u id o s re

cogidos por e l a c e ite de absorción , hasta la saparación en —

productos f in a le s , es semejante a lo s procesos que se siguen-

en la s plantas de gasolina natural.

la mayor parte de l gas natu ral tra tado por e l absorbedor,

en lugar de entubarse a redes de d is tr ib u c ión , se re in yec ta -

a l yacim iento para mantener la presión ex is ten te en e l prop io

yacim iento ya que, s i se redu jera t a l presión , lo s líq u id o s -

más pesados se condensarían en la formación y se perderían c£

mo líq u id o s en la s arenas. lo s c ic lo s de ex tra cc ió n y r e in —

yección orig in an e l término de " c íc l ic a s " que se a p lic a a es­

- i o ­

tas p lan tas .

Proceso en Plantas de Absorción de Gasolina N atu ra l. - li­

na d escrip c ión genera l de lo s procesos de separación que se -

lle v a n a cabo en la s plantas de absorción de gaso lina natu ral

a f in de e x tra e r lo s gases licu ados d e l p e tró le o d e l a c e ite -

crudo, puede obtenerse por r e fe ren c ia a la f i g . No. 1, que pa

ra la s fin a lid a d es de es ta te s is 3 e i lu s t r a su fic ien tem ente.

La mezcla que se ex trae de lo s pozos p e tro le ro s y que, -/

como se v ió antea, se compone de a c e ite y ga3es mezclados, es

conducida por la tu bería de profundidad ( 1 ) hasta e l separa—

dor o trampa de gas (2 ) . E l p e tró le o crudo se depos ita en la

par-te in f e r io r y por la tubería correspondiente se l le v a a —

lo s depós itos de almacenamiento ( 3 ) , para d isponer de é l pos­

teriorm ente en o+ros procesos. E l gas húmedo sa le por la par

te su perio r d e l separador y por una tu bería d ife re n te se l l e ­

va hasta la P lan ta de Absorción de Gasolina (4 ) .

(En e l caso d e l gas seco e l proceso seguido es e l mismo-

desde aquí que en e l caso d e l gas húmedo: es d e c ir , se en tre­

ga a la Planta de Absorción de G asolina ).

Los gases son comprimidos y en fr iad os , y se le s in trodu­

ce a la parte in fe r io r de un absorbedor ( 5 ) , dentro del cu a l-

for»nan una co rr ien te hacia la parte su perior de es ta columna-

a través de un a ce ite de absorción que pasa a con tracorrien —

te . Este a c e ite se u t i l i z a precisamente para re ten e r tanto -

e l propano como lo s butanos y la gaso lina natu ral conten ídos-

por e l gas, a l en trar en contacto con és te . El gas que sa le -

- 11 -

por la parte superior d e l absorbedor es "gas n a tu ra l", ya p r i

vado de la ca s i to ta lid a d de líq u id o s de gas natural.

Con lo s procesos correspondien tes de por medio, para l i ­

b e ra r lo de elementos co rros ivos o indeseab les por su fe t id e z ,

e l gas natural se envía por medio de tu b erías a lo s puntos de

consumo; o se re in yec ta e l pozo para mantener la a lta p resión

ex is ten te dentro de é s te , lo que perm ite la ex tracción máxima

d e l p e tró leo que forma e l yacim iento.

E l líq u id o de aosorción se r e t i r a de la parte in fe r io r -

d e l aDsoroedor, conteniendo ya lo s productos recuperados, y -

toma la denominación de "aceite r ico ".

Se le c a lie n ta y se le conduce por tu b ería a una d e s t i le

r ía ( 6 ) , en la cu a l, por e b u ll ic ió n y usando vapor de agua, -

se le extrae e l propano, I 03 butanos y la gaso lin a natural, -

que junto con e l vapor salen por la parte superior y se con—

densan.

E l líq u id o de absorción , privado ya de lo s líq u id o s de -

gas natu ra l, se extrae de l fondo de la d e s t ila d o ra , se e n fr ía

y retorna a la parte superior d e l absorbedor, para l le v a r a -

cabo o tro c ic lo , a l in ic ia r e l cual vu elve a denominársele —

•a c e ite pobre".

Se separa e l vapor condensado o agua de lo s hidrocarbu—

ros líq u id o s , y és tos son entregados a una to rre e s ta b il iz a d ^

ra (7 ) en la cual la mayor parte d e l propano, de lo s butanoa-

y de todas la s fra cc ion es l ig e r a s de Gas JiP , se separan de la

gaso lin a natural. Esta es ex tra íd a por la parte in fe r io r , se

- 12 -

le t ra ta y en trega a r e f in e r ía para m ezclarse con gaso lin as-

de r e f in e r ía .

E l Gas LP, que sa le por la parte superior de la to rre —

e s ta b iliz a d o ra , se envía a otrus to rre s fracc ion adoras, dese-

tan izadoras y desbutanizadoras, en la s cuales ae separan e l -

propano, e l butano y la s fra cc ion es más l ig e r a s . Los butanos

pueden fra cc ion a rse adicionalmt-nte para separar e l isobutano-

y e l butano normal.

La recuperación de lo s líq u id o s absorbidos por e l a c e ite

aosoroedor y la separación hasta la obtención de productos f i ­

nales es 3 1 -a ila r, en la s p lantas " c íc l i c a s " , a lo s procesos -

de una planta de absorción de gaso lina n a tu ra l, pero e l gas -

oütenido del aosorbedor, en lugar de entubarlo a redes de d is

tr io u c ió n , se re in yec ta a l yac im ien to , a p resión , para mante­

ner la ex is ten te en e l propio yacim iento.

Proceso en la s r e f in e r ía s . - En la s r e f in e r ía s , la obten­

ción de gases licu ados de p e tró leo por d e s t ila c ió n fra cc ion a ­

da, es in c id en ta l a la producción de gaso lin a ; la recapera----

ción y la separación de la s fra cc ion es de gctses licu ados de -

p e tró le o , de lo s gases de r e f in e r ía , son esencialm ente la s —

jiis*ii"í3 ya d esc r ita s .

Originalm ente todo e l Gas LP se obten ía en la s plantas -

de absorción de gaso lina natu ra l; sin embargo, aunque todavía

se obtienen grandes cantidades en esas cond ic iones, la s r e f i ­

n erías de p e tró leo vienen produciendo cada vez mayores c a n t i-

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0.22

1.47

1.73

- 15 -

dadea de Gas LP, mediante la instalación de loa equipos espe­

ciales requeridos.

El gas licuado de petróleo obtenido en las plantas de ab

sorción de gasolina natural consiste en f o rma predominante de

propano, isobutano y butano normal. El obtenido en procesos-

de separación en las refinerías contiene propileno y buti l e —

no. Podrán estar presentes en ambos casos, en proporción muy-

reducida, el etileno, el etano, el isopentano y el pentano —

n o r m a l .

Si se toleraran cantidades importantes de etileno y eta­

no, el Gas LP resultante sería de muy alta presión; por el —

contrario, la presión resultaría baja ai el iso-pentano y el-

pentano normal estuvieran presentes en proporción considera—

b l e .

E.- Propiedades Físicas y Q u í micas.- Los componentes gaseosos

del petróleo son fácilmente condensables a líquidos, a la tem

peratura atmosférica, por la aplicación de presión. Esta pro

piedad que tienen las mezclas de los gases, que son útiles c£

rao combustibles, se aprovecha para transformarlos, almacenar­

los, y tratarlos con la consistencia de un líquido. Por otra-

parte, es posible distribuir los gases localmente y quemarlos

con la conveniencia que les es característico a los gases com

bus tibies.

En esta conversión debe tomarse en cuenta que la trans—

ferencia del calor juega un impoitante papel en la producción

del combustible gaseoso, a partir del líquido existente en el

- 16 -

tanque. la convers ión d e l líq u id o a estado gaseoso es siem—

pre acompañada por la absorción de ca lo r .

La tabu lac ión de la s propiedades de lo s hidrocarburos es

muy ú t i l para lo s p ropósitos de comparación; a s í ae ind ican -

la s propiedades r e la t iv a s de lo s m ater ia les que s irven a l in ­

gen iero o a l operador de la p lan ta , con muy ú t i l s ig n if ic a d o -

para r e a l iz a r id e n t if ic a c io n e s aproximadas de la s m ezclas; —

por ejem plo, s i la presión d e l vapor a una temperatura dada -

de una mezcla de hidrocarburos es conocida, es pos ib le r e a l i ­

zar un ju ic io p re lim in ar de cómo lo s h idrocarburos deben se r-

considerados en la mezcla. Esta procedencia es además de u t i

lid a d para e l a n a lis ta , ya que le proporciona la p o s ib ilid a d -

de o m it ir a n á l is is pre lim inares con la id e n t i f ic a c ió n a p rox i­

mada con base en una o más aimples propiedades f ís ic a s .

La tabu lac ión de estas constantes es frecuentem ente u t i ­

l iz a d a para c a lc a la r lois propiedades correspondien tes de la s -

m ezclas, cubriendo la s c a ra c te r ís t ic a s de la s mezclas d e l ou-

tano y de l propano, que es e l in te ré s en es te caso e s p e c í f i—

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- 19 -

F .- Los Com bustibles. - E l enpleo de lo s combustibles en e l -

aspecto doméstico y com ercia l se concreta a su uso como fuen

te c a lo r í f i c a ; desde e l punto de v is ta in d u s tr ia l, la produ£

ción de c a lo r tien e im portancia para la a p lic a c ió n como t a l -

y además como etapa interm edia para la obtención de en erg ía -

mecánica, que posteriorm ente suele transform arse en e l é c t r i ­

ca para su tran sporte .

Hasta e l momento se puede a firm ar que la fuen te indus—

t r i a l o rd in a ria de energ ía c a lo r í f ic a es la combustión de —

productos natu ra les y de o tros derivados de e l lo s mediante -

transform aciones más o menos profundas.

En su a p lica c ió n la energ ía c a lo r í f i c a de combustión —

sigue uno de estos dos caminos: empleo d ir e c to para procesos

térm icos, como en lo s hornos, o paso a un f lu id o in term ed io,

como en la s ca lderas de vapor. En es te ú ltim o caso la ener­

g ía c a lo r í f i c a d e l vapor puede transform arse en energ ía mecá

n ica o emplearse para procesos térm icos o bien segu ir 3uces¿

vamente la s dos a p lica c ion es .

Los combustibles pueden c la s i f ic a r s e por su origen en -

naturales y a r t i f i c i a l e s , y según su estado f í s i c o en só lid o s ,

líq u id os y gaseosos, considerándose dichos estados a la s con­

d ic ion es normales.

Los combustibles só lid os naturales son carbones, la leña

y otros residuos v e g e ta le s . Son combustibles transformados -

la s b riqu etas , obtenidas por aglomeración de carbón menudo y -

polvo de carbón. Los combustibles só lid o s a r t i f i c i a l e s son -

- 20 -

e l coque y e l carbón de madera que resu ltan respectivam ente-

de la p irogenación de la h u í]a y de la madera.

Loa carbonea natu rales se han formado a p a r t ir de mate—

r ía s veg e ta le s por una descomposición in i c ia l seguida de ------

transform aciones secundarias. Estos se han in ic ia d o con gran

le n titu d en condiciones esencialm ente anaerobias, a p resión -

elevada y a temperatura a lta en muchos casos.

Como com bustibles líq u id o s se emplean cas i exclusivamen­

te lo s a c e ite s obten idos a p a r t ir de l p e tró leo bruto y de l

qu itrán de h u lla , que pueden considerarse como subproductos -

de o tras m aterias más va lio sa s .

Aparte de l gas natu ra l, re lacionado con e l p e tró le o , lo s

combustibles gaseosos son a r t i f i c i a l e s . Los más im portantes-

se obtienen en la p irogenación de la h u lla y la g a s if ic a c ió n -

de carbones. Proceden de la p irogenación de la h u lla e l gas-

de l alumbrado, e l gas de coquerías y gas de d e s t ila c ió n o ba­

ja temperatura; por g a s if ic a c ió n se ob tiene e l gas de a ir e , -

e l gas de a lto s hornos, e tc .

La composición de lo s combustibles gaseosos va r ía mucho-

según e l o r igen . En todo caso son gases com bustibles e l h i—

drógeno y monóxido de carbono e h idrocarburos en d ife re n te s -

proporciones, a lo s que acompanan e l n itrógen o, e l d ióxido de

carbono y cantidades pequeñas o in a p rec iab les de oxígeno.

La potencia c a lo r í f ic a de lo s combustibles gaseosos que-

generalmente es tá r e fe r id a a la unidad de volumen d e l gas, va

- 21 -

r ía mucho con e l t ip o de gas, de acuerdo con la proporción de

componentes com bustibles. La presencia de componentes in e r—

tea como e l n itrógeno y e l anhídrido carbón ico , no solo reba­

ja la po tencia c a lo r í f i c a , aino también la temperatura de com

buatión y con e l l o e l rendim iento c a lo r í f i c o de la miama.

E l Gas LP se considera como un combustible gaseoso, ya -

que su estado f í s i c o a condiciones normales corresponde a és­

te .

G .- P r in c ip a le s a p lica c io n es . - La u t i l id a d d e l Gas LP como —

combustible ha sido r e f le ja d a en e l incremento de numerosos -

usos, para lo que estos gases han encontrado aceptación t o ta l .

Empezando por aqu ellas reg iones fu era de la in s ta la c ió n -

de o leodu ctos, en su necesidad alcanza desde lo s U3 os domést¿

coa hasta muy esoec ia le s a p lica c ion es com ercia les e in d u s tr ia

le a .

Uaos dom ésticos; Sus ap licac ion es dentro de es te campo -

corresponde en es tu fa s , hornos, ca len tadores de agua, ca len ta

dor de ambiente, e tc .

Usos com ercia lea iB l Gas LP es ampliamente aceptado como-

un recurso de ca le fa c c ión contro lada para incubadoras de avea,

para la desh idratación de fru tas y legumbres, p rotecc ión con­

tra heladas, en cosechas de legumbres. También es p re fe r id o es

te com bustible, por au lim p ieza , en p a s te le r ía s , restau ran tes,

e t c . , o tro importante uso ae le ha dado en laa t in to r e r ía s , —

albercas y plom erías mecánicas.

- 22 -

Usos in d u s tr ia le s : la in d u stria de productos a lim en ti----

c io s representan un campo f é r t i l para la u t i l i z a c ió n de Gas -

LP.

E l a lto ín d ice de octano de es te combustible permite su-

uso en toda c la se de motores de gaso lin a y p e tró le o , ta le s c£

mo en camiones, autom óviles, montacargas, t ra c to re s y motores

e s ta c io n a r io s ; se presume que es te combustible reduce lo s eos

tos de mantenimiento hasta un 7 0 > con respecto a l uso de o----

tro s com bustibles o energ ía e lé c t r ic a .

Como fuen te ae ca lo r en la producción de vapor ha sido -

no solamente aceptado en procesos in d u s tr ia le s sino que su u-

so en p lantas te rm oe lé c tr ica s se ha incrementado.

la s fundidoras de m etal (so ldadu ra ) son a p lica c ion es r e ­

comendables. Otro importante uso es en lo s t a l l e r e s donde se

incluye e l calentam iento de prensas para la form ación de a r t í

cu los p lá s t ic o s y m etales blandos.

E l Gas LP no solamente es usado como fu en te c a l o r í f i c a , -

sino que también se emplea como fuente de r e fr ig e ra c ió n y co­

mo m ateria prima en la in d u stria petroquím ica.

Es reconocido que en es tos campos su uso aun se conside­

ra re s tr in g id o ; s in emoargo, su incremento d e ja v e r una t o t a l

aceptación en un fu turo no le ja n o .

C A P I T U L O ; I I

- 24 -

ESTUDIO BE LA CAPACIDAD PE ALMACENAMIENTO .

El estudio correcto de la capacidad de almacenamiento de

Gas LP en u na planta o de la capacidad de producción cuando —

ae h a b l a de una industria, es uno de los factores principales-

que intervienen para obtener condiciones óptimas, las cuales -

se van a manifestar en la rentabilidad de la empresa, aunque -

este no sea el único fin que ae persigue sino también fundamen

talmente producir ciertos bienes o servicios que satisfagan —

las necesidades del cuerpo económico, constituido p or au zona-

de distribución, ya que está subordinada a los intereses econó

micos y sociales de la comunidad a la cual pertenece.

La planta de almacenamiento que ocupa la presente tesis,

ae construirá en el predio ubicado frente al Km. 331 + 200 de-

la carretera Matamoros - Mazatlán en el municipio de Sta. Cata

riña, N.L. El predio no tiene una forma geométrica regular de

la cual se puede dar cuenta por la descripción de sus colindan

cías y orientación (ver plano en planta).

Colinda al Norte, en 82.50 m., con derechos de vía del -

Ferrocarril; al Sur, en un tramo de 40.90 m . , con derechos de­

vía de la carretera; al Oriente en dos tramos, uno de 15.52 m.

y otro de 61.57 m., con propiedad particular; y al poniente en

tres secciones, de 35-16, 9.25 y 26.56 m., respectivamente con

camino de derechos de paso.

El predio en cuestión ae encuentra en zona despoblada, -

- 25 -

3J-n ningún co lindan te que sea p e lig ro so para la operación de-

la p lan ta , y por lo menos tardará 20 años en ser absorbido —

por la zona urbana.

En v ir tu d de lo a n te r io r , e l p red io cumple con la s d is—

pos ic ion es de l Código S an ita r io de lo s Estados Unidos Mexica­

nos.

la capacidad de almacenamiento de la p lan ta se ca lcu la -

para lo s próximos 10 años.

La zona de d is tr ib u c ión au torizada por la D irecc ión Gen<j

r a l de Gas de la S ecre ta r ía de In d u str ia y Comercio comprend£

rá lo s s igu ien tes M unicipios en e l Edo. de Huevo León: Monte­

rre y , G arcía, Garza García, Guadalupe, San N ico lá s de lo s Gar

za y Sta. Catarina.

A e fe c to de conocer realmente e l número de habitan tes en

l i s poblaciones antes mencionadas se tomaran como ínformACión

f i e l 1 ^ 3 e s ta d ís t ic a s de lo s anuarios o f ic ia le s .

Número de habitan tes en la zona de d is tr ib u c ió n a u to r iza

da por la S ec re ta r ía de In du str ia y Comercio.

MUNICIPIO: 1930 1940A Ñ O1950

S :1 9 6 0 1970

1 . - Monterrey 137,388 190,074 339,282 601,085 830,3362 .- García 5,178 6,254 4,769 4,091 5,2033 . - Garza García 2,080 2 , 7 6 0 5,228 14,945 46,3464 .- Guadalupe 3,174 4,391 12,610 38,233 153,4545 . - Sn. N ico lá s dé­

lo s Garza 2,937 4,149 10,543 41,243 1 1 1 , 5 0 26 . - Santa Catarina 3,799 4,758 7,377 12,895 35,723

S U M A : 154,558 212,386 389,809 712,492 1.182,564

- 26 -

Se estim ará e l censo de 1980, tomando como antecedentes-

io s cenaos efectuados de 1 9 3 0 a 1970.

Con e l deseo de r e a l iz a r la estim ación lo más cercano a -

la rea lid a d , se buscó e l incremento de pob lación para cada &é_

oada in terp re tada en un exponente.

Exponente 19^0-1940;

A = bc

a = Poo lac ión de l Segundo Censo,

b = Poo lac ión de l Primer Censo

c = Exponente.

212386 = 154558°

lo g 212386 = C lo g 154558

C = Los 212386 = 5.32695l o g 15455B = 57ÍHB93

c = 1.0266

Exponente 1940-1950

o = l . 0476

Exponente 1950-1960

c = 1.0486

Exponente 1960-1970

c = 1 . O386Se observa que e l v a lo r d e l exponente v a r ía en cada cen­

so, s in embargo, con e l f i n de permanecer conservadoramente -

ae se lecc ion ó e l v a lo r de c = 1.0486

Log a = 1.0486 Log 1182 564

- 27 -

Log a = 1.0486 x 6.080 = 6 3 7 3 3 A n tilo g 6.3733 = 2,360.000

año 1980 = 2 , 3 6 0 , 0 0 0 hab itan tes.

Las mismas fuen tes de consu lta que se han venido usando-

ind ican que e l número promedio de ind iv idu os que forman una -

fa m ilia son c in co ; d e l número t o t a l de fa m ilia s e l 5 0Jt cuenta

con in s ta la c io n es de aprovechamiento de gas d e l t ip o domésti­

co.

No. de usuarios = 0.5 x 2,^60,000 hbts. = 236,0005

La zona de d is tr ib u c ión es abastecida por Gas LP, y por­

gas na tu ra l, siendo la s empresas C ía. Mexicana de Gas, Gas In

d u str ia , S. A . , y E le c tr ic id a d y Gas de M onterrey, la s encar­

gadas de abastecer la demanda de gas natu ra l. M ientras la s -

dos primeras empresas negocian exclusivam ente con in d u str ia s ,

la ú ltim a goza actualmente de l fa vo r de 90,000 usuarios con -

in s ta la c ion es domésticas y com ercia les, y t ien e proyectado pa

ra lo s próximos 1 0 años ampliar e l s e r v ic io a 3 5 , 0 0 0 usuarios

más, con lo s que con taría para e l año de 1 9 8 0 con 1 2 5 , 0 0 0 u—

suarios en t o ta l .

Usuarios que consumirán gas LP = 236,000 - 125,000 = ----

1 1 1 , 0 0 0 en 1 9 8 0 .

E l consamo por usuario a l mes es de 30 k g . , por lo tan—

to;

Consumo = ^0 x 111.000 = 111,000 kg ./d ía .W

- 28 -

E l volumen de Gas LP consumido por lo s usuarios con in s ­

ta la c io n es de Gas LP t ip o com ercia l, in d u s tr ia l y a g r íc o la , -

equ iva le a l 20^ de l consumido en in s ta la c io n es domésticas.

Consumo t ip o com ercia l, in d u s tr ia l y a g r íc o la ------------

( 0 . 2 x 1 1 1 , 0 0 0 ) = 2 2 , 2 0 0 k g ./d ía .

Aparte de lo s consumos efectuados en in s ta la c ion es domes

t ic a s , com ercia les e in d u s tr ia le s , e x is te o tra fuen te de con­

sumo denominada carburación, la cual se puede d e f in ir como e l

aprovechamiento de Gas LP en motores de combustión in terna .

En es ta zona la demanda anual de Gas LP (e s ta d ís t ic a s ) -

como su stitu to de la gaso lina en motores asciende a --------------

1 7 . 0 0 0 , 0 0 0 k g . , lo cual nos represen ta una demanda d ia r ia de-

46,576 kg.

Consumo t o ta l = 111.000 + 2 2 ,2 0 0 + 46576 = 179,776 kg.

La misma zona de d is tr ib u c ió n es abastecida por 10 empre

sas; asimismo, e x is ten proyectos de dos más, que en caso de -

r e a liz a rs e sumarán con la presente 12 empresas en t o ta l , que-

en igualdad de condiciones se t ien e ;

Venta por empresa = 179^76 = 14,981~ 15,000 kg/día

Laa c a ra c te r ís t ic a s f í s ic a s de lo s gases licuados d e l pe

t ró le o hacen que la medición d e l combustible, constitu ya un -

problema, e l peso e s p e c ífic o v a r ía con la s d ife r e n te s mezclas

de butano y propano, a s í como e l volumen v a r ía con la tempera

tura y a l v a r ia r hace que se m odifique también e l peso espec í

- 29 -

f i c o o r ig in a l . Con ob je to de e v ita r d iscrep an cias , en la ----

p rá c tica ae ha adoptado para es tas mediciones como temperatu­

ra estándar la de 15.5°C.

La mezcla comercial de Gas LP vendida por P e tró leos Mexi.

canos, a s í como la de im portación es de 70 fc de propano y 30^ -

de batano (según se ex p lica en e l cap ítu lo I ) cuyo peso espe­

c í f i c o a la s condiciones estándar de 15.56°C es de 0.560

Ese fa c to r se m u ltip lica por e l número de l i t r o s ex is ten

te s a l hacer la observación, y e l resu ltado es e l volumen que

e x i s t i r í a a la temperatura estándar.

A condiciones de 15.5°C

Volumen = 15,000/0.560 = 26,785

La temperatura media que p r iva en verano en la zona de -

ubicación es de 32°C; s in embargo, la Norma O f ic ia l de C a l i—

dad LGN-X12—69, para este t ip o de almacenamiento, considera —

la p res ión de diseño para á l de 14.06 kg/cm , para contener -

mezclas de butano y propano y cuya p res ión de vapor no exceda

de 12.3 k&/cm2 a 37.8°C.

Aplicando e l fa c to r de co rrecc ión de volumen de l íq u id o -

(0 .949 ) por e l aumento de temperatura de 15.5°C a 37.8 °C ten£

moa:

Volumen = 26,785/0.949 = 26,224 l t .

La capacidad de almacenamiento va íntimamente ligad a con

la capacidad de l auto-tanque en e l que se va a e fec tu ar e l —

transporte de Gas LP desde la fuente de producción (Reynosa,-

- 30 -

Tamps.) a la planta de almacenamiento.

El costo por concepto de traslado de cada tonelada de -

Gas LP por Km recorrido es inversamente proporcional al tiem

po de aprovechamiento del transporte usado, es decir, que en

un auto-tanque, tomando en consideración los gastos variables

(combustibles, lubricante, mantenimiento, etc.) y I 03 gastos- fijos (depreciación del vehículo, impuestos, seguros, h o n o r a­

rios del personal etc.) se observará que mientras más uso se­

dé a dicho vehículo, el costo de traslado se abatirá propor—

cionalmente.

De ahí la importancia de seleccionar la capacidad de al­

macenamiento correcta.

De acuerdo con lo anterior, se determina que la planta -

deberá contar con una capacidad de almacenamiento para tres -

días, sumando un volumen total de 89,672 lts.

C A P I T U L O : I I I

- 32 -

Una p la n ta de a lm acen am ien to de Gas LP puede s e r a b a s te ­

c id a d ir e c ta m e n te de una r e f i n e r í a o de vina p la n ta te rm in a l de

o le o d u c to , u b ica d a s en e l c e n t r o de g ra v ed a d de l o s consumos.

A . - L len a d o de l o s tan qu es de a lm a cen a m ien to .

E l m ed io más común de t r a n s p o r t a r e l Gas LP desde l a fu e r

te de p ro d u c c ió n a l a p la n ta se r e a l i z a a c tu a lm en te en au to -----

tan qu es y c a r r o - ta n q u e s y próxim am ente en dos ca so s e s p e c ia l e s -

p o r g a s o d u c to .

1 ) . - A u to - ta n c u e s . Los tanques u t i l i z a d o s en e l tra n s —

p o r te de Gas LP y a sea que e s té n m ontados en rem o lq u es , sem i-----

rem o1 qu es , o d ir e c ta m e n te s o b re e l c h a s is de u n id ad es de t r a n s ­

p o r t e a m o to r , deben e s t a r d o ta d o s de to d o s l o s a r t e f a c t o s q u e -

p e rm ita n , d e n tr o de l a m ayor s e g u r id a d , l a o p e ra c ió n a que e s —

tán d e s t in a d o s . La Norma de C a lid a d que l im i t a a e s t e t ip o d e ­

r e c ip i e n t e s es l a DGTT-X12-196S.

2 ) . - C a r r o - ta n q u e s .- E l t r a n s p o r te p o r e s t e m edio se r e a ­

l i z a p o r v ía s f é r r e a s y e s tá su p ed ita d o a l o s re g la m e n to s de —

lo s F F . C C . N a c io n a le s .

3 ) . - G asod u c tos . - E l a b a s te c im ie n to de Gas LP en e s ta f e r

ma es e l paso d i r e c t o de l a fu e n te de p ro d u c c ió n a l a p la n ta —

p or m edio de un d u c to . La a c e p ta c ió n de un ga so d u c to como me—

d io de a b a s te c im ie n to de una p la n ta r e q u ie r e que l a s cond i c i ó —

nes de u b ic a c ió n de ambas sea p róx im a a f i n de que no sea -------

FUNCIONAMIENTO DE LA PLANTA.

- 33 -

in c o s t e a b le una o p e ra c ió n de e s t a n a tu r a le z a , con r e s p e c to -

a c u a lq u ie r o t r o m ed io usado. Casos t í p i c o s se t ie n e n en e l -

D .F . , s in em bargo, aún se en cu en tra n en p r o y e c to .

l a p la n ta se a b a s te c e r á p o r a u to -ta n q u e y p o r c a r r o - t a n ­

que.

l le n a d o por a u to - ta n q u e . - En e l p r im e r ca so se e s ta c io n a

e l a u to -ta n q u e en e l lu g a r in d ic a d o p a ra l a m an iob ra ( t o r r e -

de d e s c a r g a ) . T en ien d o a b ie r t a s l a s v á lv u la s d e l tanque o ta n

ques de a lm acen am ien to que r e c ib i r á n e l c o m b u s t ib le y l a s v á l

v u la s c o r r e s p o n d ie n te s a l a t u b e r ía , ta n to de l í q u id o como de

v a p o r , v e r i f i c a n d o que no ten ga n fu g a s , a f i n de e v i t a r p e r d í

das e x c e s iv a s de l í q u id o s o v a p o r du ran te l a d e s c a rg a , a s í co

d io r i e s g o s p r o v e n ie n te s de e sa s fu g a s , d e jan d o ún icam ente c e ­

r r a d a s la s v á lv u la s de l a t o r r e de d e s c a rg a ; a c to segu id o s e -

c o n e c ta n l a s m angueras de l í q u id o y v a p o r a l a s v á lv u la s d e l -

a u to - ta n q u e , a b r ie n d o é s ta s muy len ta m en te p a ra que se e j e r z a

en l a s m angueras l a p r e s ió n d e l gas p or d e s c a r g a r ; se v e r i f i ­

ca que la s c o n e x io n e s , u n ion es y m angueras no ten ga n fu g a s . -

En caso de fu g a se c ie r r a n l a s v á lv u la s d e l c a r r o y se a p r i e ­

ta n o v u e lv e n a h a c e rs e la s c o n e x io n e s , r e p i t i e n d o l a o p e ra —

ció .n h a s ta que to d a s l a s c o n e x io n e s e s t é n c o r r e c t a s . En e s t e

momento se e s t á en c o n d ic io n e s de i n i c i a r l a d e s c a rg a d e l gas

l ic u a d o .

l a d e s c a rg a se puede r e a l i z a r p o r c u a tro m étodos: con —

bomba, con com p reso ra , m ix ta (bom ba y co m p reso ra ) y por g ra v e

- 34 -

a ) . - D es ca rg a con bomba. Es e l m étodo más común; s in em

b a rg o , no e s p o s ib l e r e c u p e ra r e l gas en su t o t a l i d a d y a qu e-

l a bomba e s t á d is e ñ a d a p a ra t r a b a ja r con l í q u i d o , y e l h ech o -

de no r e c u p e ra r e s e v a p o r r e p r e s e n ta p é rd id a s de c o n s id e r a -----

c ió n . Se a b re s o lo un poco l a v á lv u la de l í q u id o d e l a u to -----

ta n q u e , y se d e ja que se l l e n e de l í q u id o l a l í n e a de s u c c ió n

de l a bomba. La v á lv u la s o lo se debe a b r i r un poco para e v i ­

t a r e l g o lp e de a r i e t e y d e s c a rg a en e x c e s o , l o <iue o r i g in a —

r í a que l a v á l v u la de e x ceso de f l u j o con que cu en ta e l a u to -

tanque como m edio de s e g u r id a d , au tom áticam en te se c e r r a r a . -

Cuando l a bomba e s t é ca rga d a o l l e n a de l í q u id o , se ab re d e s ­

p a c io l a v á l v u la de l a t o r r e de d e s c a rg a h a s ta d e ja r l a t o t a l ­

mente a b i e r t a , p e rm it ie n d o a s í l i b r e c o r r i e n t e d e l l í q u id o a -

l a bomba; una v e z que se ha p u es to a fu n c io n a r l a bomba se a -

b re un poco l a v á l v u la de l a l í n e a de v a p o re s en l a t o r r e d e ­

d e s c a rg a , p e rm it ie n d o a s í que se ig u a le l a p r e s ió n de l o s ta n

ques de a lm acen am ien to y d e l a u to - ta n q u e , con o b je t o de que -

no aumente l a p r e s ió n en e l ta n q u e-a lm a cén , y con e s to a l i -----

v i a r e s fu e r z o s a n o rm a les en l a bomba.

A l qu edar e s t a b le c id a l a c o r r ie n t e de l í q u id o se debe —

c o n t in u a r v e r i f i c a n d o que l a o p e ra c ió n s ig a e fe c tu á n d o s e en -

fo rm a s a t i s f a c t o r i a y que no se p r e s e n te n in c id e n t e s que l a -

e n to rp e z c a n . La v i g i l a n c i a c o n s ta n te p e r m i t i r á h a c e r f r e n t e -

oportunam ente a c u a lq u ie r c ir c u n s ta n c ia in e s p e ra d a , lo que au

m en tará l a s e g u r id a d g e n e r a l de l a o p e ra c ió n .

35 -

D u ran te e l t r a b a jo de d e s c a rg a ae debe e s t a r v e r i f i c a n d o

l o s n i v e l e s d e l o de l o s tan qu es de a lm acen am ien to y sus p r e ­

s io n e s , a s í como e l n i v e l d e l c a r r o - ta n q u e , p a ra d e te rm in a r -

e l p r o g r e s o de l a d e s ca rg a y e v i t a r daños m ecá n ico s a l a bom­

ba s i hay p é rd id a d de s u c c ió n , a s í como p a ra im p e d ir s o b re -----

l le n a d o o s o b re p r e s ió n en e l o l o s tan qu es de a lm acenam ien to

Una v e z que e l a u to -ta n q u e e s tá v a c ío se p a ra l a bom ba,-

y 3e c i e r r a n to d a s l a s v á lv u la s de l a p la n ta y d e l a u to - ta n —

que.

A c o n t in u a c ió n se d e ja e s c a p a r len ta m en te e l l í q u id o con

te n id o en l a m anguera, desde un punto s u f ic ie n te m e n te a l t o pa

ra e v i t a r que se fo rm en en e l p is o c o n c e n t r a c io n e s de v a p o r ; -

l a manguera d eb e rá quedar com p letam en te l i b r e de l í q u id o , -----

pues en caso c o n t r a r io e s to p o d r ía s i g n i f i c a r su ro m p im ien to -

p o r ex p a n s ió n d e l mismo d eb id o a l a tem p e ra tu ra . Se p ro c e d e -

ig u a lm en te con l a m anguera de va p o r .

b ) . - D es ca rga con com presora . Es e l m étodo de d e s c a rg a -

aá s e f e c t i v o , en v i r t u d que se e fe c tú a una d e s c a rg a t o t a l .

Las p r e c a u c io n e s o b s e rva d a s p a ra l a d e s c a rg a con bomba -

son a n á lo g a s pa ra e s t e ca so .

' Se d e ja l i b r e paso a l l í q u id o desde e l a u to -ta n q u e a l o -

a l o s tan qu es de a lm acen am ien to ; l o mismo se hace con l a l í n e a

de v a p o r d e l tanque d e l a lm acén para, d e s c a r g a r lo en e l a u to —

tan qu e , con l o que o r i g in a que e l l íq u id o de é s t e ú lt im o se -

d e s p la c e a l r e c ip i e n t e a lm acen ador.

Como o b s e r v a c ió n , l a p r e s ió n en e l a u to - ta n q u e no debe -

e le v a r s e l o s u f i c i e n t e p a ra que l a s v á lv u la s de a l i v i o de p re

s ió n a c c io n e n .

Cuando e l a u to - ta n q u e e s t é v a c ío se c i e r r a n l a s v á lv u la s

de l í q u id o en l a t u b e r ía y e l a u to - ta n q u e , a c o n t in u a c ió n s e -

i n v i e r t e l a d i r e c c ió n de l a c o r r i e n t e d e l v a p o r a modo que l a

com presora s u c c io n e d e l c a r r o - ta n q u e y d esca rgu e en e l tanqu e

de a lm acen am ien to . A f i n de r e c u p e ra r e l v a p o r que hay en e l

c a r r o - ta n q u e , se d e ja que s ig a t r a b a ja n d o l a com presora h a s ta

que l a p r e s ió n d e n tro d e l au to tan qu e se re d u zc a h a s ta 1 .4 ó -p

1 Kg/cm . Cuando se l l e g a a esa p r e s ió n se p a ra l a com preso­

r a y se c i e r r a n to d a s l a s v á lv u la s .

c ) . - Bom ba-com presora. En a lgu n a s p la n ta s usan un m éto­

do m ix to , e l de bom ba-com presora ; tod o e l l í q u id o e s t r a s e g a ­

do p o r l a bomba y f in a lm e n te e l v a p o r e s e x t r a íd o d e l a u to -----

ta n q u e .

d ) . - D esca rga p or g r a v e d a d .- Se usa en ca so de que en l a

d e s c a rg a no se d esee r a p id e z , l a form a en que se r e a l i z a e s ­

c o n e c ta r a u to -ta n q u e y tanque de a lm acen am ien to , en l a fo rm a -

in d ic a d a con a n t e r io r id a d , ex c lu y en d o e l m ed io p r o p u ls o r d e l -

l íq 'u id o o sea e s t a b le c ie n d o un s is tem a de v a s o s com u n ican tes .

Con e s t e s is te m a no hay una d e s c a rg a t o t a l , y a que é s t a -

se suspende cuando e l n i v e l d e l l í q u id o e s i g u a l en ambos ta n

qu es , r e q u i í ie n d o p a ra su v a c ia d o t o t a l e l e s t ím u lo de l a bom

- 37 -

ba o com p reso ra .

E l p ro c e d im ie n to em pleado p a ra l a d e s c a rg a de un a u to —

tanque es s im i l a r p a ra un c a r r o - ta n q u e .

B . - D esca rga de l o s tan qu es de a lm acen am ien to .

Una v e z que se t ie n e a lm acenado e l gas en l a p la n t a , e l -

s ig u ie n t e paso es e l s u m in is t r o , e l c u a l se puede r e a l i z a r —

en : r e c ip i e n t e s p o r t á t i l e s , en a u to - ta n q u es o " p ip a s " (e n l o ­

que se r e f i e r e a in s t a la c io n e s de ap rovech am ien to de Gas LP -

como c o m b u s t ib le ) , y d ir e c ta m e n te en l a p la n ta p a ra s is te m a s -

de c a rb u ra c ió n .

a ) . - L len a d o de r e c ip i e n t e s p o r t á t i l e s . - E l l le n a d o de -

c i l i n d r o s p o r t á t i l e s se r e a l i z a en una zon a denom inada m u e lle

de l l e n a d o , que c o n s ta de una p la ta fo rm a c o n s t r u id a a una a l ­

tu ra de 1 . 2 0 m ts . sob re e l n i v e l d e l p is o y cuyo o b je t o es e l

de f a c i l i t a r l a c a r g a y d e s c a rg a de c i l i n d r o s en ca m ion es . E l

m u e lle ae te c h a y se c o n s tru y e con m a te r ia le s de c o n s t r u c c ió n

in c o m b u s t ib le ; a s im ism o , su c a r a c t e r í s t i c a p r in c ip a l es e l t e

n e r am p lia v e n t i l a c i ó n . A e s t e lu g a r s e hace l l e g a r e l Gas -

LP p o r m edio de una t u b e r ía c o n ec ta d a a una in s t a la c ió n c en —

t r a l de bombeo. La bomba nos produce un in c rem en to de p r e -----

s ió n s u f i c i e n t e p a ra v e n c e r l a c a íd a de p r e s ió n o ca s io n a d a —

p o r l a f r i c c i ó n d e l l í q u id o en l a tu b e r ía y en l o s a c c e s o r io s

y que en la s c o n d ic io n e s de o p e ra c ió n t r a b a ja n orm alm en te , pe

r o no s iem p re se reúnen esa s c a r a c t e r í s t i c a s , s in o que en a l ­

- 38 -

gunos ca so s l a s l le n a d e r a s c a lc u la d o s a l a v e lo c id a d de l l e n a

do óp tim o p a ra e l fu n c io n a m ien to de l a p la n ta no t r a b a ja n e n -

su t o t a l i d a d , o ca s ion a n d o con e l l o una d is m in u c ió n de g a s t o , -

m a n ife s ta d o en e l aumento de p r e s ió n en l a l í n e a . En e s ta s -

c o n d ic io n e s l a bomba t r a b a ja fo r z a d a ; con o b je t o de in t e g r a r ­

l a s a l a n o rm a lid a d , ae c o n e c ta un r e t o r n o de l í q u id o que fu n

c io n a a una p r e s ió n d i f e r e n c i a l , a l i v ia n d o de é s t a m anera

c u a lq u ie r aumento de p r e s ió n en l a tu b e r ía .

E l r e to r n o de l í q u id o se c o n e c ta a l tan qu e a lm a c e n a d o r .—

E l volum en d e l l í q u id o con du c ido a l m u e lle de l le n a d o se con ­

t r o l a p or un m ed id o r , en donde se e fe c tú a una l e v e e va p o ra -----

c ió n de l í q u id o , y á s te e s con d u c id o a l tan qu e a lm acen ador —

p o r una t u b e r ía in d e p e n d ie n te .

E l gas l ic u a d o en e sa s c o n d ic io n e s l l e g a a un m ú lt ip le -

de l le n a d o (m a n i f o ld ) y e s en e s a p a r te donde se c o n e c ta n l a s

s a l id a s p a ra e l l le n a d o de ta n q u es , l a s que e s tá n c o n s t i t u i ­

das p or una v á l v u la de g lo b o en su n a c im ie n to , de m anguera —

(m a t e r ia l : n e o p re n o ) en su p a r t e m ed ia con e l o b je t o de p erm i

t i r e l m ov im ien to s in l l e g a r a o c a s io n a r e s fu e r z o s in d e b id o s ,

y te rm in a r en una v á lv u la de l le n a d o r á p id o y en una punta ——

p o l .

E l l le n a d o de r e c ip i e n t e s e s l l e v a d o a cabo in v a r i a b l e —

mente sob re una b á s c u la . Una v e z con ec tad o e l c i l i n d r o a l a -

v á lv u la que l e in y e c t a r á e l Gas LP se s e ñ a la en e l f i e l de l a

b á s cu la l a t a r a que r e s u l t e ; a e s e peso se l e a g r e g a e l c o -----

- 39 -

r r e a p o n d ie n te a l gas que debe in y e c t a r s e a l c i l i n d r o . Se a b re

l a v á lv u la p a ra p e r m i t i r e l paso d e l Gas LP , que es im p ed id o -

p o r l a bomba, e in m ed ia tam en te se l e a p l i c a agua ja b o n o sa pa­

r a v e r i f i c a r que no haya fu g a s en l a zon a de c o n e x ió n .

Una v e z que queda l l e n o e l c i l i n d r o , e l f i e l de l a báscu

l a se c i e r r a y se d e s c o n e c ta l a v á lv u la d e l p r o p io c i l i n d r o . -

A c to s e g u id o ae v e r i f i c a que l a v á lv u la no ten g a fu g a s , p o s t£

r io rm e n te ae r e p e s a en una b á s c u la de p r e c i s ió n p a ra v e r i f i —

c a r que no h aya e r r o r en e l l l e n a d o , de más o de menoa, que—

dando a s í e l c i l i n d r o en c o n d ic io n e a de s a l i r a l a v e n ta .

b ) . - L len a d o de p ip a s o a u to t r a n s p o r te s de r e p a r t o . - E l -

l le n a d o de l o s a u to tr a n a p o r te a se e fe c tú a de m anera in v e r s a a

l a d e s c a rg a de a u to - ta n q u e a , usando bomba o com presora p a ra —

e l c a so .

c ) . - S e r v i c i o de c a rb u ra c ió n . - Se e n t ie n d e p o r s e r v i c i o -

de c a rb u ra c ió n l a in s t a la c ió n f i j a de a p ro v e ch a m ien to de G as-

LP con e l f i n de a p r o v e c h a r la como ca rb u ra n te en m o to res de -

com bustión in t e r n a .

E l s e r v i c i o de Gas LP p a ra v e h íc u lo s se e f e c tú a en una -

zona e s p e c ia l p a ra e l l o , l a c u a l cu en ta con c a r a c t e r í s t i c a s -

de fu n c io n a l id a d e s s im i la r e s a una g a s o l in e r a . E l s e r v i c i o -

m encionado e s t a r á c o n s t i t u id o p o r doa iB le t a a de s e r v i c i o , —

in s ta lá n d o s e en cada una doa m ed idores de l í q u id o y una e s ta ­

c ió n de b o to n e s p a ra e l a rra n ca d o de la s bombas.

Im pu lsado p o r l a bomba r e s p e c t i v a se hace l l e g a r e l l í —

- 40 -

qu ido a l o s m e d id o re s de vo lum en , y de é s t o s , asando como me­

d io c o n d u c to r una m anguera, se l l e n a e l r e c ip i e n t e a lm acena—

d or d e l v e h íc u lo .

A c o n t in u a c ió n se p r e s e n ta un p lan o en p la n ta , e l c u a l -

se ha e la b o ra d o de acu erdo con l a s d is p o s ic io n e s de l a S e c r e ­

t a r í a de In d u s t r ia y C om erc io p u b lic a d o en e l D ia r io O f i c i a l -

d e l 21 de d ic ie m b re de 1 9 7 0 .

V t A DE F E R R O C A R R I L DE M O N T E # * » V A M£X »C0

C A P I T ü L O : IV

- 43 -

En e l p r e s e n te t r a b a jo se c o n s id e r a de c a p i t a l im p ortan

c i a e l c á lc u lo y l a s e l e c c ió n d e l eq u ip o p o r i n s t a l a r , en v i r

tud de que e l o b j e t i v o de l a misma es fundam en ta lm en te e l d i ­

seño de l a in s t a la c i ó n .

A . - C á lc u lo de l o s r e c ip i e n t e s de a lm acen am ien to .

1 ) . - T ip o s de a lm acen am ien to .

a ) . - R e c ip ie n t e s de a l t a p r e s ió n . - Lo más común en alm a­

cen am ien to de Gas LP , en e s t e t i p o de p la n t a s , es a q u e l que -

se r e a l i z a en r e c ip i e n t e s a p r e s ió n a una te m p e ra tu ra am bien­

t e n o rm a l. La p r e s ió n de t r a b a jo de t a l e s r e c i p i e n t e s , v ie n e

d e te rm in ad a p o r l a Norma de C a lid a d DGN-X12-1969, c l a s i f i c á n ­

d o la s de a cu erd o con l a p r e s ió n de t r a b a jo en e l s u b t ip o 1 , -

grupo 1 de l a misma y l im ita n d o su máxima ca p a c id a d a 2 5 0 , 0 0 0 l t s . de agu a . En caso de n e c e s i t a r s e a lm acen ar a lgu n o s c ie n ­

to s de m etro s c ú b ic o s de com b u s tib le l a ú n ic a s a l i d a s e r ía —

in s t a la r v a r io s r e c ip i e n t e s . P o r l o t a n to , una g ra n in s t a l a ­

c ió n t e n d r ía c a s i e l mismo c o s to u n i t a r io de a lm acenam ien to -

que una pequeña,

b ) . - A lm acenam ien to c r io g é n ic o a u t o r r e f r i g e r a d o . - No so­

lam en te e x is t e n a lm acenam ien tos con r e c ip i e n t e s a p r e s ió n , —

s in o tam b ién a q u e l lo s adop tados p o r l a p r á c t i c a n o r te a m e r ic a ­

na (y en un fu tu r o 'p r ó x im o p o r P e t r ó le o s M ex ic a n o s ) que c a en -

en e l campo d e l a c r io g e n ia . R educiendo l a tem p e ra tu ra d e l —

CALCULO Y SELECCION D EL E Q U I P O .

- 44 -

p ro d u c to se red u ce su p r e s ió n de va p o r y puede m an ten erse e n -

un r e c ip i e n t e l i v i a n o , aumentando de e s t a m anera , e l tamaño -

máximo y más p r á c t ic o d e l r e c i p i e n t e . E l d e s a r r o l l o l ó g i c o -

e s un a lm acen am ien to con e s ta a p l i c a c ió n , en e l c u a l e l p ro—

du cto se e n f r í a h a s ta que su p r e s ió n de v a p o r sea ig u a l a l a -

p r e s ió n a tm o s fé r ic a y se a lm acena en l o que e s v ir tu a lm e n te -

un tanque de te c h o f i j o p ero con a is la m ie n to t é r m ic o .

E s te t i p o de s is te m a de a lm acen am ien to p a ra l íq u id o s a -

p r e s ió n cu bre e l ran go c r io g é n ic o de -1 0 0 ° C a - 280° C y r £

q u ie r e r e c i p i e n t e s de a c e ro de d o b le p a red d e l t i p o v e r t i c a l

c i l i n d r i c o , e s f é r i c o o de o t r a s c o n f ig u r a c io n e s . E l e sp a c io

e x is t e n t e e n t r e l a s dos p a red e s se m an tien e con un v a c ío ta n

b a jo como sea p r á c t ic o y se usa un m edio a i s l a n t e e s p e c ia l . -

Un s is te m a t a l de a is la m ie n to c o n s is t e de ca p a s a lt e r n a d a s -

de h o ja s de a lu m in io que a c tú an como c o r a z a s de r a d ia c ió n —

m ú l t ip le , s o s te n id a s por capas de un p a p e l e s p e c ia l de f i b r a

de v i d r i o . Se hace r e f e r e n c ia a é l como e l t i j j o de a i s l a -----

m ien to " su p e r” .

l o s p ro d u c to s c r io g é n ic o s se t r a n s f i e r e n p o r d i f e r e n -----

c i a de p r e s io n e s o m ed ian te bombeo. l a s b a ja s te m p e ra tu ra s -

ex trem as que se r e la c io n a n con e l p ro c e s o r e q u ie r e n que se -

c o n s id e r e con m ayor a t e n c ió n l a m e ta lu r g ia que se use en e l -

s is te m a de t ra n s m is ió n . Gomo a c c e s o r io s de s e g u r id a d se pre_

v en v á lv u la s de r e l e v o , d is c o s de r a p ta r a y c o n t r o l e s c o n tra

e x ceso de f l u j o .

- 45 -

o ) . - A lm acenam ien to s u b te r rá n e o . - E s te t i p o de a lm acena­

m ien to es p r á c t ic o en muchas á r e a s de l o s E s ta d o s U n id o s , cu­

yo su bsu e lo t i e n e s a l ; c o n s is t e en p e r f o r a r y a i s l a r un a g u j£

ro m ed ian te l o s p r o c e d im ie n to s c o n v e n c io n a le s de l a s p e r f o r a ­

c io n e s p e t r o l e r a s , de l a s u p e r f i c i e a l a capa s u p e r io r de una

capa de s a l . Una c i e r t a s e c c ió n de l a s a l se p e r f o r a e n to n —

c e s , d e jan d o e x p u e s ta l a c a ra de l a s a l . M ed ia n te m étodos —

c o n t r o la d o s , se in t r o d u c e agua f r e s c a en l a s e c c ió n d i s o l v i e n

do l a s a l , p rod u c ien d o p o r l o t a n to una cám ara c e r r a d a en l a -

densa s e c c ió n im perm eab le de s a l . E l Gas LP se bombea en to n ­

ces a e s t a cám ara, d esp la za n d o e l agua s a la d a que c o n t ie n e ha

c i a l a s u p e r f i c i e a t r a v é s de tu b e r ía s . E l Gas LP se e x t r a e -

in v i r t i e n d o e s t e p ro c e s o .

A lgu n as cám aras in d iv id u a le s de a lm a cen a je t i e n e c a p a c i­

dades h a s ta de 473 .125 m i l lo n e s de l i t r o s . E l t o t a l de l a c a

p a c id a d de a lm acenam ien to p o r e s t e s is te m a en l o s E s ta d o s U n i

dos de N o r te a m é r ic a , eB tá c o n s id e ra d o en c e r c a de l o s 15 b i —

l lo n e s de l i t r o s , de l o s c u a le s c a s i l o s dos t e r c i o s se en-----

cu en tra n en T ex a s .

E l ím petu dado a l o s program as de a lm acen am ien to en g ra n

e s c a la m ed ian te l a s o lu c ió n de cám aras m inadas en l a s a l l l e ­

vó e l d e s a r r o l l o de o t r o s m étodos para e l a lm acen am ien to b a jo

l a s u p e r f i c i e en á r e a s donde no hay capas s u b te r rá n e a s de s a l.

F le c h a s p e r fo r a d o r a s fu e r o n l l e v a d a s h a s ta fo rm a c io n e s -

im perm eab les y l a s cám aras de a lm acenam ien to fu e ro n p r o d u c i—

- 46 -

das m ed ian te l o s m étodos c o n v e n c io n a le s de l a m in e r ía .

E l p ro d u c to se bombea d e n tro de l a cámara y se a lm ace—

na en un s is te m a de d o b le fa s e a l a tem p e ra tu ra am b ien te d e -

l a s u p e r f i c i e . Se e x t r a e de l a cám ara m ed ian te bombas sumer

g id a s o de pozo p ro fu n d o .

d ) . - A lm acenam ien to a p ro fu n d id a d e s m ed ia s o e x t e r n a s . -

Un p la n mas r e c i e n t e p a ra e l a lm acen am ien to , a p ro fu n d id a d e s

m ed ia s , de l í q u id o c r ió g e n o o r e f r i g e r a d o , e s t á p ro d u c ie n d o -

in t e r é s en to d a l a in d u s t r ia . Se produce una cám ara c o n g e la n

do un a n i l l o de t i e r r a de un c o n te n id o adecuado de l a s u p e r f i,

c i é h a s ta una p ro fu n d id a d ap rox im ada de 30 m ts. L a t i e r r a —

c o n te n id a d e n tro d e l a n i l l o se q u it a m ed ian te m étodos conven ­

c io n a le s de e x c a v a c ió n . La cám ara se cubre con un domo en l a

s u p e r f i c i e adecuadam ente a is la d o y c o n s t ru id o . L o s p ro d u c to s

se bombean d e n tro de l a cámaro, a tem p era tu ra s ex trem adam en te-

o a jj .s . E l e s p e s o r d e l a n i l l o c o n g e la d o se m an tien e p or l a —

tem p era tu ra d e l p rod u c to a lm acenado.

L as tem p era tu ra s de a lm a cen a d ien to se m an tien en p or s i s ­

tem as de r e f r i g e r a c i ó n e x t e r i o r , o a u t o r r e f r i g e r a d o s , depen—

d ien d o d e l l í q u id o que se a lm acen a .

D en tro de l a s v e n t a ja s que p r e s e n ta a l a lm acenam ien to r e

f r i g e r a d o se c o n s id e r a l a c o n c e n t r a c ió n d e l p ro d u c to a b a ja a -

tem p e ra tu ra s , a f i n de que un tamaño dado de r e c ip i e n t e con —

te n g a un p o r c e n ta je más de c o m o u s t ib le en peso que a l a temple

r a tu r a am b ien te ; d en tro de l a s .d e s v e n ta ja s es d ign o de mencio_

- 47 -

n a rse e l e le v a d o c o s to de o p e r a c ió n y e l r e q u e r im ie n to de p e r

s o n a l e s p e c ia l i z a d o . P e r o , p o r o t r a p a r t e , debe tom arse en -

cu en ta e l c o s to en c a p i t a l de una p la n ta de r e f r i g e r a c i ó n con

t r a l a s econ om ías en l a c o n s t r u c c ió n de lo s r e c ip i e n t e s de a l

m acenam iento y e l c o s to de o p e ra c ió n in c lu y e n d o e l com b u sti—

b le o l a e l e c t r i c i d a d pa ra h a c e r e l s is tem a de r e f r i g e r a c i ó n .

La p la n ta de r e f r i g e r a c i ó n es r e la t iv a m e n te más b a ra ta a l a r ­

go p la z o , d eb id o a que l a c a p a c id a d r e q u e r id a no aumenta en -

p r o p o r c ió n d i r e c t a a l vo lum en a lm acenado y porque e l c o s to u -

n i t a n o de l a misma d ism inu ye a l aum entar su tam año. E l pun­

t o e x a c to en que e l a lm acen am ien to r e f r i g e r a d o se c o n v ie r t e -

en económ ico depende de l a c om b in a c ión p a r t i c u la r d e l c a p i t a l

y l o s c o s to s de o p e r a c ió n , p ero c u a lq u ie r a lm acenam ien to de -

más de 7 9 5 , 0 0 0 I t . de c a p a c id a d p o d r ía s e r q u iz á más económ i­

co en fo rm a r e f r i g e r a d a .

Lo a n t e r i o r p rá c t ic a m e n te impone e l s is tem a de a lm acena­

m ie n to , e l c u a l ló g ic a m e n te c o r re s p o n d e a l de r e c ip i e n t e s a -

p r e s ió n , y a que s e r í a m c o s t e a b le para un vo lum en de 8 4 , 7 7 2 -

l i t r o s de agua c o n s t r u ir una p la n ta con r e c ip i e n t e s r e f r i g e r a

dos.

La form a g e o m é tr ic a de l o s tan qu es a p r e s ió n que p reva le_

cen en l a s p la n ta s e s l a c i l i n d r i c a , d eb id o a l o económ ico de

su m anu factu ra y l o c o n v e n ie n te de su c o n f ig u r a c ió n p a ra su -

m ov im ien to , que puede s e r montado en b a ses s im p le s usando pro_

c e d im ie n to s c o n v e n c io n a le s de e r e c c ió n .

- 48 -

l a f a b r i c a c i ó n de e s t e t ip o de r e c ip i e n t e s v ie n e d e te rm i

nada p o r l a Norma O f i c i a l DGN-X12-1969, cu yos m étodos son e —

q u iv a le n t e s a l o s recom endados p or e l Manual de l a ASIiIE (Am e­

r i c a n S o c ie t y M e c h a n ic a l E n g m e e r ) , l o s c u a le s l im i t a n l a s ca

r a c t e r í s t i c a s de c o n s tru c c ió n .

La norma a n te s m encionada se r e f i e r e a c u a tr o d i s t i n t o s -

s u b t ip o s de r e c i p i e n t e s , cuyo d is e ñ o y c a r a c t e r í s t i c a s de -----

c o n s t ru c c ió n son s im i la r e s , v a r ia n d o so lam en te en su c a p a c i—

dad y d im en s io n es , a s í como en l o s a c c e s o r io s de c o n t r o l y de

s e g u r id a d e s p e c í f i c o s para e l s e r v i c i o c o r r e s p o n d ie n te .

Los r e c i p i e n t e s que ocupan e s t e c a p í tu lo y que son l o s -

d e s t in a d o s a p la n ta s de d i s t r ib u c ió n de Gas LP y e s t a c io n e s -

de a p ro v is io n a m ie n to de v e h íc u lo s co rre sp o n d en a l s u b t ip o -----

No. 1 , en e l c u a l l a p r e s ió n de t r a b a jo d eb e rá s e r de 1 4 .0 6 2 -

2 /Kg/cm y s e rá n l o s a p ro p ia d o s p a ra c o n te n e r p rop an o , b u ta n o ,-

o l a s m ezc la s de ambos cuya p r e s ió n de v a p o r no e x c ed a de -----O

1 2 .3 Kg/cm a 3 7 .8 °C te n ie n d o un e s fu e r z o máximo de traDajo- de 0 . 2í, v e c e s l a r e s i s t e n c i a a l a t e n s ió n d e l m a t e r ia l con —

que se c o n s tru y a l a p a r te c o n s id e ra d a como cu erpo y c a b e za s .

La p lan ch a de a c e ro s e le c c io n a d a , que se em p lea con m ás-

f r e c u e n c ia p o r l o s c o n s t r u c to r e s de ta n q u es , e s l a que c o r re s ,

ponde a l g rado 202-B fa b r ic a d a por l a em presa ALTOS HORNOS DE

iá-XICO, S. A. , y cu yas c a r a c t e r í s t i c a s son l a s s i g u ie n t e s !

- 49 -

R e s is t e n c ia a l a t e n s ió n ................ 6 ,5 4 1 K g / c m 2

L ím it e e l á s t i c o ............. 4 ,1 0 2 K g / c m 2

A n á l i s i s Q u ím ico :

ELEMENTO. <

F i e r r o .................................................. 93 .043

C arb on o ...................................................................... 0 .200

M anganeso....................... 1 .1 0 0

F ó s fo r o . 0 .020

A z u fr e . . ........................................................... 0 .0 2 7

S i l i c i o ...................................................................... 0 .6 1 0

T O T A L : ................................. 100 .000

2 ) . -C á lc u lo de l a e n v o lv e n te o cu erp o , en fu n c ió n d e l d iám e­

t r o i n t e r i o r .

e = PR iS E-O.'é'p"

e = E sp eso r m ínimo de l a p la n ch a , en cm.

P = P r e s ió n de t r a b a jo , en Kg/cm2 R i = R ad io i n t e r i o r d e l cu e rp o , en cm.

3 = E s fu e r z o oe t r a b a jo máximo, en Kg/cm2 , i g u a l a 0 .25

la r e s i s t e n c i a a l a t e n s ió n d e l m a t e r ia l .

E = E f i c i e n c i a de l a s ju n ta s lo n g i t u d in a le s ; en e l cu ern o

c i l i n d r i c o y en ■ cu a lqu ie r ju n ta en l o s cu e rp o s e r f é r i

- 50 -

e o s , se tom ará e l 1 0 0 $ p o r r a d io g r a f i a r s e l a so ld ad u

r a en su t o t a l i d a d , y e l m a t e r ia l s e r á r e le v a d o de -

e s fu e r z o s a d ic io n a le s p o r t r a ta m ie n to té rm ic o .

L = B ad io i n t e r i o r de l a s e c c ió n e s f é r i c a , o d e l r a d io -

de l a c o ro n a , en c e n t ím e t r o s .

Con base en e l e s p e s o r t é o r i c o se s e le c c io n a e l e s p e s o r -

p r á c t ic o de l a p lan ch a d e l tan qu e ; e l que c o r re s p o n d e e s 1 1 -

mm. que es e l in m ed ia to s u p e r io r .

l a s d im en s ion es de l a p la n ch a de a c e ro s e le c c io n a d a sons

la r g o 67§2 cm. ; ancho 243.8 cm. y e s p e s o r 1 . 1 cm.

C á lc u lo d e l e s p e s o r de l a p lan ch a usada p a ra l a conB tru c

c ió n de la s c a b e za s d e l tan qu e.

R =( 0 . 2 5 x 6541 x 1 ) - ( o . 6 x 1 4 .0 ¿ )

14 .06 x 107 .9

e = 0 .9 3 2 cm = 9 .3 2 mm,

e = P IT IS lT "1 5 7 ? T

e(2 x 0 .25 x 6 Ó. 2 x 1 4 .0 6 )

e = 0 . 5 1 cm. = 5 . 1 mm

La norma de c a l id a d no p e rm ite c o n s t r u ir ta n q u es cuyo —

e s p e s o r de lám in a em pleada sea i n f e r i o r a l e s p e s o r c a lc u la d o ;

p o r t a l m o tiv o se ha s e le c c io n a d o e l in m ed ia to s u p e r io r , q u e -

- 51 -

co r re sp o n d e a un v a l o r de 6 . 7 mm.

C u b ic a c ió n de l a e n v o lv e n te y d e te rm in a c ió n de l a su p er

f i c i e de l a m isma.

= 2r o p e r im e t r o

lo n g itu d de l a p la n ch a = 6 7 8 . 2 cm. = p e r ím e t r o .

r = 6 7 8 .2 = 107 .9T x i r n r g

V = r 2 7T h

V = 1 0 7 .92 x 3 .1416 x 243 .8 = 8 9 1 3 l t .

E l volum en a n t e r i o r es l o que c o n te n d r ía una lám in a r o ­

la d a en form a c i l i n d r i c a .

S i se em plean 5 lá m in a s , e l volum en de l a e n v o lv e n te s e ­

r á :

Ve = 8913 x 5 = 44565 l t

S u p e r f i c i e = 5 x 243 .8 x 3 .1416 x 2 3 7 . 8 = 91 .05 m2

3 ) . - C u b ic a c ió n de la s ca b e za s y d e te rm in a c ió n de su s u p e r f i ­

c i e .

r = 1 .079

Vc = 4/3 T ^ 'r 2

Vc = 2627 l t

S = 7 / ^ / 2

Vc = 107.932 x l.|33 x 3.1416

- 52 -

S = 3 .1416 x 229 .8/2 = 8 .2 3

Volumen t o t a l d e l tan qu e .

VT » Ve + 2 V0 = 44565 + (2 x 2627) = 49819 l t

S u p e r f i c i e t o t a l d e l tan qu e .

3 . + 2 S . = 91 .05 + (2 x 8 .2 3 ) a 107 .50 m2v C

4 ) . - S o ld a d u ra .

Todas l a s ju n ta s p or s o ld a d u ra , en e s t e t ip o de r e c ip i e n

t e s , se r e a l i z a p or e l p ro c e s o de fu s ió n de a rc o e l é c t r i c o , -

según l o e s t ip u la l a Norma r e s p e c t iv a .

l a s ju n ta s lo n g i t u d in a le s y c i r c u n f e r e n c ia l e s ae e fe c tú a

rán a d o b le to p e (F ig u r a 2 -A ) d eb ien d o s e r a c h a fla n a d a s a un-

ángu lo de 3 0 ° , a e x c e p c ió n de la s ju n ta s de e n v o lv e n t e y cabe_

zaa que se e fe c tú a n a to p e con b ayon e ta (F ig u r a 2 -B )

O r i f i c i o s en l o s r e c i p i e n t e s .

L os o r i f i c i o s p a ra lo s c o p ie s en lo s r e c i p i e n t e s son de­

form a c i r c u la r . Se a p ro vech a l a l i b e r t a d que dá l a Norma pa­

r a s o ld a r c o p ie s s in r e fu e r z o s , y a que l o s d iám etros de l o s -

o r i f i c i o s son i n f e r i o r e s a 80 mm.

La fo rm a en que se deoen s o ld a r l o s c o p ie s a l r e c ip i e n t e

se i l u s t r a en l a f i g u r a No. 2.

A c c e s o r io s de c o n t r o l .

E l r e c ip i e n t e c o n ta rá con l o s s ig u ie n t e s a c c e s o r io s »

V á lv u la de s e g u n d a d : La Norma in d ic a que p a ra r e c ip i e n

t e s m ayoxes de 5 , 0 0 0 l t s . de agu a , se in s t a la r á n v á lv u la s de

- 53 -

s e g u r id a d de un t ip o t a l , que p e rm ita r e m o v e r la s con e l r e c i ­

p ie n te en s e r v i c i o , p ero á s ta s s e rá n de un d is e ñ o t a l que -----

cuando se q u i t e una v á lv u la de s e g u r id a d , e l tanqu e quede p ro

t e g id o con s u f i c i e n t e s v á lv u la s que cubran e l d e s a lo jo re q u e ­

r id o . Con base en l a s t a b la s que in d ic a n l o s m anuales en l a -2

m a te r ia se c o n c lu y e que para una s u p e r f i c i e de 1 0 7 . 5 m » l a -

c a p a c id a d de d e s c a rg a de la s v á lv u la s de s e g u r id a d debe s e r -

de 508 .6 m^/min. La c a l ib r a c ió n de d es fo q u e de d ic h a s v á lv u ­

la s s e rá d e l 12i>$ de l a p r e s ió n de t r a b a jo d e l tan qu e . M e d i­

d or de n i v e l de l í q u id o : s e r á d e l t i p o r o t a t o r i o ; además se -

in s t a la r á n dos c o n t r o le s de máximo l le n a d o a l 8 5 # y 90$.

Manóm etro: con ran go de p r e s ió n de 0 -21 Kg/cm2.

(Termómetro: se in s t a la r á en un tubo c ie g o p a ra e v i t a r que e s ­

tá en c o n ta c to con e l c o n te n id o d e l g a s . Su g ra d u a c ió n s e r á

en g ra d o s C e ls iu s .

V á lv u la p a ra L íq u id o :

V á lv u la p a ra r e t o r n o de v a p o r e s , d e s t in a d a a e q u i l i b r a r p r e —

s io n e s .

O tro s : E l r e c i p i e n t e ae p r o v e e r á de a s ie n t o s m e t á l i c o s don de-

e s t é en c o n ta c to con l a s bases de s u s te n ta c ió n : además c o n ta ­

rá con o r e ja s p a ra sus e v e n tu a le s m ov im ien tos y o t r a pa ra in s

t a l a r l a c o n e x ió n a t i e r r a .

Las c a r a c t e r í s t i c a d e l tanque s e le c c io n a d o son lo s a i -----

g u ie n te s :

M arca: TRANSPORTEBIETAL, S. A.

C ap ac id ad : 4-9,000 l t . de agua.

Diámetro: 2.20 m

- 55 -

L o n g itu d : 1 3 . 6 5 m

L le n a d o : 24 .696 K g. de gas a l 90J&

y a 0 . 5 6 O K g / l t .

D is t a n c ia e n t r e b a ses : 6 . 8 6 m.

Ancho de l a s b a s e s : 0 .46 m.

D is t a n c ia e n t r e b a ses : 6 . 8 6 m.

Norma DGN-X12-1969

B .- CALCULO DE LAS BASES DE SUSTENTACION DE LOS TANQUES.

1 ) . - C o lu m n as .- Tomando en c o n s id e r a c ió n l o s c r i t e r i o s -

que recom ien d a e l AC I 3 1 8 - 6 3 (AMERICAN CONCRETE INSTITUTE ) se

t i e n e l a s ig u ie n t e fó rm u la p a ra e l c á lc u lo de colum nas con

t r ib o s .

P = Ag (0 .2 1 2 f ¿ + 0 .85 f s P g )

P = C arga de t r a b a jo a d m is ib le .

Ag = A rea t o t a l de la columna

f ¿ = R e s is t e n c ia d e l c o n c r e to .

f s = E s fu e r z o p e r m is ib le en e l r e fu e r z o v e r t i c a l de l a co

lumna (4 0 ^ de l a r e s i s t e n c i a de f l u e n c i a ) .

P g = R e la c ió n d e l á r e a t o t a l d e l a c e r o y á r e a t o t a l de l a

colum na.

P = P eso d e l tanque + peso d e l vo lum en en l t . de agua.

P = 7,598 + 49,000 = 56,598 Kg.

- 56 -

Se ha c o n s id e ra d o que cada tanque e s t a r á s o p o r ta d o p o r -

2 h a ses de s u s te n ta c ió n .

P = 56 ,598/2 = 28,299

De a cu erd o con la s c o n s ta n te s que dá e l Manual de M onte­

r r e y en l a p á g . 162 se t ie n e que p a ra un a c e r o cu ya f s es -

de 1 ,4 0 0 Kg/cm2 . La r e s i s t e n c ia d e l c o n c r e to ( f ’ ) e s de 140.

E l v a l o r de Pg debe e s t a r com prend ido e n t r e l o s v a lo r e s -

l ím i t e s de 0 . 0 1 a l 0 .0 8 con un mínimo de c u a tr o v a r i l l a s .

D epen d ien do l a e le c c ió n de un v a l o r b a jo o e le v a d o segán

lo r e q u ie r a l a e s b e l t e z de l a colum na. P o r c o n v e n ie n c ia se -

e l i g i ó un v a l o r de Pg = 0 .03

P a ra o b te n e r e l á r e a de l a b a se , se t i e n e ques

Ag = (o/a* x f¿r+T6.B'5'T s P g )

Ae = 28,299 = 432 .83 cm2t6T2 1'2 x 'T46) 7 T O x l4fltf x 0.63)

E l á r e a m ínim a que in d ic a e l R eg lam en to de C o n s tru c c io n e s

para colum nas es de 600 cm2. p o r com odidad en l a c o n s t r u c c ió n -

se toma e l e s p e s o r de 15 cm. y una lo n g itu d i g u a l a l d iá m e tro -

d e l r e c i p i e n t e que es de 220 cm.

A s t = A rea t o t a l d e l r e fu e r z o lo n g i t u d in a l .

A s t = 15 x 220 x 0 .03 = 99 cm2.

Se s e le c c io n ó v a r i l l a de 3/ 4 p u lg . de d iá m e tro con una —

á re a de 2 . 8 5 cm2 .

No. de varillas = 99.00 = 35 » 36

57 -

D is t r ib u c ió n de la s v a r i l l a s - 4- = 1 8 cm.

D is t a n c ia e n t r e v a r i l l a s = 220 = 1 2 .2 •=» 1 2 .0 cm.18“

C á lc u lo de l o s e s t r ib o s .

L o s e s t r ib o s se c a lc u la n p o r e s p e c i f i c a c i ó n tomando en -

c o n s id e r a c ió n l o s c r i t e r i o s d e l A C I que in d ic a que l a s ep a ra ­

c ió n máxima e n t r e cada uno de l o a e s t r ib o s puede s e r :

a ) La d is t a n c ia i g u a l a 16 d iá m e tro de l a v a r i l l a l o n g i ­

tu d in a l .

16 x 1 .267 = 20 .27 cm.

b ) La d is t a n c ia i g u a l a 48 d iá m e tro s de l a v a r i l l a em-----

p le a d a en e l e s t r ib o (1 /4 p u l g . ) 6 . 3 5 mm.

48 x O. 6 3 = 30 .24 cm.

c ) La m enor d im en s ión de l a colum na.

15 cm.

Se e l i g e l a d is t a n c ia m ínima de l o s t r e s m étodos con e l -

f i n de e s t a r d e n tro de l a s e g u r id a d .

D is t a n c ia e n t r e e s t r ib o s 15 cm.

2 ) . — C á lc u lo de l a z a p a ta . - A e f e c t o de s im p l i f i c a r e l -

c á lc u lo se d e te rm in ó l a carga/m . de base de s u s te n ta c ió n .

28 .299 to n , b 1 2 . 8 6 3 ton ./m .2 . 2o m.

La f a t i g a p e r m is ib le d e l t e r r e n o en l a Cd. de M o n te r re y ,

- 58 -

p

N .L . c o r re s p o n d e a 6 .0 0 ton/m .

Ancho de l a z a p a ta = 12.12 .863 = 2 .1 4 m. “ 0 ¡ T

Con e l o b je t o de c a l c a la r e l p e r a l t e de l a za p a ta , ae —

c o n s id e r a cada m ita d corno ana v i g a em potrada en uno de sus e x

trem o a , con c a r g a un iform em en te r e p a r t id a .

Momento f l e x io n a n t e = M = U )

P e r a l t e = d = ./ M V k b

b = lo n g i tu d

k = c o n s ta n te

Em pleando f a t i g a de t r a b a jo de 65 y una r e s i s t e n c i a d e l -

c o n c r e to de 140, se t i e n e en e l Manual de M o n te r r e y que ---------

E = 11 .52

2 . 8 cm. de r e c u b r im ie n to ,

d = 20 cm.

C á lc u lo de número de v a r i l l a s p a ra l a z a p a ta a p lic a n d o »

A s t = Mf a' T “d

- 59 -

J = C on s ta n te que depende d e l c o n c r e to y a c e ro u t i l i z a d o .

J = 0 .863

A s t = 342000 = 1 7 .4 7 cm2.W O T x 1 ¿

Se s e le c c io n a v a r i l l a de ( l / 2 p u l g . ) 1 2 .7 0 mm. de d iám e­

t r o cu ya á re a es de 1 . 2 6 7 cm2

N o. de v a r i l la s / m = 1 7 .4 7 = 13.78<=» 141 .267

R e fu e r z o p o r c o n t r a c c ió n y tem p era tu ra .

En 3is te m a s de p is o e s t r u c t u r a l y lo z a s de te c h o , en don

de e l r e fu e r z o p r in c ip a l se e x t ie n d e s o lo en una d i r e c c ió n , -

se p r o p o rc io n a rá n r e fu e r z o s en d i r e c c ió n p e rp e n d ic u la r a l a -

d e l r e fu e r z o p r in c ip a l p a ra l o s e s fu e r z o s p o r c o n t r a c c ió n y -

tem p era tu ra . T a l e s fu e r z o se p r o p o r c io n a rá p o r l o menos en —

lo s s ig u ie n t e s p o r c e n ta je s d e l á r e a t o t a l de c o n c r e to , p e ro -

en n ingú n caso t a le 3 v a r i l l a s de r e fu e r z o se c o lo c a rá n a esp a

c ia m ie n to s m ayores que 5 v e c e s e l e s p e s o r de l a l o z a o a m ás-

de 45 cm.

l a d i s t r ib u c ió n de la s v a r i l l a s queda de l a manera s i -----

g u íe n t e !

100 = 7*14 cm. e n t r e e l l a s .~ T T

En e l s e n t id o h o r i z o n t a l se c a lc u la e l a c e ro p o r e s p e c i ­

f i c a c i ó n ( a c e ro p o r tem p era tu ra A C I ) .

En dondes

- 60 -

A re a = 214 x 17 .47 = 3738 .53 cm2 C on s id eran d o 3 :1000 r e fu e r z o p

A rea d e l a c e ro = 3738 .53 x 0 .003 = 1 1 .2 1 era2.

Se s e le c c io n a v a r i l l a de 1/2 p u lg . (1 2 .7 0 mm.') de d iám e-

P o r com odidad de armado ae toman 10 v a r i l l a s .

S e p a ra c ió n de v a r i l l a s 210 = 21 cm. de d i s t a n c ia .“ TO

C om probación d e l c á lc u lo p a ra l a base de s u s te n ta c ió n .

De a cu erd o con e l R eg lam en to de C o n s tru c c ió n , e l e s fu e r ­

zo co rtan te *V £ que se p e rm ite en una colum na s in r e f o r z a r n o - .

t arv = Peso que s o p o r ta l a z a p a ta

b = L o n g itu d de l a z a p a ta

d = P e r a l t e

bd = a fe a c r í + i c a .

n r = e s fu e r z o , cue debe s e r n en o r que e l p e r m is ib le .

t r o cuya á r e a e s de 1 .267 cm2 .

N o. de v a r i l l a s = 11 .21 = 8 . 8 41. 26*7

e x c e d e rá de

-v = v

03 f ' „ Fg/cm?

n r ~ 23299__________ - 3 .2 1 Fgs/cm:220 x 2Ó' x 2

- 61 -

= °- 3 \T*i '

% = 0 .3 \J~ 140 = 3 .54

% .= 3 .54 Kg/cm2 < ^ 3 .2 1 Kg/cm2

C . - CÁLCULO DEL MUELLE DE LLENADO.

1 ) . - L o z a . - P o r l a s c a r a c t e r í s t i c a s de o p e r a c ió n , a l mué

l i e de l le n a d o se l e han a s ig n a d o 7 . 0 0 m. de lo n g . y 4 a . de -

ancho.

C argas m u ertas .

Se e s t im a un p e r a l t e de 12 cm. te n ié n d o s e p o r l o ta n to -

0 . 1 2 m^/m2 de l o z a .

Se sabe que e l m3 de c o n c r e to pesa 2400 Kg/n3 p o r l o tan

to 0 .1 2 m p esa rá s 238 Kg/m2.

De acu erd o con e l R eg lam en to de C o n s tru c c io n e s p a ra e l -

D .P . (p á g . 26 ) ae t i e n e que p a ra a z o te a s con p e n d ie n te no ma—

y o r d e l 5f p a ra e l d is e ñ o e s t r u c t u r a l e l p eso p o r m2 . e 3 de —

100 Kg.

C arga to ta l/ m 2 = 288 + 100 = 338 Kgs/ra2 .

C á lc u lo d e l p e r a l t e :

A p lic a n d o e l m étodo No. 2 d e l A C I p a ra c á lc u lo de l o z a s -

p o r c o e f i c i e n t e (p á g . 1 3 5 ) se a p l i c a l a s ig u ie n t e fó rm u la .

m = C S2m = R e la c ió n de c la r o c o r t o o c la r o l a r g o .

p a ra l o z a en dos d i r e c c io n e s .

- 62 -

S = lo n g itu d , d e l c la r o c o r t o para lo z a s en dos d i r e c c i o ­

n es .

C = C o e f i c i e n t e de momento p a ra lo z a s en dos d ir e c c io n e s

2GJ = C arga m de lo z a .

m = 4 .0 0 = 0 .5 7 « e .57.00

Sacando e l v a l o r uJ S z como f a c t o r se t ie n e

Cü S2 = 400 ( 4 ) 2 = 6400

= 6400 x O.O33 = 211.20

xa.2 = 6400 x 0 .055 = 352.00

m., = 6400 x 0 .0 5 0 = 320.00

m4 = 6400 x 0 .083 = 531.20

d = \ / m = | / 5 3 1 2 0 = 6 . 8 cm.V k b 1/ 1 1 . 5 2 x 100

R ecu b r im ien to de 3 .2 cm.

d = 1 0 cm.

A s t = mf a Jd

A s t = 21120 = 2 .58 cm2T4'0'Ó' x tí. 86 x 6 . 8

A s t 9 = 35200 = 4 .3 0 cm2¿ “ 8 1 8 7 “

- 63 -

Ast-, = 32000 = 3 .9 0 cm23 aTF7

A s t* = 53120 = 6 .4 8 cm2* “ TB7

Se s e le c c io n a v a r i l l a de 1/2 p u lg . (1 2 .7 0 mm.) de d iám e-A

t r o cuya á r e a e s de 1 . 2 6 7 cm .

No. de v a r i l l a s ^ = 2^58 = 2 .03 « = 3

No. de v a r i l l a s , = 4. 30 = 3 .39 < = 4¿ 17267

No. de v a r i l l a s , = 3 .90 = 3. 07 < = 43 'l ÍCT

No. de v a r i l l a s , = 6 .48 = 5 .11 64 TT557

S e p a ra c ió n de la v a r i l l a = 100 = 16 cm.~5“

2 ) . - C á lc u lo de l a t r a b e . - L a s c a rg a s sob re l a s v ig a s -

de apoyo para un t a b le r o r e c t a n g u la r en 2 d i r e c c io n e s podrán

su ponerse como l a s c a rg a s d e n tro de la s á r e a s t r ib u t a r i a s d e l

t a b l e r o , l im it a d o s por l a in t e r s e c c ió n de l ín e a s a 4 5 ° desde

l a s e sq u in a s con l a l ín e a d e l t a b le r o p a r a le la a l la d o la r g o .

Los momentos f l e x io n a n t e s podrán s e r d e te rm in a d o s ap rox j.

madamente usando la s c a rg a s u n ifo rm es e q u iv a le n t e s p o r un idad

de lo n g itu d p o r cada t a b le r o .

- 64 -

P a ra c la r o c o r t o u j s/3

P a ra c la r o la r g o U) ^ j ^ - mg^

A f i n de e s t a r d en tro de l a s e g u r id a d se toma e l c la r o -

la r g o como base .

C arga p o r m etro l i n e a l = =708 .74

M = CU

M = 708 .74 x 7 ¿ = 4341.038 F ig . 3

P e r a l t e d =,k b

Supon iendo que b 20 cm.

d = \ = 4 3 .4\ i l . 5 2 x 20

d = 43 . 3 más r e c u b r im ie n to = 46 cm.

A s t = M = 434103 = 8 .3 0tí— t t oo r 5:36 i 4 3 . k

Se e l i g e v a r i l l a de 3/4 p u lg . (1 9 .0 5 mm. ) cuya á rea es de

2 . 8 ¡> cm2 .

- 65 -

No. de v a r i l l a s = 8 . 30 = 2 , 9 1 ss 32 . 8 5

P o r e s p e c i f i c a c i ó n la t r a c e d eb e rá c o n te n e r

en l a p a r te s u p e r io r , e l 2C$ d e l a c e ro c a l ­

cu lad o a l a t e n s ió n . En e s t e caso por com£

d id a d en e l armado se c o lo c a r á n 2 v a r i l l a s -

de c a r a c t e r í s t i c a s a n á lo g a s a l a s c a lc u la — 20 cm,das.

F ig . 5

C o lo c a c ió n de e s t r ib o s .

C á lc u lo d e l c o r ta n te e x i s t e n t e en l a t r j.b e .

Y = ( J j - 708 .74 x 7 = 247S .?91 T

E s fu e r z o c o r ta n te que a b s o r te e l c o n c r e to .

V0 - ° - 3 = 3. í>4 Kgs/cm 2

v = 247959 = 2.6S¿0 x 46 x 100

2 .69 <^3 .54

En v i r t u d de que e l e s fu e r z o c o r ta n te c a lc u la d o

que e l c o r ta n te %ue absorbe e l c o n c re to s in arm ar, se c o lo c a n

e s t r ib o s p or e s p e c i f i c a c ió n .

l a e s p e c i f i c a c i ó n (A C I p ág . 5 8 ) in d ic a que l a s e p a ra c ió n

máxima e n t r e e s t r ib o s no s e rá m ayor de d/ 2D is ta n c ia e n t r e e s t r ib o s 6 . 3 5 mm. de d iá m e tro (1 / 4 p u lg . )

i g u a l a 20 cm.

46 cm .

- 66 -

3 ) . - C á lc u lo de la s co lu m n a s .- Cada una de la s colum nas-

s o p o r ta r á una c u a r ta p a r te d e l p eso t o t a l .p P

P eso de l a l o z a en c/colum na = 388 Kgs/m 28 m 2716 K g.4

A g ~ 1 0 . 2 1 2 7 + f o . 8 5 f s p g ) "

Tomando: Pg = 0 .0 2 ; f ¿ = 140 Kg/cm2 ; f s = 1400 Kg/cm2

Ag = 2716 = 65 .32 cm2rz~.~zT2~x' iw+ ron ttoü * o. ódE l á r e a m ínima p a ia colum nas que in d ic a e l Reglam ento pa

or a c o n s t r u c c io n e s e s de 600 cm p o r com odidad se toman como -

d im en s ion es 24 cm x 24 cm.

A s t = Ag P g = 600 x 0 .01 = 6 .0 0 cm.

Se e l i g e v a r i l l a de 1 2 .7 0 mm. (1 / 2 p u lg . ) de d iám etro l a

2 /c u a l t i e n e 1 . 2 6 7 cm de á rea .

No. de v a r i l l a s = 600 = 4 .7 «s 4TTZ57

P o r e s t a r sobrada e l á r e a de c o n c r e to , se toma so lam en te

4 v a r i l l a s .

S e p a ra c ió n de l o s e s t r ib o s ( oor e s p e c i f i c a c i ó n ) .

E l c r i t e r i o em pleado p a ra d e te rm in a r l a d is t a n c ia de s e ­

p a ra c ió n de lo o e s t r ib o s en l a base de s u s te n ta c ió n de lo s —

tan qu es e s e l mismo para e s t e c a s o . P o r lo ta n to l a sep a ra—

c ió n e s :

- 67 -

16 x 1.267 = 20.32 cm,

4 ) . - C á lc u lo de l a c im e n ta c ió n . - Las c a rg a s que actú an so

b re l a s dos colum nas que form an e l c la r o la r g o son de 2716 x -

P a ra l a fu n c io n a l id a d d e l m u e lle , l a base d e l m u elle d e -

l le n a d o e s t a r á a 1 . 2 0 m. de a l t u r a sob re e l n i v e l d e l p is o . -

P o r t a l m o t iv o l a ca rga t o t a l de l a c im e n ta c ió n oor m etro s e -

l e suma e l peso d e l muro c o n s t ru id a de taD iqu e a una a l tu r a -

de 1 . 20 m.

C arga d e l muro 15 x 1600 x 1 .2 0 288 K gs .

C a rga t o t a l 776 + 288 + 1064 Kg/m.p

F a t ig a d e l t e r r e n o 6000 Kg/m

Ancho de l a c im e n ta c ió n .

A = UJ = 1064 = 0 .173f t £üoü

B = Ancho de l a c im e n ta c ió n .

B = A = 17 .3 cm.

P o r e s p e c i f i c a c i ó n e l ancho de l a c im e n ta c ió n e s de -----

50 cm. Se c o lo c a una v ig a de r e p a r t o so b re l a c im e n ta c ió n -

de 1 5 x 20 cm. ( f i g . 7 )

2 = 5432 K gs.

Un m etro de c im e n ta c ió n so p o rta s

5432/7 = 776 Kg/m.

1

Fig. 7

- 68 -

l ) . - In t r o d u c c ió n . - E l t i p o de bombas que recom ien da l a

t é c n ic a tomando como base la s p ro p ie d a d e s d e l f lu id o a trans.

p o r t a r es e l de bombas c e n t r í fu g a s , la a c u a le s mueven a l l í ­

q u id o c rean d o una p r e s ió n d i f e r e n c i a l e n t r e l a a l im e n ta c ió n -

y l a d e s c a r g a . E s te in c rem en to de p r e s ió n es n e c e s a r io p a ra

v e n c e r l a r e s i s t e n c ia a l f l u j o o r ig in a d a p o r l a f r i c c i ó n en -

la s d i f e r e n t e s p a r te s de l a t u b e r ía de d e s c a rg a .

E l bu tano y e l propano son l íq u id o s que se m anejan en -

su punto de e b u l l i c i ó n y p o r t a l m o tiv o su con du cta d i f i e r e -

de c u a lq u ie r o t r o l í q u id o , im p on ién d ose un e s p e c ia l m anejo -

c o n s id e ra n d o d ich a s d i f e r e n c ia s .

Como l a ca p a c id a d de l a boirba se basa so b re su d e s p la z a

m ien to de vo lum en , aunque su t r a b a jo r e a l dependa d e l p eso -

m ovido de un lu g a r a o t r o , y c o n s id e ra n d o que la s bombas s e -

d is eñ a n p a ra m an e ja r l í q u id o , es im p o r ta n te e v i t a r que e x i s ­

t a v a p o r en l a l í n e a de a l im e n ta c ió n , p a ra que e l l íq u id o —

pueda m overse tan r á p id o y e f ic ie n t e m e n te como sea p o s ib le .

D en tro de l o s p rob lem as de o p e ra c ió n de l a bomba, a q u e l

que r e v i s t e m ayor im p o r ta n c ia es l a fo rm a c ió n de v a p o r ; p o r ­

t a l m o t iv o se j u s t i f i c a t r a t a r a lgu n os a s p e c to s *

E l v a p o r se p roduce p o r dos causas p r in c ip a lm e n te :

a ) . - M ed ian te l a r e d u c c ió n de p r e s ió n .

b ) . - M ed ian te c a lo r .

a ) . - V aoor form ado en l a l í n e a de a l im e n ta c ió n , o c a s io ­

nado p o r l a r e d u c c ió n de p r e s i ó n . - Cuando l a bomba e s tá t r a ­

D.- CALCULO DE LAS BOMBAS Y C O M P R E S O R A .

- 69 -

b a ja n d o , l a p r e s ió n en su e n tra d a debe s e r mayor que la p re -

s ió n e x i s t e n t e en e l tanque a lm acen ador d e l c u a l e s tá bombean

do e l l í q u i d o , en caso c o n t r a r io se o c a s io n a rá una r e d u c c ió n -

esp on tán ea en l a p r e s ió n , que o r i g in a r á que e l l íq u id o e b u l la

y fo rm e v a p o r .

A f i n de que l a p r e s ió n s ea m ayor en l a e n tra d a de l a —

bomba con r e s p e c t o a l a d e l ta n q u e , se debe e l e v a r e l r e c i -----

p ie n t e a una a l t u r a t a l que sea s u f i c i e n t e p a ra c r e a r una p r£

s ió n h id r o s t á t i c a s u f i c i e n t e p a ra v e n c e r l a r e s i s t e n c ia a l —

f l u j o de to d a l a t u b e r ía , v á lv u la s y c o n e x io n e s en l a l í n e a -

de a l im e n ta c ió n , y e n t r e g a r a l a bomba un f l u j o de l íq u id o —

ig u a l a la ca p a c id a d de l a bomba. De a h í l a im p o r ta n c ia de -

i n s t a l a r l o s tan qu es a una a l t u r a p re v ia m en te d is eñ a d a en fu n

c ió n de l a ce id a de p r e s ió n p ro vo cad a p o r e l g a s to de l í q u id o

en l a l í n e a de a l im e n ta c ió n .

b ) . - F orm ación de v a p o r p ro vo cad a p o r e l c a l o r . - La fu en

t e más común de c a l o r es la causada p o r e l s o l . Comunmente la s

tu b e r ía s de Gas LP , se l o c a l i z a n a la in t e m p e r ie ; por t a l m ot¿

vo e s tá n ex p u es ta s a l o s ra y o s d e l s o l d u ra n te e l d ía . A lgu n a

c a n t id a d de c a l o r es a b s o rb id a por e l l í q u id o en la s l ín e a s , y

e s to cau sa rá que p a r te d e l l í q u id o e b u l ls y form e v a p o r . La -

bomba su c c io n a e l v a p o r y , a l l l e n a r s e de é l , se queda a tr a p a ­

da con v a p o r . Corno la s bombas son ún icam en te e f i c i e n t e s cuan­

do m anejan l í q u id o , la bomba tra b a d a 3u f n r á daños p o r f r i c -----

c ió n d u ra n te un la r g o tiem po después de h a b e r empezado a t r a b a

j a r , h a s ta que l e sea p o s ib le em pu jar e s t e v a p o r h a c ia e l tan ­

que que e s t é l le n á n d o s e .

- 70 -

Una fo rm a s a t i s f a c t o r i a de r e s o l v e r e s t a d i f i c u l t a d es -

h a c e r que la tu b e r ía de a l im e n ta c ió n suba con un le v e d e c l i v e

h a c ia e l tan qu e .

S i en a lgú n punto l a tu b e r ía de a l im e n ta c ió n de l a bomba

se en cu en tra más a l t a que c u a lq u ie r o t r a p a r te de esa tu b e r ía

e n t r e t a l punto y e l tanque de a lm acen am ien to , e a te punto in £

v i t a b le m e n te se c o n v e r t i r á en una trampa de v a p o r .

En a lgu n as in s t a la c io n e s la s trem pas de v a p o r y l a forma,

c ió n de v a p o r no pueden s e r e v i t a d o s . P o d r ía h ab er n e c e s id a d

de t e n d e r tu b e r ia p a ra s a lv a r o b s t r u c c io n e s , o p u d ie ra s e r n e ­

c e s a r io i n s t a l a r un s is tem a i d e a l , que s e r ía dem asiado c o s t o s o .

Una manera s egu ra y r á p id a de p u rg a r l a bomba de v a p o r , es

in s ta la n d o una v á lv u la manual de r e t o r n o .

Aún cuando l a bomba sea in s ta la d a con r e s u lta d o s s a t i s f a c ­

t o r i o s , se o b t ie n e n gran des v e n ta ja s s i ae dá una a te n c ió n p a ra

e v i t a r acu m u lac ion es de v a p o r .

Es de suma im p o r ta n c ia e s tu d ia r l a fo rm a c ió n de v a p o r en—

la s l ín e a s y en la s bombas, como tam b ién l o es l a r e s i s t e n c ia -

a l f l u j o en la a tu b e r ía s .

2 ) . - V e lo c id a d de l le n a d o y d e te rm in a c ió n d e l número de —

l l e n a d e r a s .

E l Gas LP que se s u m in is tra en r e c ip i e n t e s p o r t á t i l e s gene_

ra ím en te se r e a l i z a en la s s ig u ie n t e a c a p a c id a d e s :

- 71 -

C A P A C I D A D DE RECIPIENTES.

C i l in d r o s de 20 Kg. 8 2 . 0 0C i l in d r o s de 30 Kg. 1 3 . 0 0C i l in d r o s de 45 Kg.

olo

o

lo

• 1 •

E l p eao de Gas LP p a ra uso d o m é s t ic o , p o r em presa, e s :

111,000 Kg. d ía = 9 ,2 5 0 Kg/ d ía .

G en era lm en te e l 20$ d e l t o t a l de u s u a r io s , cu en ta co n -

r e c ip i e n t e s e s t a c io n a r io s ; p o r t a l m o t iv o e l p eso d e Gas LP ,

v e n d id o en r e c ip i e n t e s p o r t á t i l e s s e r á :

9 ,2 5 0 x 0 .8 0 = 7 ,4 0 0 Kg.

E s te p eso s e rá su m in is tra d o en sus t r e s d i f e r e n t e s capa

c id a d e s , c o r re sp o n d ien d o a cada una l a s i g u i e n t e :

En r e c ip i e n t e s de 20 Kg. = 7 ,400 x , 82 = 6 ,068 Kg.

En r e c ip i e n t e s de 30 K g. = 7 ,400 x , 13 = 962 Kg.

En r e c ip i e n t e s de 45 K g . = 7 ,400 x , 5 «= 370 Kg.

7 ,4 0 0 Kg.

E l número de r e c ip i e n t e s que se l l e n a r á de cada una d e -

e s ta s c a p a c id a d es s e r á :

De 20 K g. = 6 ,068/20 = 304

30 K g . = 962/30 = 32

45 K g. = 370/45 = 9T o t a l = TT5

- 72 -

La v e lo c id a d de l le n a d o de un r e c ip i e n t e p o r t á t i l , e s t á

s u p e d ita d a a l a v á lv u la de s e r v i c i o d e l m ismo, l a c u a l adm i­

te un g a s to de 30 l t ./ m in u to .

En l a p r á c t ic a se ad op ta tan g a s to de 20 l t . / m in . s ie n d o

e s t e un d a to c o n s e rv a d o r y v á l i d o .

De a cu erd o a l o a n t e r i o r , e l tiem po de l le n a d o de un r e

c ip i e n t e de 20 Kg. serás

= 1 ,890 “ i*1’

E xp erim en ta lm en te se ha com probado que la máxima e f i -----

c i e n c ia de un l l e n a d o r es cuando a t ie n d e s im u ltán eam en te e l -

l le n a d o de 4 r e c ip i e n t e s usando un número de 5 s a l id a s .

En v i r t u d de l o a n t e r i o r , e l m u e lle de l le n a d o e s ta r á -

c o n s t i t u id o p o r una l le n a d e r a y c in c o s a l i d a s .

3 ) Cá l c u l o d e l f lu . io en l a l ín e a de a l im e n ta c ió n y de

d e s c a rg a ’ e l Bistema de bombeo.

a ) . - C á lc u lo de l a tu b e r ía de s u c c ió n . - E l f l u j o de -----

f lu id o s en e s t a tu b e r ía se r e s u e lv e p o r m ed io de un b a la n c e -

de e n e r g ía m ecán ica de f l u j o .

X1 + P1V1 + ü i = X2 + P2 V2 + U2 + P + Pe

En donde:

A * = A l tu r a p ie z o m ó tr ic a en e l s is te m a .

P¿ = P r e s io n e s en lo s puntos ex irem os d e l s is te m a .

- 73 -

V1 V 2 = V e lo c id a d e s en lo s puntos ex trem os d e l s is te m a ,

g = A c e le r a c ió n de l a fu e r z a de g ra v ed a d .

F = P é rd id a p o r f r i c c i ó n en l a s p a red es i n t e r i o r e s -

de la s tu b e r ía s .

Pe = P é rd id a s p o r c o n t r a c c io n e s .

Se t i e n e que:

quedando l a e cu a c ió n .

x1 - x 2 = P

E l fa b r ic a n t e ha d e te rm in ad o e x p e r im en ta lm en te la s c a í ­

das de p r e s ió n de un f l u j o cuando e s t e se conduce a t r a v é s de

a c c e s o r io s , tu b e r ía s y e q u ip o , de t a l manera que ha e la b o ra d o

g r á f i c a s de g a s to c o n tra c a íd a s de p r e s ió n p a ra d i f e r e n t e s —

d iá m e tro s y f l u i d o s , e x p re sá n d o la s en lo n g itu d e q u iv a le n te de

tu b e r ía .

De l a s m encionadas c a r ta s o g r á f i c a s , se tom aron la s Io n

g i tu d e s e q u iv a le n t e s , para cada, uno de lo s s ig u ie n t e s a c c e so ­

r i o s .

E l g a s to mayor que p ro p o rc io n a rá cada bomba s e r á e l de -

la a i s l e t a a d e l s e r v i c i o de c a rb u ra c ió n , en donde l a v e l o c i —

dad de 2 m ed id o res de l íq u id o s con ca p a c id a d de 133 .5 I t ./ m in .

(3 0 ga lo n es/ m in ) c/uno. E l g a s to máximo p o r bomba es de 227 —

l t ./ m ir . . (6 0 g a l/ m in ); e l g a s to t o t a l p o r 2 bombas es de 4 5 4 -

l t ./ m in . ( 1 2 0 g a l/ m in . ) .

- 74 -

Con e s t o s d a to s se t r a b a jó en la s g r á f i c a s de c a íd a s de

p r e s ió n a n te s d ic h a s y se le y e r o n l a s s ig u ie n t e s lo n g i tu d e s -

e q u iv a le n t e s .

CANTIDAD A C C E S O R I O DIAMETRO EN MM.

1 V á lv u la P lo m a t ic 1 022 V á lv u la de g lo b o 160

2 F le x ib l e 3

1 1 f i l t r o S arco 42

1 In d ic a d o r de f l u j o 1 11 Cruz 16

Te 16

2 Codos de 90° 87 m ts. T u b e r ía 22.9

T O T A L ; 380 .9

De l a T ab la No. 3 d e l C a p ítu lo X I d e l Handbook Butane —

Propane G ases , 4 a . E d ic ió n , un p ie de t u b e r ía de 3 p u lg . de -

d iá m e tro , con d u c ien d o 1 2 '"> ¿ 8 lo r .e s de gas l í q u id o p o r m inuto —

t ie n e una r e s i s t e n c i a a l f l u j o de 0 . 0 3 6 p i e s .

De acu erd o con l o a n t e r io r se t i e n e que p a ra un g a s to v o

lu m é t r lc o de 227 lt s / m in . (6 0 g a l ./ m in . ) e l r e c i p i e n t e debe -

e s t a r in s t a la d o a una a l tu r a de l a en tra d a de la bonba d e :

F = 330 .9 X 0 .036 = 13 .71 p ie s = 4 .1 8 m.

- 75 -

La a l t u r a que p o r com odidad ae ha c a lc u la d o p a ra la s ba­

ses de s u s te n ta c ió n es de 2 . 0 0 m ts .

D e f i c i e n c i a = 4 .1 8 - 2 .0 0 = 2 . 1 8 m.

b ) . - C á lc u lo de l a t u b e r ía de a l im e n ta c ió n a l a 3 i s l e t a s . -

La m ecán ica d e l f l u j o de f lu id o s en e s t a tu b e r ía queda d e te rm i­

nada p o r e l c á lc u lo de l a p o te n c ia de l a bomba como s ig u e :

W = T ra b a jo m ecán ico d e n tro deü s is te m a de f l u j o .

P = P r e s ió n d e n tro d e l s is te m a ,

h-j h^ = A l tu r a p ie z o m é t r ic a .

V1 Vg = V e lo c id a d e s en l o s pun tos ex trem os d e l s is te m a ,

g = A c e le r a c ió n de l a fu e r z a de g ra v e d a d .

P = P é rd id a s p o r f r i c c i ó n o r e s i s t e n c i a a l f l u j o d e n tro d e -

l a tu b e r ía .

A T = D e f i c i e n c ia en l a tu b e r ía de s u c c ió n .

Se t i e n e que:

V1 = V 2 dp = 0

P o r l o ta n to l a e cu a c ió n queda.

W = A h + F f á X

E l v a l o r de P se c a lc u la en form a s im i la r a l in c i s o an­

t e r i o r .

- 76 -

CANTIDAD A C C E S O R I O S LONGITUD E- QUIVALENTE.

1 M ed idor v o lu m é tr ic o p a ra l í q u id o . 5605 Codos 90° de K1 mm. 25

4 Te de ¡f> 51 mm. 40

3 V á lv u la g lo b o de / 51 mm. 150

1 L len a d e ra 438

35 m. L o n g itu d de l a tu b e r ía de </ 51 mm. 115

L o n g itu d t o t a l e q u iv a le n t e : 1 3 2 8

Pa ra un g a s to v o lu m é tr ic o de 227 lt/ ra in . (6 0 g a l/ m in . )

’ = 1 3 2 8 x 0 . 0 7 0 = 92 p ie s ,

k = 1 . 2 0 in ts . = 3 . 9 p ie s .

E l t r a b a jo m ecán ico d e l s is te m a s e r á :

'!! = 02 + 3 .9 + ( 2 . 1 8 x 3 - 2 8 ) = 103.05

P o t e n c ia de l a bomba.

P o t . = W q

q = Ga3 to v o lu m é t r ic o , en p i e s 3/ s e g .

= P eso e s p e c í f i c o d e l l í q u id o = 33 lb / p ie ^

q = 227 l t ./ m in = 60 g a l./ m in .

P o t . = 103 .05 x 60 x 0 .1337 x 33 = 454 .66 I b . p ie / s e g .60

P o t . = 454 .66 = 326 HP550

- 77 -

c ) . - T u b e r ía de d e s c a rg a p a ra e l m u e lle de l l e n a d o .

Se c a lc u la en fo rm a a n á lo g a a l a a n t e r i o r .

Y / = ¿ h + P + A X

La a l t u r a p ie z o m é t r ic a n e c e s a r ia p a ra e l e v a r e l gas en -

l a t u b e r ía de d e s c a rg a en e l m u e lle de l le n a d o es de 2 m ts .

A h = 2 m ts . = 6 . 5 6 p i e s .

La d e f i c i e n c i a de a l t u r a en l a tu b e r ía de su c c ió n e s 2 -

m ts.

A X = 2 . 1 8 m. = 7 .15 p ie s .

C á lc u lo de F .

CANTIDAD A C C E S O R I O S LONGITUD EQUI­VALENTE.

1 M ed id o r de l í q u id o 60 g a l./ m . 2802 V á lv u la de g lo b o 51 mm. $ 1003 Te de 51 mm. de 1 02 Codo de 45° de 51 mm. 0 5

1 Codo de 90° de 51 mm. ^ 5

1 M ú lt ip le de l le n a d o de 5 s a l id a s . 21901 0 m. T u b e r ía F e . N egro - C 80 de 51 mm. 3 2 .8

S ü M A j 2622.8

P a ra un g a s to v o lu m é tr ic o de 50 g a l ./ m in .

- 78 -

P = 2622 .8 x 0 . 0 4 8 = 1 2 5 . 9S u s t itu y e n d o v a lo r e s en l a e cu a c ió n g e n e r a l .

= 6 .5 6 + 125 .9 + 7 .15 = 139 .61

P o t e n c ia de l a bomba.

P o t . = 139 .61 x 50 x 0 .1337 x 33 = 511 .39 I b . / a e g .

C la ram en te ae a p r e c ia que e l v a l o r d e l t r a b a jo m ecán ico

(W ) p a ra e s t e ca so es m ayor que e l c a lc u la d o pa ra l a s i a l e t a s .

En v i r t u d de l o a n t e r io r l a p o te n c ia consum ida, c o n s id e ­

rando e l 60 i<¡ de e f i c i e n c i a , s e r á :

P o te n c ia consum ida = 0 .929 x 100 = 1 . 5 5 HP

Con e s t e d a to se s e le c c io n a l a bomba, cuyas c a r a c t e r í s t i

cas son l a s s ig u ie n t e s :

M arca : SMITH

P o t e n c ia : 2 HP.

4 ) . - C á lc u lo de l a c om p reso ra .

C á lc u lo de l a p r e s ió n d i f e r e n c i a l que d eb e rá e j e r c e r l a -

com presora p a ra d e s c a rg a r au to tan qu ea y c a r r o - ta n q u e s . A f i n -

de r e a l i z a r e s t e c á lc u lo ae d eb e rá t e n e r en cu en ta e l b a lan ce

de e n e r g ía .

HP

- 79 -

* 1 + v | + P ^ + W = X2 + V ¡ + P2 + F + Fc

? F f /

En donde:

X^ - 7-2 = A l tu r a p ie z o m é t r ic a en lo a puntos ex trem os -

d e l s is te m a .

V^ y V j = V e lo c id a d e s d e l f l u i d o en l o s pun tos ex trem os .

P^ y Pg = P r e s io n e s en la s pun tas ex trem a s .

W = T ra b a jo n e c á n ic o d e n tro d e l s is te m a .

Fc = P é rd id a s p o r c o n t r a c c ió n d e l d iá m e tro de l a -

t u b e r ía .

F - P é rd id a s p o r f r i c c i ó n d e l f l u j o en l a tu b e r ía .

S - Peso e s p e c í f i c o d e l gas l í q u id o .

Se t i e n e que:

V1 = V2 ; W = C y Fc = 0 x i = x 2

P o r Do ta n to :

A lgu n os t e x t o s de l a m a te r ia recom ien dan que p a ra e l —

t r a s ie g o de Gas LP , en e s ta d o l ^ iu id o , y a s ea de au to tan qu es -

o c a r ro ta n q u e s a l o s tanques a lm acen ad ores o v i c e v e r s a , ae —

ad op te una v e lo c id a d de d esp la za m ien to de 1 22 a 1 5 2 cm /seg. —

De acu erd o con e s ta recom en d ac ión , y adop tan do una v e lo c id a d -

- 80 -

p rom ed io de 137 cm /seg, p a ra una t u b e r ía de 7 6 mm. de d iácie

t r o ae t i e n e que e l g a s to a e rá :

q = IT" r 2 Vp = 3*1416 x 3 .8 2 cm2 x 137 cm /seg.

q = 6214 6200 c m V s e g . = 372 l t . / m in .

Con e s t e g a s to se c a lc u la n , en fo rm a a n á lo g a a la tu b e­

r í a de s u c c ió n , l a s p é rd id a s p o r f r i c c i ó n o r e 3 Í 3 t e n c ia a l -

f l u j o d e n tr o de l a tu b e r ía .

CANTIDAD A C C E S O R I O S L0NG. EQUIVALEN TE EN PIES.

2 V á lv u la de e x ceso de f l u j o , 76 mm. 1 802 V á lv u la de g lo b o , 76 mm. 160

1 F l e x i b l e , 76 mm. 3

5 Codo de 9 0 ° , 76 mm. 102 C ru z, 76 mm. 10

34 m ts. T u b e r ía , 76 mm. 1 1 1

Lon g . t o t a l e q u iv a le n t e . 474

F = 474 x 0 .036 = 18 ,86 p ie s .

P1 ” P2 “ ^ P “ 18 .86 p ie s x 33 lb / p i e 3 = 6 2 2 . 3 8 I b / p i e 2

A P = 622 .38 x 4 .882 = 0 .104 Ke/ cm2. tb ~ 5üS------

- 81 -

C on s id e ra n d o una e f i c i e n c i a m ecán ica de 60$, l a p r e s ió n

d i f e r e n c i a l se rá s

P = . x 1 00 = 0 .506 K g ./ cm2

Con e s t a p r e s ió n d i f e r e n c i a l se p od rá t e n e r un g a s to d e .

q = 372 l t / m in . x 60 m in . = 2 2 , 3 2 0 I t . / h r .Hr.

P o r l o ta n to :

Un au to tan qu e de 40 ,000 l t . a l 90$ te n d rá una c a p a c id a d -

de :

C apac idad = 4 0 ,000 x 0 .9 0 = 36 000 l t .

Con e l g a s to c a lc u la d o ae pod rá d e s c a r g a r en un tiem po -

d e :

T iem po de d e s c a rg a = 36 .000 l t / 22 320 Hs/H = 1 . 6 1 h r .

Tiem po de d e s c a rg a = 96 m in*

Con e s t o s d a to s se s e le c c io n ó l a c o m p reso ra , cuyas c a ra c

t e r í a t i c a s son la s s ig u ie n t e s :

M arca : C o r i le n 490

P o t e n c ia : 7 HP.

^TORRE OC DESCAReA

TORRE OC DESCAROA

TRANSVERSAL DEL ANDEN DE LLENADO

DE LOS T A N Q U E S I y 2PERF I L

I S O M E T R I C O

PLANTA DE ALMACENAMIENTO PARA PROPANO Y BUTANO LIQUIDOSTESIS PROFESIONAL [JJWTOMOCERNA 6LE2

U P - I P N ZACATENCO D F 1 9 7 1

C A P I T ü L O : V

A.- INTRODUCCION,

La e x p e r ie n c ia in d ic a que l o s in c e n d io s en p la n ta s de

a lm acenam ien to 3011 o r ig in a d o s , en un e le v a d o p o r c e n ta je , p o r -

d e fe c t o s en l a in s t a la c ió n e l é c t r i c a y m ala s e le c c ió n d e l -----

eq u ip o e l é c t r i c o in s t a la d o .

Las c a r a c t e r í s t i c a s de la s d i s t in t a s m ezc la c a t m o s f é n —

cas de g a s e a , va n o rea y o o lv o s , dependen de su ran go p e l i g r o ­

so e s p e c í f i c o .

La N .F .P .A . (NATIONAL P IRE PROTECTION ASSOCIATION), en -

su c l a s i f i c a c i ó n de lu g a r e s p e l i g r o s o s , ha agrupado v a n a s —

m ezc la s a tm o s fé r ic a s en fu n c ió n de sus c a r a c t e r í s t i c a s de p e ­

l i g r o . Los grupos a tm o s fé r ic o s son lo s s ig u ie n t e s s

Grupo A, A tm ó s fe ra s que c o n t ie n e n a c e t i l e n o ;

Grupo B, A tm ó s fe ra s que c o n t ie n e n h id ró g e n o o gases o va

p o re s de p e l i g r o e q u iv a le n t e , t a l e s como e l gas

d e l a lum brado;

Grupo C, A tm ós fe ra s que c o n t ie n e n v a p o re s de é t e r e t í l i ­

c o , e t i l e n o o c ic lo p r o p a n o ;

Gruño D, A tm ó s fe ra s que c o n t ie n e n g a s o l in a , h exan o , n a f ­

t a , b e n c in a , b u tan o , p rop an o , a l c o h o l , a c e to n a ,

b e n z o l , v a p o re s de d is o lv e n t e s de la c a s , o g a s -

n a tu r a l .

Grupo E, A tm ós fe ra s que c o n t ie n e n p o lv o s m e tá l ic o s , i n —

c lu yen d o a lu m in io , m agnes io y sus a le a c io n e s C£

m e r c ia le s , y o t r o s m e ta le s de c a r a c t e r í s t i c a s -

asim ism o p e l i g r o s a s .

- 34 -

I N S T A L A C I O N E L E C T R I C A

- 85 -

Grupo F , A tm ó s fe ra s que c o n t ie n e n n e g ro de humo, p o lv o -

de ca rb ón o de coqu e;

Grupo G, A tm ós fe ra s que c o n t ie n e n h a r in a , a lm idón o p o l ­

vos de g ra n o s .

De acu erd o con au o r ig e n , l a N .F .P .A . ha c l a s i f i c a d o d i ­

chas m ezc la s a tm o s fé r ic a s en 3 c la s e s :

C la s e I . — Los lu g a r e s de l a C la s e I son a q u e l lo s en l o s -

c u a le s e s té n o pueden e s t a r p r e s e n te s g a ses o v a lo r e s in fla m a

b le s en c a n t id a d s u f i c i e n t e p a ra p r o d u c ir m ezc la s e x o lo s iv a a -

o in f la m a b le s .

C la s e I I . - Los lu g a r e s de l a C la s e I I son a q u e l lo s que —

son p e l i g r o s o s d eb id o a l a p r e s e n c ia de p o lv o s c o m b u s t ib le s .

C la s e I I I . - Los lu g a r e s de l a C la s e I I I son a q u e l lo s que

son p e l i g r o s o s d eb id o a l a p r e s e n c ia de f i b r a s y s u s ta n c ia s -

v o l á t i l e s in f la m a b le s , p e ro en lo e c u a le s no es p ro b a b le q u e -

d ich a s f i b r a s o s u s ta n c ia s v o l á t i l e s se h a l l e n en su a p en s ió n -

en e l a i r e en c a n t id a d e s s u f i c i e n t e s p a ra p r o d u c ir m ezc la s m

f la m a b le s .

De acu erdo con l o a n t e r i o r , l a in s t a la c ió n e l é c t r i c a pa­

r a l a p la n ta o b ed ece rá la s normas d e l Grupo D, C la se I .

B . - REQUISITOS DE LA INSTALACION.

1 ) S is tem a de fu e r z a .

E l s is t e n a de fu e r z a e s t á com prend ido p o r lo s m o to res —

que se in s t a la r á n .

Los m oto res d eberán s e r a p rueba de e x p lo s ió n , lo s cu a—

le s t ie n e n como c a r a c t e r í s t i c a d i s t i n t i v a , p r im eram en te , q u e -

- 86 -

e l s e l l o de l a f l e c h a d e l r o t o r , con la a ta p a s , es mayor que

en lo s m o to res n o rm a le s , a l a v e z que l a s e p a ra c ió n e n tre e l

s e l l o y l a f l e c h a es m ínim a; o t r a c a r a c t e r í s t i c a e s e n c ia l es

e l s e l l o d e l que e s t á p r o v i s t o en l a s a l i d a de la s c o n e x io —

nes in t e r n a s a l a c a ja de c o n e x io n e s ; e s t e s e l l o e s t á form a­

do p o r un com puesto s e l l a d o r , e f e c t i v o p a ra e v i t a r l a s a l id a

de fla m a a l a c a ja de c o n e x io n e s e x t e r i o r .

Los m o to res que m overán bombas e s ta r á n d ire c ta m e n te acó

p ia d o s a é s ta s y e l m otor de l a com presora e s t a r á a co p la d a a

e l l a p o r m ed io de bandas; l a tu b e r ía c o n d u it d eb e rá e s ta r C£

n e e ta d a a l a c a ja de la s co n ex io n es d e l m otor p o r un tramo -

de c o n d u it f l e x i b l e a p rueba de e x p lo s ió n , con e l o b je t o d e -

e v i t a r e s fu e r z o s in n e c e s a r io s p o r v ib r a c ió n en la s c o n e x io —

n es ; a s í mismo se in s t a la r á p rev ia m en te un s e l l o e s p e c ia l a -

p ru eba de e x p lo s ió n , an tea de l a l l e g a d a d e l tubo c o n d u it a l

m o to r , con o b je t o de que s i o c u r r ie r a una f a l l a e n t r e l a c a ­

j a de c o n e x io n e s d e l m oto r y e l s e l l o , l a fla m a ó ch isp a s —

que se p ro d u je ra n no pasen mas a l l á d e l s e l l o a p ru eb a de e x

p lo s ió n .

Los m o to res que se in s t a la r á n e s ta rá n firm em en te con ec­

ta d o s a t i e r r a , con o b je t o de e v i t a r c u a lq u ie r a c c id e n te .

Todos l o s m otores d eb erán t e n e r c o lo c a d o un d i s p o s i t i v o

p a ra p o d e r a r r a n c a r lo s o p a r a r lo s en c u a lq u ie r momento que -

ae n e c e s i t e ; p a ra e s to se in s t a la r á n e s t a c io n e s de b o tón t i ­

po "a r r a n c a r - p a ra r " a prueba de e x p lo s ió n , tomando en cuen

ta que a n te s de i n s t a l a r l a e s t a c ió n de b o to n e s d eb e rá in s t a

- 87 -

l a r s e tam b ién un a e l l o a p ru eba de e x p lo s ió n , p a ra a i s l a r l a

e s ta c ió n de b o ton es en e l ca so de que o c u r r ie r a una e x p ío -----

s ió n d e n tro de e l l a , pues es co n o c id o que a l s e r op r im id o un

b o tó n de " a r r a n c a r " o de " p a r a r " , ae p r o d u c ir á una pequeña -

c h is p a ; e s t a c h is p a , en e l caso de que e x i s t i e r a n v a p o re s in

f la m a b le s d e n tro de l a c a ja , p r o d u c ir ía una e x p lo s ió n , l a —

c u a l no a f e c t a r í a s iem pre y cuando e l s e l l o a p ru eba de e x —

p lo s ió n e s t é c o lo c a d o a una d is t a n c ia máxima de 45 cm. de l a

e s t a c ió n de b o to n e s .

Los m o to res e s ta r á n p r o v is t o s de un e lem en to té rm ic o —

que a c c io n a r á c o r ta n d o l a c o r r i e n t e d e l m otor cuando é s te —

e s t é t r a b a ja n d o en c o n d ic io n e s fu e r a de l a s n o rm a le s .

2 ) . - S is tem a de i lu m in a c ió n .

En v i r t u d de que e l s is te m a de i lu m in a c ió n s e in s t a la r á

en á re a s c o n s id e ra d a s como p e l ig r o s a s y en á re a s en que, d e ­

a cu erd o con lo s in s t r u c t iv o s e la b o ra d o s p o r l a D ir e c c ió n Ge­

n e r a l de Gas son p e rm it id o s lo s s is tem a s de i lu m in a c ió n t ip o

e s tá n d a r , e l a lum brado, de a cu erd o con su p r o t e c c ió n , e s ta r á

d i v id id o en :

a ) . - A prueba dé e x p lo s ió n . - E l t i p o de alum brado a ——-

prueba de e x p lo s ió n se in s t a la r á en á rea s que con ten gan a t —

m ó s fe ra s e x p lo s iv a s t a l e s como son la s de t r a s i e g o , m u e lle -

de l l e n a d o , e t c . , en donde l a tu b e r ía c o n d u it d eb e rá s e r r í ­

g id a y no h a rá f a l t a c o lo c a r s e l l o s a p ru eba de e x p lo s ió n an

t e s de l a l l e g a d a a cada una de la s lá m p a ra s , ya que nunca -

- 88 -

e x i s t i r á c h is p a . Las lám paras e s c o g id a s p a ra e s ta á rea se -

rá n de t i p o in c a n d e s c e n te y p r o t e g id a s p o r m edio de un g lo b o

de v i d r i o y un p r o t e c t o r de m e ta l que a i s l é to ta lm e n te l a —

b o m b il la de l a a tm ó s fe ra e x t e r i o r .

b ) . - E s tá n d a r . - Se c o n s id e r a un á r e a fu e r a de p e l i g r o -

a q u e l la que se en cu en tra a más de 1 5 m e t r o s , m ed idos en l í —

n ea h o r i z o n t a l de la s á rea s de t r a s i e g o ; en e s to s lu g a r e s l a

in s t a la c i ó n pod rá s e r de t ip o e s tá n d a r y e s t a r á s iem pre s o b re

l o s l in d e r o s de l a p la n ta .

3 ) . - T u b e r ía c o n d u it .

Toda l a tu b e r ía c o n d u it u sada pa ra l a in s t a la c ió n e l é c ­

t r i c a de e s t a p la n t a , d eb e rá s e r de a c e r o g a lv a n iz a d o , de —

C—40.

E l m étodo de a lam brado em pleado s e r á e l de conducto me­

t á l i c o r í g i d o , r o s c a d o , y c o n d u c to r v in a n e l 9 0 0 , o c a b le t i ­

po MI con a d ita m en to s de te rm in a c ió n , ap rob ad os p a ra e l t ip o

de lu g a r de que se t r a t e . Todas la s c a ja s , a c c e s o r io s y ju n ­

t a s , e s ta r á n ro s ca d a s pa ra su c o n ex ió n a la s te rm in a c io n e s -

d e l con d u cto o c a b le , y s e rá n a p rueba de e x p lo s ió n . Las —

ju n ta s ro s ca d a s e s ta rá n hechas de 5 h i l o s p o r l o m enos, t o —

ta lm en te en ro s ca d o s . E l c o n d u c to r v in a n e l 900 se in s t a la r á -

y s o n o r ta r á de t a l manera que se e v i t e n e s fu e r z o s de t e n s ió n

en l o s a c c e s o r io s de te rm in a c ió n .

En la s á re a s p e l ig r o s a s la s ju n ta s ro s ca d a s se a p r e ta —

rán con l l a v e , p a ra r e d u c ir a l m ínimo e l c h is p o r r o t e o cuando

l a c o r r i e n t e de f a l l a f lu y a p o r e l s is te m a de c o n d u c to . -----

Cuando no s ea p r á c t ic o e l h a c e r una ju n ta ro s c a d a a p r e ta d a , -

- 89 -

d e b e rá u t i l i z a r s e un pu en te b r in c a d o r s o ld a d o .

Se c o lo c a r á n o i e r r e s h e rm é t ic o s p a ra e v i t a r e l paao de

g a s e a , v a p o r e s o llam as de una a o t r a p a r t e de l a in s t a l a —

c ió n e l é c t r i c a a t r a v é s d e l c o n d u c to . E s ta com u n ica c ión , -

e s t á in h e ren tem en te e x c lu id a en e l ca so d e l c a b le t ip o M I , -

p o r l a p r o p ia c o n s t ru c c ió n d e l c a b le ; p e ro se em plea com-----

p u es to s e l l a d o r en l a s a c c e s o r ia s te rm in a le s d e l c a b le , p a ra

e x c lu i r humedad u o t r o s f l u i d o s , d e l a is la m ie n to d e l c a b l e ; -

e s t e com puesto s e r á de un t ip o a p ro p ia d o p a ra l a s c o n d ic io —

nes de u so .

En l a s á re a s p e l ig r o s a s l o s c i e r r e s h e rm é t ic o s se c o l o ­

ca rá n como a c o n t in u a c ió n se in d ic a s

En tod o con du cto que p e n e tr e a t r a v é s de una c u b ie r t a -

p a ra in t e r r u p t o r e s , d is y u n to r e s , f u s ib l e s , r e l é s , r e s i s t e n —

c ia s u o t r o s a p a ra to s que puedan p r o d u c ir a r c o s , c h is p a s o -

tem p era tu ra s e le v a d a s . Los c i e r r e s h e rm é t ic o s se c o lo c a rá n -

l o más c e r c a p o s ib l e , y en n ingú n caso a más de 45 cm. de d i

chas c u b ie r t a s .

En cada con du cto de tamaño no i n f e r i o r a 2 pu lgadas (51

mm) que p e n e t r e en l a c u b ie r t a o a ju s t e en tom as, empalmes o

t e rm in a le s a lo ja d o s , y a menos de 45 cm. de d ic h a c u b ie r t a o

a ju s t e .

En cada condu cto que s a lg a d e l á r e a p e l i g r o s a e l a ju s te

h e rm é t ic o se s i t u a r á a uno u o t r o la d o d e l l ím i t e de d ic h a -

á r e a p e l i g r o s a , de t a l manera que lo a g a ses o v a p o re s que —

puedan p e n e t r a r en e l s is tem a de c o n d u c to s , d e n tro d e l á r e a -

- 90 -

p e l i g r o s a , no p e n e tre n n i sean com unicados a l con du cto raás-

a l l á d e l c i e r r e h e rm é t ic o . E n tre e l a ju s t e h e rm é t ic o y e l -

punto en e l c u a l e l con d u cto abandona e l á r e a p e l i g r o s a n o -

h ab rá n ingu na u n ió n , a c o p la m ie n to , c a ja o a ju s t e , como l o -

in d ic a e l C ód ig o E l é c t r i c o N a c io n a l.

C . - ILUMINACION.

A l s e le c c io n a r e l t ip o de fu e n te lu m in osa se debe t e —

n e r en cu en ta la s c o n d ic io n e s d e l m edio am b ien te y l o s n iv e

l e s de i lu m in a c ió n r e q u e r id o s , a s í como l a a l t u r a de monta­

je de la s lá m p a ra s , que in f lu y e b a s ta n te p a ra un buen mant£

n im ie n to .

De la s fu e n te s lu m in osas más u su a le s y c o m e r c ia le s po­

demos s e ñ a la r la s s ig u ie n t e s :

a ) . - Lámparas in c a n d e s c e n te s ,

b ) . - Lám paras f lu o r e s c e n t e s .

c ) . - Lámparas de v a p o r de m e rcu r io o s o d io .

De lo s s is te m a s in c a n d e s c e n te y de v a p o r de m e rc u r io , -

l o s mas c o n v e n ie n te s p a ra a l tu r a s de m o n ta je c o n s id e r a b le s -

son la s u n id ad es de v a p o r de m e rc u r io , que p o r su a l t a e f i —

c i e n c ia ( 35 .4 - 4 4 . 2 lumen p o r w a t t r e s p e c t iv a m e n te ) y su -

v id a la r g a ( 6000 — 3000h . ) no hacen d i f í c i l e l m anten im ien­

to pues no hay n e c e s id a d de r e e m p la z a r la s con r e l a t i v a f r e —

c u e n c ia , como cuando se usan u n idades in c a n d e s c e n te s cuya v i

da es de 1 , 0 0 0 h o ra s como máximo y además t ie n e n e l in co n ve ­

n ie n te de au b a ja e f i c i e n c i a .

- 91 -

La v a r ia c ió n de v o l t a j e en la a lám paras f lu o r e s c e n t e s y

de v a p o r de m e rc u r io in f lu y e b a s ta n te en l o s lúm enes de s a l i

da , lúm enes p o r w a t t y h o ra s de v id a p r in c ip a lm e n te ; lo a v o ^

t a je a má3 a l t o s que e l norm al aumentan lo a lúm enes y l a e f i ­

c i e n c ia p e ro d ism in u yen la s h o ra s de v id a de l a lám para , su­

c e d ie n d o l o c o n t r a r io a v o l t a j e s máa b a jo s , p o r l o que s iem ­

p re se re com ien d a que la s v a r ia c io n e s d e l v o l t a j e no pasen -

de 2 a 3$ d e l v o l t a j e n om in a l.

1 ) . - N i v e l de i lu m in a c ió n .

La c i e n c ia ha d e s c u b ie r to hechos r e la c io n a d o s con e l —

p ro c e so co m p le to de l a p e r c e p c ió n v i s u a l que e s ta b le c e n l a -

c o n v e n ie n c ia de n i v e l e s de i lu m in a c ió n com p arab les con lo s -

de l a lu z d e l d ía a l e x t e r i o r ( 1 000 lu x e s o más ) p a ra una-

buena c o n s e r v a c ió n de l a v i s t a . E l c o s to y l a s d i f i c u l t a d e s

de in g e n i e r í a in h e r e n te s a l a c r e a c ió n de t a l e s i n s t a l a d o —

nes de alum brado con lám paras y eq u ip o s e x i s t e n t e s h oy d ía -

no p e rm ite n l a r e a l i z a c i ó n p r á c t ic a de e s t o s r e q u i s i t o s p a ra

alum brado g e n e r a l ; s in em bargo, n i v e l e s mucho más a l t o s -------

( 500 a 5 000 lu x e s ) de l o s c o r r ie n te m e n te u t i l i z a d o s en l a -

a c tu a l id a d son a c e p ta b le s y econ óm icos . Laa t a b la s I -V en -

e l c a p í t u lo V d e l manual W estin gh ou se se c o n s u lta ro n como —

g u ía p a ra d e te rm in a r l o s n i v e l e s de i lu m in a c ió n d e s e a b le s .

2 ) . - P la n o de t r a b a jo .

Después de e s tu d ia r a lgu n os de l o s t ip o s más comunes de

a p a ra to s de i lu m in a c ió n p a ra e l a lum brado de t a l l e r e s y o f i -

- 92 -

c iñ a s y a lgu n o s de lo a puntos im p o r ta n te s que in f lu y e n so­

b re su r e n d im ie n to se exam in ará ah o ra e l punto r e la c io n a d o

con l a s i t u a c ió n y l a d is p o s ic ió n de l a s u n id ad es p a ra ob­

t e n e r e l m e jo r r e s u lt a d o y l a máxima e f i c i e n c i a .

A l m on tar l a s u n id ad es en l a g a s e ra ( i s l e t a s ) o en e l

m u e lle de l l e n a d o , se debe t e n e r en cu en ta l a d is t a n c ia —

que te n d rá que r e c o r r e r l a lu z para l l e g a r a l p la n o de t r a

b a jo . E s te té rm in o s e r e f i e r e a l n i v e l en e l que se u t i l i ­

za l a lu z ; p o r e je m p lo , en l a o f i c in a puede s e r l a p a r te au

p e r i o r de l o s e s c r i t o r i o s ; en e l m u e lle de l l e n a d o , l a p a r te

s u p e r io r de l o s r e c ip i e n t e s p o r l l e n a r . Como es muy ra ro —

que ae n e c e s i t e e l máximo de lu z en e l s u e lo , se p la n eó l a -

in s t a la c ió n p a ra o b te n e r l a s n e c e s id a d e s p r o p ia s en e l p la n o

de t r a b a jo .

E l e s tu d io d e l n i v e l de t r a b a jo en e l m u e lle y en l a ga

s e ra r e v e la fá c i lm e n t e a qué a l t u r a so b re e l s u e lo se encuen

t r a e l p la n o de t r a b a jo ; s u e le e s t im a rs e que se en cu en tra a -

unos 76 cm. d e l s u e lo ; a lgu n o s manuales am erican os l o c o n s i­

deran de 30 p u lgad as ( 7 6 . 2 c m .).

Cuando ae d ic e que hay que u t i l i z a r ta n to s lúm enes, s i £

n i f i c a que t ie n e n que em p lea rse e fe c t iv a m e n te y no a b s o rb e r ­

se o d e s p r e c ia r s e en o t r o s lu g a r e s d i s t in t o s de l a s u p e r f i—

c i é de t r a b a jo . A l p la n o de t r a b a jo s ó lo l l e g a una p a r te de

l a lu z t o t a l e m it id a p o r una lám para c u a lq u ie r a , y a que u na-

c i e r t a c a n t id a d de lu z s e r á a b s o rb id a p o r e l r e f l e c t o r o e l -

g lo b o de l a un idad y o t r a p a r t e s e rá a b s o rb id a p o r l a s p a re ­

- 93 -

d e s , lo s te c h o s y o t r o s o b je t o s . En a lgu n o s ca so s una p a r ­

t e de l a lu z d i r i g i d a h a c ia a r r ib a y h a c ia l o s la d o s p o r e l

a p a ra to , e s r e f l e j a d a de nuevo a l a s u p e r f i c i e de t r a b a jo .

P o r c o n s ig u ie n t e e l c o e f i c i e n t e de u t i l i z a c i ó n es l a -

r e la c ió n de l o s lúm enes o b te n id o s en e l p la n o de t r a b a jo a -

lo s lúm enes t o t a l e s g en e ra d o s p o r l a lám p a ra ; é s t e es un —

f a c t o r de c o n s id e r a c ió n en l a e f i c i e n c i a y d is t r ib u c ió n d e -

l a i lu m in a c ió n .

3 ) . - F a c t o r de m a n ten im ien to .

Todos l o s a p a ra to s de alum brado e s tá n s u je t o s a una r £

d u cc ión muy m arcada de su r e n d im ie n to , a c o n s e c u e n c ia de l o s

d e p ó s ito s de p o lv o y de su c ied a d sob re la s u p e r f i c i e que —

tra n s m ite o r e f l e j a l a lu z ; p ocas p e rson as se dan cu en ta d e -

l a e f i c i e n c i a de una d e lg a d a capa de p o lv o p a ra a b s o rb e r l a -

lu z .

En a lgu n a s in s t a la c io n e s en la s que se ha h ech o una bue

na e le c c ió n de la s u n idades de alum brado y en la s c u a le s l a -

ilu m in a c ió n es de tina in te n s id a d muy s u f i c i e n t e cuando l a —

in s t a la c ió n es n u eva , puede o b s e rv a rs e que d espu és de t r a n s ­

c u r r i r irnos cu an tos m eses, e l p o lv o que se ha d e ja d o acumu—

l a r s ob re l o s a p a ra to s ab sorb e de l/ 4 a 3/4 de l a lu z . E s to

sucede s o b re tod o en c i e r t a s p la n ta s in d u s t r i a l e s en la s que

e x i s t e c o n s ta n tem en te una a tm ó s fe ra c a rg a d a de humo, p o lv o y

a c e i t e s ; e s to s ca so s son indu dab lem en te unos de l o s p e o re s -

que hay n orm alm en te ; p e ro pueden s e r v i r p a ra i l u s t r a r l a ne­

c e s id a d de m an tener l im p ia s la s u n idades de i lu m in a c ió n ; in -

94

dependientemente de la cantidad de d inero que se gaste para-

comprar aparatos que supriman e l deslumbramiento y la s som—

bras, una gran parte de la en erg ía gastada se d esp erd ic ia rá -

y la ilum inación será d e f ic ie n te s i la s unidades no se man—

tienen lim p ias .

En la s tab las de la Westinghouse, ca p ítu lo V I, e l fa c to r

de mantenimiento cubre la s lámparas y r e f le c t o r e s que quedan-

su jetos a 3 condiciones d e fin id as que son laa s igu ien tes :

Buen fa c to r de m antenim iento.- Cuando la s condiciones -

a tm osféricas son c la ra s , la s unidades se lim pian frecuentemen

te y se t ien e un sistem a de reemplazo s is tem á tico .

Factor de mantenimiento m edio.- Cuando la s cond ic iones-

a tm osféricas no son tan c la ra s ; la lim p ieza de unidades es d£

f ic ie n t e y la s lámparas se reemplazan solamente cuando se ----

funden.

Factor de mantenimiento pobre .- Cuando la s cond ic iones-

a tm osféricas no aon c la ras y e l equipo de mantenimiento es —

pobre.

Con lo antes dicho se debe tener exces ivo cuidado para—

se lecc ion a r e l fa c to r de mantenimiento. A sí para la s is le ta s

de carburación, se se lecc ion ó un fa c to r de mantenimiento bue­

no de 0.80; para e l muelle de llen ad o , se se lecc ion ó un fa c —

to r de mantenimiento medio igu a l a l a n te r io r .

4 ) . - Tipos de in s ta la c ió n de alumbrado.

Pueden c la s i f ic a r s e en alumbrado d ir e c to , sem id irec to , —

- 95 -

in d ir e c to , eem i- in d irec to , alumbrado g en e ra l, gen era l lo ca ­

liz a d o , combinado y suplem entario.

Para es te ca30 ae e l i g i ó e l sistema de alumbrado d ire c

t o . - En ea te t ip o de in s ta la c ió n toda la lu z l le g a aobre e l

plano de tra b a jo , y v iene de manera predominante directamen

te desde loa equipos luminosos. En la p rá c t ic a , s in embar­

go, loa 8ÍBtemaa de ilum inación totalm ente d ir e c ta ae en----

cuentran rara vez y son escasamente deaeablea, pues siempre

e x is te alguna lu z r e f le ja d a por la s paredes y lo s a lrededo­

res que se suma a la lu z d ir e c ta de l r e f le c t o r . Suelen c ía

s i f ic a r s e en la p rá c tica en tre lo s sistemas de alumbrado di,

rec to lo s p royectores in te r io r e s con haz de luz concentrada,

la s pan ta llas in d u s tr ia le s con d is tr ib u c ió n estrecha para -

rec in to s a lto s ; con semejantes in s ta la c ion es resu ltan ind ijj

pensables para la comodidad de la v is ta .

5 ) . - Cálculos lum ín icos.

Los cá lcu loa lumínicos ae pueden e fec tu a r por medio de­

loa métodos básicos que aparecen a continuación en orden de­

exactitu d :

Cálculo por e l método de "punto por punto"

Cálculo por e l método de "lúmenes"

Cálculo por e l método de "watts por metro cuadrado".

E l prim er método es e l más la b o r io so ; se determina la -

ilum inación que cada fuente luminosa ocasiona en cada punto-

e le g id o de un plano, sumándose a l f in a l lo s e fe c to s de todas

la3 fuen tes:

- 96 -

La fórmula que se usa en es te cá lcu lo es:

E = I eos d

D

donde

E - N iv e l de ilum inación en luxes.

I eos / - Componente perpendicu lar a l plano iluminado-

de la in tensidad luminosa, en bu jía s .

D - D istancia en metros de la fuente luminosa a l punto

determinado.

E l segundo método, más comunmente usado, tien e como —

fórmula esen c ia l la s igu ien te :

oLúmenes to ta le s = Area d e l lo c a l en Ms. t -<¿3.

Ó oef. u t i l iz a c ió n x Fact.Con¿erv.

En e l te r c e r método, que es e l menos exacto, se toman-

datos que para cada equipo se han asignado. Y consis te en-

con3iderar una determinada carga, en watts por metro cuadra

do de su p e r fic ie de lo c a l .

Para e l caso ae emplea e l 2o. método.

En v ir tu d de que la p lan ta cuenta con áreas de traba jo

empleadas laa 24 horas d e l d ía , ta le s como e l muelle de lije

nado e ís le ta s de carburación, es necesario ca lcu la r la i lu

minación adecuada en dichas zonas. En la s zonas en que no-

ae r e a l iz a ninguna operación en e l período nocturno, se in£

ta larán algunas lámoaras en lugares c la ves .

- 97 -

Te le tas de carbu rac ión .- E l cá lcu lo de ilum inación para

esta zona ae e fec tu ará por e l método de "lúmenes".

N = E A®L K M

N = Número t o ta l de lámparas.

E = Ilum inación media a l cabo de c ie r to tiempo de tra ­

bajo (m anten ido), en luxes.2

A = S u p erfic ie por ilum inar. En m .

Ku= C o e fic ien te de u t i l iz a c ió n .

M = Factor de mantenimiento.

Q-£= Lúmenes in ic ia le s por lámpara.

E l n iv e l luminoso recomendado por e l Manual de alumbrado

Westinghouae (pág. 5-2 ) es de 200 Lux.

Por aus c a ra c te r ís t ic a s se ha aeleccionado, d e l ca tá logo

de Crouae Hinds ( pág. 44 ) , la lámpara incandescente EV bu l­

bo BT-37 ú t i l para la c la se I , grupo C y D con 200 w atts , cu­

yo f lu jo luminoso medio es de 3 4 5 0 lúmenes.

De acuerdo con la c la s i f ic a c ió n , e l Ín d ice d e l lo c a l es -

F (v e r pág. 6-9 Manual de Alumbrado Westinghouae), y de acuer

do con e l cap ítu lo V I, pág. 17, d e l mismo Manual, e l c o e f i ----

c ien te de u t i l iz a c ió n para es te caso, con una r e f le c ta n c ia d e l

techo de 50$, es de 0.57, empleando un fa c to r de mantenimiento

de 0.80.

- 98 -

Sustituyendo estos va lo rea en la fórmula c ita d a se —

t ie n e :

N = 200 x ( 6 x 10 ) „ „ „lW iT .5 Í x OO--- = 7*7~ 8

Muelle de llen a d o . Se ha e le g id o para ésta área la -

lámpara incandescente de 200 watt3 a prueba de exp los ión .

( para e l área cu b ie rta , que es de 21 m ) .

E l c r i t e r i o d e l cá lcu lo de la ilum inación es análogo

a l empleado para la s is le t a s de carburación.

Ilum inación media. E = 200 Lux.2

S u p erfic ie por ilum inar. A = 21 m

C oe fic ien te de u t i l iz a c ió n . Ku= 0.57

Factor de mantenimiento. M = 0.80

Lumen por lámpara. Qj= 3400

N = 200 x 21 ~ 234t>0 x 0.57 x 0.80

E l cá lcu lo a n te r io r s a t is fa c e lo es tab lec id o en e l a r

t íc u lo 5 in c is o 7-a d e l Reglamento de Obras e In s ta la c io —

nes E lé c tr ic a s , que in d ica para cada metro cuadrado d e l —

área d e l p iso por ilu m inar, una carga de 20 w atts .

D .- CALIBRE DE LOS CONDUCTORES.

Los conductores que abastezcan a dos o más motores de­

- 99 -

berán ser de c a lib r e s u fic ie n te para una co rr ien te no menor

que e l 125$ de la co rr ie n te a carga plena d e l motor de ma—

yor potencia en e l grupo, más la suma de la s co rr ien tes a -

carga plena de lo s demás motores d e l mismo grupo. Cuando —

lo s motores no funcionen simultáneamente a plena carga, po­

drá a p lica rse e l fa c to r de demanda que corresponda a l r é g i ­

men de operación. (A r t . 28-12 d e l c ó d ig o ).

La caída de v o lta je desde la entrada de s e r v ic io hasta

e l ú ltim o punto de la can a liza c ión , correspondiente a la —

carga ind icada no deberá ser mayor d e l 4$ para cargas de —

aparatos y motores. (A r t . 6 d e l Reglamento).

Según e l a r t íc u lo 28-10 d e l Reglamento de Obras e Ins­

ta la c ion es E lé c tr ic a s , para un só lo motor con trab a jo contj^

nuo y carga aproximada constan te, e l c a lib r e d e l conductor-

no será menor que e l correspondiente a una co rr ie n te d e l —

125$ de la c o rr ien te a plena carga d e l motor.

Las medidas de lo s conductores y tubo conduit necesa—

r io se han puesto en e l diagrama correspondiente.

El c a lib r e mínimo que se empleará será e l número 12 —

con ob je to de e v ita r una exces iva caída de v o l t a je .

E l mismo a r t íc u lo d ic e que cuando e l motor arranca con

frecu en c ia se puede req u e r ir un conductor más grueso, y po r­

t a l motivo se pondrán éstos un poco sobrados.

Por lo antes expuesto e l conductor deberá cumplir con -

lo s dos re q u is ito s .

E l c a lib re de lo s conductores para motores se determinó

- 100 -

con e l ca lcu lador para in s ta la c ion es de motores de la --------

Square D. de México, S.A. siendo estos:

Conductor Motor 1 y 2 = 1 2

Conductor Motor 3 = 1 2

Loa conductores para e l sistema de ilum inación deberán

tener como máximo una caída de tensión d e l 5# d e l v o l t a je .

I = In tensidad de c o r r ie n te , en amperes.

L = Longitud d e l conductor.

K = Constante e s p e c íf ic a d e l m a te r ia l, en m il iv o l t samp - m

e = i. de caída de v o l t a je .

V = Tensión, en v o lt s ,

w = Po tencia , en w atts .

Con fin e s de ex p lica c ió n ae i lu s tra rá e l cá lcu lo d e l ca

l ib r e de un conductor ( fo r r o v in ane l 9 0 0 ) y e l cá lcu lo para-

e l res to será análogo a e s te .

Cable para e l c ir c u ito C-3:

I =w _= 3000 = 23.6 amp.v 12>7

Tomando en consideración la s esp ec ific a c ion es que da Con

- 101 -

dumex para e l cá lcu lo de la ca ída de tensión a plena carga-

de lo s conductores con fo r r o v in an e l 900 y respetando que -

e l c a lib r e mínimo aerá de 12 AWG, e l v a lo r de K para ese —

c a lib r e es de 10.8 mv./amp.- m.

23.6 x 30 x 10.8 = 203.04 M i l iv o l t = 0.203 v o lt s .— ico-----------

Í> de caída = e x 100 = 0.203 x 100v o lta je 127

$> de caída = 0.159

En párrafos an te r io res quedó es tab lec id o que la máxima

caída de tensión perm itida es e l 5$ d e l v o lta je ; por lo tan

to e l conductor e le g id o para e l c ir c u ito c-3 es e l c o rrec to .

E l conductor d e l c ir c u ito c-3 es e l que más c o rr ie n te -

transporta . De aquí se deduce que s i e l c a lib re in f e r io r -

perm itido deberá ser de 12 AWG y la d e l conductor más e a s t i

gado es de 12 AWG, lo s conductores de lo s res tan tes c ir c u i­

tos quedarán determinados.

PLANTA DE CONJUNTO IN S TA LA C IO N ELECTR ICASIN E S C A L A

A C O M E T I D A 2 2 0 / I I T V 3 0 «OH*

A R R A N C A D O R

HP 'v O lW fASES 2 2 2 0 3

T I P O i E L E M i T EN S MARC i 8836 Bfiá B 7 7 COMP S Q D

AgflMlIlEA. 2 * 0 / I2T v 3 0 C O Hz

T A I 0 0 - 4 1 2 F 3 0 , 4 H »2 2 0 /1 2 7 V

T A B L E R O D E A L U M B R A D OCOMB INAC ION DE IN T T E R M 0 M A 8 N E T I C 0 YARR A N C A D O R MA O N E T t C Q __________________________LU M IN AR IA A P R U E B A DE E X P LO S IO N PARA C L A S E I 8WUP0 D R E F L E C T O R E V - 3 0 I I S I S T E M A D E T I E R R A S , CON C A B L E D E C O B R E DESNUDO V V A R I L L A C O P E R W E L D DE 3 05 M DE L0N8 POR l » m m D E 0 Y C ON E C TA D ORES 8 K P

M O T O R A P R U E B A DE E X P L O S I O N

TODO E L E Q U I P O E L E C T R I C O I N S T A L A D O DENTRO DE LA S ZONAS DE P E L I S R O S E R A A P R U E B A DE E X P L O S I O N .TODAS LAS P A R T E S M E T A L I C A S NO PORTA­DORAS DE CO R R I E N T E S E C O N E C T A R A N AL S I S T E M A D E T I E R R A S

EN CA D A T O R R E DE D E S C A R 8 A Y E N L A I S L E T A H A B R A T O M A S DE T I E R R A P A ­RA L O S V E H I C U L O S

P R O Y E C T O R D E C U A R Z O - I O D O D E 800 WPLANTA DE ALMACENAMIENTO RARA PROPANO Y BUTANO LIQUIDOTESIS PROFESIONAL |j. ANTONIO CE RNAGLEZ

T E C H O

U P - I P N Z A C A T E N C O D F 1971

C A P I T U L O V I

- 104 -

C O S T O S

A .- INTRODUCCION.

Ea común in a ta la r una planta de almacenamiento para Gas

LP, ain que previamente ae haya hecho un eatudio económico -

profundo de laa condiciones de su es ta b lec im ien to , n i de lo s

resu ltados que se deben esperar razonablemente.

Ta l estudio debe comprender:

a ) Naturaleza de laa operaciones proyectadas.

b) Recuraos fin a n c ie ro s de que se dispone.

c ) U bicación óptima.

d ) Zona de aervxc io económicamente operab le .

e ) Reclutam iento de peraonal.

En es te caao la f in a lid a d de la te s ia no ju s t i f i c a e fe£

tuar un eatudio económico completo; por t a l m otivo, este ca­

p ítu lo se o r ien ta rá a c u a n t if ic a r exclusivamente e l costo de

la in s ta la c ió n en r e fe re n c ia .

Para e fe c to de lo a n te r io r , lo s costos se c la s i f ic a n en

trea tab las :

Tabla I . - Coatoa de la in a ta la c ión de tra a iego de Gas LP.

Tabla I I . - Coatos de la in s ta lac ión e lé c t r ic a .

Tabla I I I . - Costo t o t a l de la p lanta.

En esta ú ltim a tab la se involucran e l coato d e l terreno ,

mano de obra, Aaeaoría Técn ica, e tc . a s í como e l de la s in s ta

lac ion es e lé c t r ic a s y de tra s ie g o .

I . - COSTO DE LA INSTALACION DE TRASIEGO DE GAS, L.P.

PART.Fo. C O N C E P T O CANTI

DAD.UNIDAD PRECIO UNITA­

RIO DE VENTl.PRECIO TOTAL DE VENTA.

1 Válvula Flotomatic ¡6 3" 2 Piezas $ 3,195.00 $ 10,390.00

2 Conectores fle x ib le s pí 4 Piezas 1,500.00 6,000.00

.i Coneotores fle x ib le s fó 2" 6 Piezas 770.00 4,620.00

4 Conectores f le x ib le s <}! 1 1/4" 4 Piezas 615.00 2,460.00

5 Válvula de «lobo / 21' 7 Piezas 1,950.00 13,650.006 Válvula de «lobo ^ 2 " 22 Piezas 650.00 14,300.00

. 7 Válvula de «lobo tf 11/4" 12 Piezas 425.00 5,100.008 Válvula de elobo Ú 1/2" 9 Piezas 105.00 945.009 Válvula automática retorno ¡2f 1 1/4" 1 Pieza 831.00 831.00

10 Válvula llenado "ReRo" para c ilin dros. 5 Piezas 578.00 2,890.0011 Válvula exceso flu.lo tí 3" .5 Piezas 921.00 4,605.0012 Válvula exceso flu.lo tí 2" .................... Piezas 451.00 2,255.00

13 Válvula exceso flu.io t¡ 1 l/4" 4 Piezas 104.00 416.00

14 Válvula no retroceso 2" 1 Pieza 203.00 203.00

1-2-

PART.No. C O N C E P T O CANTI

DAD.-UNIDAD PRECIO UNITA­

RIO DE VENTlPRECIO TOTAL DE VENTA.

15 Válvula seguridad. 3131G 0 3 / 4 " 8 Piezas $ 40.00 $ 320.0016 P ilt r o SARCO 0 3" 1 Pieza 1,569.00 1,569.00

-A l Indicador de f lu jo f i 3" 1 Pieza 3,968.00 3,968.0018 Bombas Smith con motores de 2 HP 2 Piezas 12,985.00 25,970.00

1? Medidores Neptune de í& 2" 5 Piezas 19,673.00 98.365.0020 Motocompresora CORILEN 490 con motor de 10 HP 1 Pieza 33,210.00 33.210.0021 Acopladores líqu ido & 3" ... 3 Piezas 572.00 1.716.0022 Acopladores vapor & 2" 3 Piezas 262.00 786.0023 Adaptadores líau ido 0 3" 3 Piezas 670.00 2,010.0024 Adaptadores vapor 0 2" 3 Piezas 306.00 918.0025 Mangueras con puntas BOS t> 3" 3mts. ..3 Juegos 3,332.00 9,996.0026 Mangueras con puntas BOS 0 2" 3 mts. . ....7 Juegos 1,826.00 12,782.00.2.7, Tubo C-80 negro de 0 3" 55 Mts. 99.00 5#445«0028 Tubo C-80 negro de i1> 2" 190 Mts. 40.00 7.600.00

29 Tubo C- 80 negro de 0 1 1/4" 84 Mts. 24.00 00voHOCM

30 Tubo C-8o negro de 0 l/2" 20 Mts. 10.00 200.00

1-3

1 - 3 -

PART.No. C O N C E P T O CANTI

DAD.UNIDAD PRECIO UNITA­

RIO DE VENTlPRECIO TOTAL DE VENTA.

31 Cruz 2000 # roscada SÍ 3" 1 Pieza $ 782.00 S 782.0032 Cruz 2000 # roscada $ 2" 1 Pieza 296.00 296.0033 Tees 2000 # roscada <¡í 3" 7 Piezas 6 87 .OO 4,809.0034 Tees 2000 # roscada jí 2" 16 Piezas 192.00 3,072.0035 Tees 2000 # roscada ¡2 1 1/4" 10 Piezas 98.00 980.00

_ J 6 . Tees 2000 # roscada jb 1/2" 2 Piezas 40.00 8 0. 0037 Codos 2000 # roscada $ 3" 15 Piezas 4 5 1 . 0 0 6,765.00OOrn Codos 2000 # roscada ,0 2" 37 Piezas 129.00 4,773.0039 Codos 2000 # roscada 9^1 1/4" 26 Piezas 66.00 1,716.0040 Codos 2000 # roscada pí 1/2" 8 Piezas 26.00 208.0041 Reducción Bushm« 2000 # 3" y 2" 4 Piezas 311.00 1,244.0042 Reducción Bushin/j 2000 # 3" y 3/4 » 1 Pieza 311.00 311.00

43 Reducción Bushins 2000 # 2" - 1 1/4 » 8 Piezas 68.00 544.0044 Reducción Bushins 2000 # 2" - 3/4 " 4 Piezas 68.00 ' 272.0045 Tanques de almacenamiento de 49,000 Its.apue cap. 2 Piezas 77,000.00 144,000.00

T O T A L : ? 173,409.00 444,388.00

I I . - COSTCO D3 La INSTALACION ELECTRICA.

PART.No. C O N C E P T O

3ANTI 1AD.— UNIDAD

PRECIO UNITA­RIO DE VENTA.

PRECIO TOTAL- DE VENTA.

1 Tubería Conduit pared gruesa Kd.lv. 19 mm. d 68 Tramos $ 23.032 Tubería Conduit pared sruesa «a lv . 2r> mm. el 5 Tramo s 28. 50 142.50

- -1 Tubería conduit pared gruesa ««»lv . 32 mía. é 8 Tra¡ii,os 35.00 2b0.004 Conductor vinanel 900 ca lib re 12 AWG 699 Mts. 1. 53 1.069.475 S e llos tipo EYS de 19 mm. 25 Piezas 23.00 575.006 S e llos tipo EYS de mm, 1 Pieza 37.00 37. 001 S e llo s t io o EYS de 3 ? mm, 1 Pieza 52. 00 52 008 Arrancadores NSWLA 7 motor 5 HP tipo 8‘j36 1 Pie za 1,221.00 1.221 009 Arrancadores para motor 2 HP tipo 8536 BG2£i9D 4 Piezas 1.221.00 4.884 00

10 Interruptores 3 x 30 para motor 2 HP tipo H Nema 7 2 Piezas 747.00 1.4-94 0011 Interruptores 3 x 60 para motor 5 HP tipo H Nema 7 1 Pieza 918.00 9 18 0012 Interruptores Clase 1 Grupo D DSI85 3 Pieza t> 143. 00 429 00U.„ Copies f le x ib le s serie EC CAT-ECLK225 Domex 3 Piezas 303.05 QOQ IR14 Coplea f le x io le s s e n e ECLK112 Domex 4 Piezas 218.90 875.80

2

II - 2

PA3T.lío. C O N C E P T O

CaNTIDAD. UNIDAD

PRECIu UNITA­RIO DE VENTA.

PRECIO TOTAL- DE VENTA.

Copies füe^iolc-s ser ie 212 3 Pieras $ 271.15 1 813.4516 Condulet Domex Cat. GU.uJj-16 2 Piezas 54.65 109.30

17 Condulet Domex Cat. GUüT-26 1í¡ 5 Piezas 61.80 309.0018 Condulet Domex Cat. GUFX-36 ií 1 Pieza 87.00 87.00

19 Condulet Domex Cat. GUaT-16 M 2 Piezas 57.50 115.00

20 Reducciones roscada*, Domex t i jo RE Cat. RE2IM 2 Piezas 1.90 3.8021 Tablero do d is tn ouci<5n SQD Tipo NAI3-14-41 1 Pieza 3,100.00 H O O O O

22 I n t e r r u p t o r term o u a ^ n é t ic o y A r r . map . 1 P ie z a 872.00 872.00

23 L u m n tm u C la se 1 Grupo D 200 w a t t s E V -38I I CH 10 P ie z a s 623. 75 6,237.5024 P r o y e c t o r de C u arto - io d o 500 w a tts I -5 0 0 B 12 P ie z a s 8 0 0 .0 0 9 ,6 0 0 .0 025 Mano de o b r a 3 ,5 7 0 .0 0

T 0 T A i s « 39,270.01

ACG/jnanm

I I I , - 0 0 ¿TO TOEa I i ú l a plan ta

PART.Hr. C O N C E P T O

Ca n t i­dad. UNIDAD

PRECIO UNITA­RIO D_, VENTA.

PR1CI0 TOTAL- DL VENTA.

1 Costos a- 1 i-i i-ii-.tuld.cj.i5a de t rd u - . ,o de LP i Lote 5 444,338.00 5 444.388.00

2 Costo., >li l t in.3tdl.0L0n e l j c ín c a i Lo le 33,270.01 39,270.01

Ijidtdlao LÓn á nuta ia i Lo te 12,500.00 12,bOO.00

42Terreno 4.2^jj m 422b n ¿ . 30.00 126,7:>0.00

,J¿--- Obra c i v i l 1 Lo tu 14b.000.00 14b,000.00

6 Bascula 3 jara andén llenado 5 Pi-* zas 2 ,bOO.00 12,500.00

Pintura gr.il. a construcs. , tanqueb v tuberías 1 Lote 5,000.00 5,000.00

8 Letreros de ¿revendón de accidentes 10 Letrero 20.00 200.00

9 Extmguidores polvo quí.mc ■ 9 K¿s. 8 Piezas 1,050.00 8,400.00

10 Exlin^uidor P. Q. 3. c a r r e t i l la ^0 Kscs. 1 Pieza 10,000.00 10,000.00

11 F le tes de materaales 1 Lote 2 ,bOO.00 2.500.0012 Mano de obra general 1 Lote 12,000.00 H ro o o o o o

13 Supervisión de la m áta lacidn y v iá t ic o s 1 Lote 22,000.00 22,000.00

GRAN TOTAL: - 5 840,508.01

AC j /Jüinin

C A P I T U L O : V I I

- 112 -

la s propiedades f í s ic a s d e l Gaa LP, requ ieren de equ i—

pos esp ec ia les de transportac ión y métodos p a rticu la res de -

manejo. La f in a lid a d de e s te cap ítu lo es d e s c r ib ir brevemen

te lo s medios y la s formas empleadas para la transportac ión -

de dicho com bustible, que a continuación se c ita n :

1 ).~ En c il in d ro s p o r t á t i l e s . - Estos re c ip ie n te s gene—

raímente se transportan en camiones de p lataform a o en camio

netas pick-up, propiedad de la compañía d is tr ib u id o ra , para-

d is tan c ias re la tivam en te co rta s .

Los c il in d ro s p o r tá t i le s más comunes de acuerdo con la -

Norma DCJN-B-5, se construyen para 20, 30 y 45 kilogramos de-

Gas LP, lo s cuales son transportados a l usuario con e l f i n -

de abastecer de combustible la in s ta la c ión de aprovechamien­

to resp ec tiva y de reponer lo s rec ip ien te s va c ío s , lo s que -

son regresados a la s p lantas de almacenamiento para ser nue­

vamente llen ados.

E l r e c ip ie n te v a c ío , una vez en la p lan ta , es inspeccio

nado por e l personal de la misma, v e r ific a n d o su estado; en­

caso de tener d e f ic ie n c ia s , se subsanarán de acuerdo con lo ­

que perm ite y recomienda la Norma resp ec tiv a , que e3 lo s i —

gu íen te:

a . - Las cabezas, e l cuerpo y brida no deben repararse -

n i su b s titu irs e .

b . - Se admite la reparación de la s fugas lo ca lizad as en

la s zonas de soldadura, en las s igu ien tes con d ic io ­

nes :

SISTEMA DE DISTRIBUCION

- 113 -

b -1 .- En la s soldaduras de unión d e l cuerpo, y de l -

cuerpo con lo s casquetes, siempre y cuando la -

long itu d d e l cordón de soldadura correspondien

te a la reparación no exceda de 40 mm.

to—2 .— En la soldadura de la b rid a , siempre y cuando—

la long itud d e l cordón de soldadura correspon­

d ien te a la reparación no exceda de 10 mm.

b -3 .- E l número de reparaciones c itadas en b-1 y b-2

no deberá exceder de tre s . La soldadura de —

una reparación no debe presen tar continuidad -

con respecto a o tra .

E l cu e llo p ro te c to r y la base de susten tación podrá-

cambiarse dos veces .

Los puntos de f i ja c ió n deben lo c a liz a r s e a 1/3 de la

d is ta n c ia en tre lo s puntos de f i ja c ió n o r ig in a le s .

En caso de reparación d e l cu e llo p ro te c to r ó de la -

base de susten tación , se permite r e c o r ta r a una d is ­

tanc ia no menor de 0.015 mm. de lo s casquetes, rea ljl

zando es ta operación únicamente por medios mecánicos.

La3 partes removidas deben su s t itu irs e por p iezas —

que cumplan con las e sp ec ifica c ion es de la Norma.

Los re c ip ien te s reparados deberán someterse a la s —

pruebas de herm eticidad y de expansión.

Fuera de la s reparaciones que se ind ican ninguna o tra

deberá hacerse.

- 114 -

La v id a máxima au torizada para estos re c ip ien te s es -

de 10 años, (contándose a p a r t i r de la fecha de fa b r ic a ------

c ió n ) quedando su jeta a la s pruebas o b lig a to r ia s que se e—

fectuarán a lo s 5 y 8 años de constru ido.

En la planta almacenadora, loa c i l in d ro s son llenados

como se describ e en e l ca p ítu lo I I I ; asimismo, se determina

rá su peso, siendo rev isado és te después de desconectar la -

l ín e a de carga, usando básculas de ca rá tu la con aproximaci£

nes de 50 gramos.

Estos c il in d ro s se inspeccionan de nueva cuenta des—

pués de su llen ad o , con e l f in de d e te c ta r fugas de gas.

2 ) . - En carro-tanques. - Para poder embarcar e l Gas -

LP por f e r r o c a r r i l se construyen tanques e sp ec ia le s , los —

cuales son de construcción más fu erte y d i f ie r e n en otros -

aspectos de lo s tanques usados ordinariamente para gasolina

y para substancias químicas en estado líq u id o .

En lo s últim os años la e f ic ie n c ia de lo s carro-tanques

ha 3Ído aumentada por e l d iseño y construcción de capacida—

dea más grandes, y en la actua lidad ex is ten hasta capacida—

des de 114,000 l i t r o s de agua.

El llenado de lo s carro-tanques 3e hace sobre una base

de densidad de llen ad o , lo mi3mo que lo s c ilin d ro s p o r tá t i—

le a , a excepción de que la s densidades de llenado son a lgo -

mayores debido a que e l contenido de lo s tanques no se ca----

l ie n ta tan ráp ido como sucede con loa c il in d ro s p o r tá t i le s .

- 115

Además en Estados Unidos, que es donde principalm ente se ha

ce este t ip o de llenado (gas de im portac ión ), se permiten -

d ife ren te s densidades de llen ado para verano y para in v ie r ­

no. La cantidad de Gas LP cargada a un carro-tanque puede-

ser determinada de dos maneras: prim ero, por peso, mediante

e l uso de básculas; segundo, e l peso d e l gas puede ser c a l­

culado d e l volumen usando laa tablas dadas por lo s p rop ie ta

n o s de lo s carro-tanques y la s densidades, como son dadas-

en la p lan ta . Los métodos de descarga pueden ser por bom—

beo o por compresor de vapor y son d esc r ito s ampliamente en

e l cap ítu lo I I .

3 ) , - En auto-tanques. - Dado que muchas de la s fuen—

tes de abastecim iento de Gas L? no están cercanas a l fe r ro ­

c a r r i l , además de que hay c ie r ta s desventajas y tardanzas -

en e l uso de carro-tanques para v ia je s co rto s , la mayor par

te de la s entregas a granel en la s p lantas donde se produce

son hechas a veh ícu los de motor. Loa camiones son usados -

para d is tan c ias cortas e interm edias en tre e l lu gar de fa —

b n ca c ión y lo s puntos term inales, o en tre estos ú ltim os y -

lo s lugares f in a le s de consumo donde se usan tanques de a l ­

macenamiento de t ip o es ta c ion a rio .

Existen 3 equipos de transporte m otorizado en uso; e£

tos son: t r á i l e r , s e n i- t r a i le r y "p io a s " .

Los t r á i l e r y lo s 3 e m i-tra ile r son normalmente usados

para grandes d is tan c ias y a capacidad máxima. Los camiones

- 116 -

ch icos ( " p ip a s " ) son usados por lo s d is tr ib u id o re s para en­

tregas lo c a le s a lo s tanques es ta c io n a r io s .

Las pipas o camiones de reparto están equipados con -

bombas y medidores para la medición y en trega de cantidades

de gas. Los medidores insta lados en t ip o veh ícu lo son de -

desplazam iento p o s it iv o y combinan la ven ta ja de esa a p t i—

tud con operaciones ráp idas; asimismo, perm iten e l uso de -

ta r je ta s con la cantidad de consumo e s c r ita s .

4 ) . - En gasoducto. - Existen plantas cen tra les de a l ­

macenamiento que cuentan con la s in s ta la c ion es adecuadas —

para va p o riza r grandes cantidades de gas y conducirlas po r-

medio de tu berías hasta lo s hogares que lo requ ieren , em —

pléandose para e l caso ya sean mezclas comunes, como son la

de 30$ de propano y 7 0 f<¡ de butano, e l profano puro, u otras

denominadas mezclas carburadas, en la s cuales se encuentran

una c ie r ta cantidad de a ir e (de 40 - 50$) s in que dicha mez

c ía lle g u e a lo c a liz a r s e dentro de sus l ím ite s exp los ivos .

C O N C L U S I O N E S ;

- 118 -

El presente traba jo se e laboró con e l ob je to de que la

p lanta motivo de esta t e s is , funcione dentro de loa lím ite s

de la u t i l id a d p racticada , dando en su género lo s mejores -

rendim ientos de operación.

E l diseño de la p lan ta se efectuó con la dinámica inno

vadora de la s técn icas para este t ip o de p lan tas , a l mismo-

tiempo que se respetaron todas la s d ispos ic ion es de lo s Re­

glamentos inheren tes.

Su p la n if ic a c ió n , como o tra p a rticu la r id a d , cuenta con

cualidades fu tu r is ta s de am pliación , pues la p lan ta está do

tada de modernos accesorios de co n tro l y de seguridad en e l

sistema de t ra s ie g o , en la in s ta la c ión e lé c t r ic a y en su ur

ban ización .

B I B L I O G R A F I A :

- 120 -

American Gas ABsociation , Inc.GAS ENGINEERS HANDBOOK The In d u s tr ia l Press.Pág. 5/3, 5/4, 9/62, 10/21

Ljrnn C, DennyHANDBOOK BUTANE PROPANE GASES C h ilton Company Fourth E d itio n .Pág. 13, 48, 94-98 y 103-120

GAS TRANSMISSION AND DISTRIBUTION PIPING SYSTEM.The American S oc ie ty o f Mechanical Engineers.Unica Ed ición .Pág. 12 y 28

John H. PerryCHEMICAL ENGINEERS' HANDBOOK Fourth E d ition McGraw-Hill

Pág. 4-37 5-16

Mario G u tié rrez Contreras QUIMICA DEL PETROLEO Pág. 9-17

REVISTA GAS L .P .No. 2Fecha: Diciembre 1955 Pág. 6-13

Ronald V. G ile s .FLUID MECHANICS AND HYDRAULICS. Schaum’ s Publish ing Co.Segunda Ed ición .

Pág. 73, 230 y 231

- 121 -

8.- Kidder - Parker

MA NUAL DEL ARQUITECTO Y D EL CONSTRUC

TOR.

Decimoctava Edición.

Uteha

Pág. 1829 y 1875 - 1901

9«- Instituto Mexicano del Cemento y del

Concreto, A.C.

REGLAMENTO DE LAS CONSTRUCCIONES DE­

CONCRETO REFORZADO.

( ACI-318-63)

Pág. 62-66 y 108 - 112

10.- National Fire Protection Association

CODIGO ELECTRICO NACIONAL

Pág. 70-321 70-337

11.- Alexander Gray - GA Wallace

ELECTROTECNIA (Fundamentos teórico3-

y aplicaciones prácticas)

Ediciones Aguilar

Pág. 630 - 641

12.- MANU A L DE ALUMBRADO WESTINGHOUSE

Electrónica Ibérica, S. A.

Pág. 6-1 a 6-28

13.- CATALOGO CROUSE HINDS

Pág. 11 y 44

14.- REGLAMENTO DE OBRAS E INSTALACIONES-

ELECTRICAS.

Ediciones Andrade, S. A.

3a. Edición.

Pág. 154, 231 y 232

- 122 -

1 5 .- LEY Y REGLAMENTO DE LA INDUSTRIA ELECTRICA E INSTALACIONES ELEC­TRICAS.Ediciones Andrade, S. A.3a. Ed ición .Pág. 50 -46

1 6 .- Warren B. BoastTECNICA DE LA ILUMINACION ELECTRICA. (Tomo IX )E d ito r ia l Labor, S. A.Pág. 152 - 193

1 7 .- S . I .C . D ir . G ral. de Normas.

NORMA DGN-X5-1968D ia rio O f ic ia l (2 4 - j u l i 0-1968)

1 8 .- S . I .C . D ir . G ral. de Normas.NORMA DGN-X12-1969D ia rio O f ic ia l (ll-A go s to -1 9 6 9 )

1 9 .- S . I .C . D ir . G ral. de Gas.INSTRUCTIVO PARA LA PROYECCION Y — EJECUCION DE OBRAS E INSTALACIONES- RELATIVAS A PLANTAS DE ALMACENAMIEN TO DE GAS LICUADO DEL PETROLEO. D ia rio O f ic ia l ( 21-Diciembre-19?0)

20 .- S . I .C . D irecc ión G ral. de Gas. REGLAMENTO DE LA DISTRIBUCION DE GAS D ia rio O f ic ia l ( 29-Marzo-1960)

ACG/mhr.