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SUMINISTRO DE GAS NATURAL
Población de Challapata - Oruro
Unidad:
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GERENCIA NACIONAL DE REDES DE GAS Y DUCTOS
DISTRITAL REDES DE GAS ORURO
Ubicación Identificada para la EDR
5.3. INVERSION ESTACION DISTRITAL DE REGULACION
Todos los costos correspondientes a la Estación distrital de Regulación y la línea de enfriamiento se
encuentran en el anexo 5. Y el resumen se muestra en la siguiente tabla.
RESUMEN DE COSTOS DE EDR Y LINEA DE ENFRIAMIENTO
(*)Se ha tomado el valor imprevisto del 7% a objeto de prever futuras ampliaciones e incorporaciones de nuevos usuarios
6. DISEÑO DE LA RED SECUNDARIA
6.1. METODOLOGIA DE CALCULO
En el presente proyecto se utilizó para la resolución del sistema de ecuaciones ramificado, el
método de los elementos finitos de forma discreta. Se proporcionó el consumo en los nudos en
forma de caudal, tomando en consideración, que cada usuario consume un promedio de 1 m 3/h.
Para la resolución de cada uno de los segmentos de la instalación se calcularon las caídas de
presión, entre dos nudos conectados por un tramo, por medio de la fórmula de Renouard: Como
la presión de suministro es mayor a 0,1 bar, se utilizó la fórmula de Renouard cuadrático:
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Donde:
= Presiones absolutas del gas en los puntos inicial y final del tramo (bar)
= Coeficiente constante de la fórmula de Renouard cuadrática, su valor
habitualmente es de 48,66 para presiones entre 0,1 y 4 bar, tomando
51,5 para presiones hasta los 16 bar.
= Densidad relativa del gas, 0,62
= Longitud de la tubería (m)
= Diámetro interior de la tubería (mm)
= Caudal que circula por la tubería (m3/h)
El cálculo de la velocidad se realiza por medio de:
Donde:
= Es un factor constante. Su valor habitual es 354, si bien para
presiones superiores a los 4 bar se utiliza el valor de 378
Factor de compresibilidad del gas. Por debajo de los 5 bar
absolutos se puede considerar 1.
La fórmula de Renouard no tiene validez para valores de P 1 y P2 menores que cero (0). En
efecto, la fórmula de Renouard cuadrática proporciona el mismo valor de caudal tanto si P 1 es
igual a 1 bar y P 2 igual a 0,5 bar., como en el caso en que P 2 sea igual a -0,5 bar.
La fórmula de Renouard es válida por debajo de los 20 m/s. Para velocidades mayores, los
resultados son tan solo orientativos.
6.2. DESCRIPCION DE LA METODOLOGIA
Para la resolución de un tramo con consumo uniforme se realiza una discretización de los
caudales o potencias demandadas por metro lineal en pequeños consumos puntuales.
La conducción de esta discretización incrementa el número de nudos que tiene la instalación y,
por tanto el número de ecuaciones del sistema. Esto implica un aumento en el tiempo de
cálculo similar al producido por la introducción manual de cada uno de los nudos generados por
dicha discretización.
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Una vez obtenida la solución del sistema de ecuaciones para los sub tramos, se obtienen un
caudal y una velocidad variable linealmente con la longitud del tramo y la curva correspondiente
de presiones, que podrá variar en función de si la conducción aporte de caudal po r los dos
extremos, etc.
Este último caso provoca que el tramo esté recorrido por el flujo en los dos sentidos,
encontrando a lo largo del mismo un punto de caudal y velocidad nula, correspondiente a una
presión mínima (máxima caída en el tramo).
6.3. RESOLUCION DEL SISTEMA RAMIFICADO
Para resolver el sistema ramificado, se emplea una variante del método de los elementos finitos
discretizado. Se considera el modelo de la conducción como una matriz de rigidez (K) para
cada uno de los elementos de la red:
[ ]
( )
[
]
Donde:
( )
= es el factor que relaciona la caída de presión en el elemento e con el
caudal circulante de forma lineal. Se denominará ( ) al factor de
rigidez del elemento e.
Se realiza posteriormente el ensamblado de las matrices de rigidez de la instalación en una sola
matriz, cuya resolución se aborda por métodos frontales.
Gracias a este método, es posible resolver indistintamente sistemas mallados, ramificados o
mixtos, en el presente caso se trata de un sistema ramificado, con uno o varios puntos de
suministro a presión fija.
6.4. CALCULO HIDRAULICO
El diseño hidráulico para la red secundaria de distribución en la población Challapata se
considera los siguientes parámetros:
PARAMETROS CONSIDERADOS PARA EL DISEÑO
Presión de servicio efectiva
4,00 Bar
Densidad relativa del gas
0,62 Sin Unidades
Poder calorífico superior
9,300 kcal/m3
Poder calorífico inferior
8,370 kcal/m3
Coeficiente de Renouard cuadrático 48,6 Sin Unidades
Simultaneidad
0,3 Sin Unidades
Presión mínima en la red
1,5 Bar
Velocidad máxima en la red
20 m/s
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Los resultados de los cálculos efectuados para determinar las caídas de presión en cada uno
de los nudos, así como los caudales demandados y disponibles en cada tramo, se presentan en
al Anexo 3.
El diámetro de tubería a utilizar se calculó de forma que la velocidad en la conducción no
exceda la velocidad máxima y supere la velocidad mínima establecidas para el cálculo, así
como la presión mínima debe ser de 1,5 bar.
6.5. INVERSION DE LA RED SECUNDARIA
La inversión para este proyecto, contempla los costos de los siguientes ítems:
 Materiales de polietileno para red secundaria, tubería, accesorios y otros.
 Obras Civiles, excavación de zanja, rotura de aceras, pavimento, etc . y su
reposición.
 Obras mecánicas, tendido de la tubería, soldado, pruebas no destructivas, etc.
 Acometidas, materiales y trabajos para realizar conexión de usuarios a la red e
instalación del sistema de medición y regulación doméstico.
6.5.1. MATERIALES Y ACCESORIOS DE POLIETILENO
Los materiales utilizados para el tendido de red secundaria, acometidas son de polietileno
electrosoldables por termofusión y/o electrofusión, las especificaciones del material de
polietileno de presenta en el Anexo 8, los costos se detallan en Anexo 6.
6.5.2. OBRAS CIVILES - EXTENSION RED SECUNDARIA
Contempla los trabajos de apertura de zanjas y reposición de las aceras y calzadas por donde
tenderá la tubería de polietileno. Los costos por obras civiles se detallan en el Anexo 6.
6.5.3. OBRAS MECANICAS - EXTENSION RED SECUNDARIA
Se refiere a los trabajos de tendido de red secundaria y acometidas, soldado de accesorios de
polietileno, pruebas de hermeticidad, etc. Los costos por obras mecánicas se detallan en el
Anexo 6.
6.5.4. MATERIALES Y ACCESORIOS - EXTENSION RED SECUNDARIA
Los materiales y accesorios de la red secundaria pueden verse en el anexo 6.
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6.5.5. RESUMEN DE INVERSION RED SECUNDARIA
La inversión para la extensión de red secundaria se detalla en el siguiente cuadro:
RESUMEN DE COSTOS DE LA RED SECUNDARIA
RESUMEN DE COSTOS SECUNDARIA
Bs
Precio
$us
Precio
Materiales
1'989'421.55
285'836.43
Obras Mecánicas
Obras Civiles
234'728.14
8'379'456.21
33'725.31
1'203'944.86
Acometidas
1'736'481.69
249'494.50
Instalación Internas
Imprevistos (7%)*
12'145'065.00
1'713'960.68
1'744'980.60
246'258.72
26'199'113.27
3'764'240.41
TOTAL
(*)Se ha tomado el valor imprevisto del 7% a objeto de prever futuras ampliaciones e incorporaciones de nuevos usuarios
6.6. CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES RED SECUNDARIA
El cronograma de ejecución de obras, se encuentra detallado en el Anexo 7, considerando
todas las tareas (desde la rotura de calzadas y/o aceras, cruces de calles y la reposición de las
mismas).
Se debe considerar que este cronograma puede variar, tomando en cuenta la cantidad de
personal a ser empleado y algunos imprevistos.
El cronograma comprende las siguientes fases:



Fase I:
Fase II:
Fase III:
Provisión y Transporte de Materiales.
Construcción.
Tareas Complementarias.
7. ESTACION SATELITAL DE REGULACION ESR
7.1. UBICACIÓN DE LA ESR
La ubicación de la ESR está proyectada en los terrenos dentro de la Población de Challapata la
cual corresponde a las siguientes coordenadas: 18º53´32,46”S; 66º46´17,08”O, lugar desde el
cual se distribuirá la red primaria, la misma se puede observar en el Anexo 2.