El Ing. Electromecanico

Documentos del II Congreso Boliviano de Ing. Mecanica Electromecanica, Realizado el 2005 en Oruro-Bolivia

1. Harold Yucra
Y.P.F.B. Oruro
EL INGENIERO
ELECTROMECANICO
II CONGRESO BOLIVIANO DE INGENIERIA
MECANICA ELECTROMECANICA

2. Harold Yucra
Y.P.F.B. Oruro
• La carrera de ingeniero electromecánico combina
adecuadamente dos importantes áreas de la ingeniería como
son la mecánica y la eléctrica. Del área de ingeniería
mecánica se toman los siguientes campos: diseño mecánico,
ingeniería de materiales e ingeniería de manufactura. Del
área de ingeniería eléctrica: circuitos e instalaciones
eléctricas, máquinas eléctricas, electrónica aplicada y
sistemas eléctricos de potencia.
INTRODUCCIÓN

3. Harold Yucra
Y.P.F.B. Oruro
Mercado de Trabajo
• Industria manufacturera
• Industria textil
• Industria de Hidrocarburos
• Industrias en general
• Servicios de mantenimiento.

4. Harold Yucra
Y.P.F.B. Oruro
Aprovechamiento del
Gas Natural .
El gas natural se utiliza como combustible y como materia prima
en la industria petroquímica.
Como combustible es empleado por su poder calorífico, ser
fácilmente regulable, ser limpia y produce escasa
contaminación.
Como materia prima es la mas adecuada para la fabricación del
amoniaco producto base de los abonos nitrogenados,
metanol que se utiliza para la fabricación de plásticos y
proteínas sintéticas.
Actualmente se viene fabricando gasolina ecológica y diesel
ecológico.

5. Harold Yucra
Y.P.F.B. Oruro
El Gas Natural
Comenzamos explicando lo que es el Gas natural
Es una mezcla de hidrocarburos con predominio de metano y
menores contenidos etano, propano, butano y otros.
El gas y el petróleo se encuentran impregnando una roca porosa,
areniscao “arena” en lenguage petrolero corriente. Para que está
roca además de contener petróleo constituya una acumulación
comercial los poros deben estar comunicados lo que le da la
propiedad de ser además permeable.La capacidad de producir de
la arenisca queda en su mayor medida determinada por su porosidad
y su pearmabilidad.

6. Harold Yucra
Y.P.F.B. Oruro
El Gas Natural
A la entrada del separador
tenemos gas petróleo y agua y la
función del separador es separar
la fase líquida de la fase gaseosa
Separador
Gas
El petróleo con agua se sigue procesando hasta
obtener petróleo libre de impurezas que va a los
oleoductos camino de la refinería.
A el gas se le debe sacar el máximo de agua que
técnica y comercialmente sea posible.
Si condensara agua en el gasoducto esta
disminuiría la sección útil de la cañería y disminuiría
la capacidad de transporte de este Y lo que es peor
aún podrían combinarse las moléculas de agua e
hidrocarburos produciendo hidratos. Estos, a altas
presiones, se forman a temperaturas superiores al
0° C tienen el aspecto de granizos y pueden obstruir
los gasoductos. Para disolverlos hay que bajar la
presión….y sacar el agua.
Deshidratador
Agua
Hidratos

7. Harold Yucra
Y.P.F.B. Oruro

8. Harold Yucra
Y.P.F.B. Oruro
Producci Producci
óó
nn
CytiCyti
GateGate
Exploraci Exploraci
óó
n n
Explotaci Explotaci
óó
nn
P
r
o
c
e
s
s
i
n
g
Tratamiento Tratamiento
Compresi Compresi
óó
nn
Distribuci Distribuci
óó
nn
Distribuci Distribuci
óó
nn
Distribuci Distribuci
óó
nn
Industrializaci Industrializaci
óó
nn
Exportaci Exportaci
óó
nn
Usuarios Usuarios
Finales Finales
Proceso de Explotación, Transporte
y Distribución

9. Harold Yucra
Y.P.F.B. Oruro
Gas Licuado (55 %)
Aire (45 %)
GNS
Gas Natural
A consumo
GNS. Gas Natural Sintético
•En 1950 la AGA (American Gas Asociation) norma la
intercambiabilidad entre Gas Licuado-Aire y el Gas Natural
•Desde 1950 a la fecha se han instalado miles de sistemas
en todo el mundo para absorber peaks de consumo o como
respaldo.

10. Harold Yucra
Y.P.F.B. Oruro
Diseño de una red de distribución de Gas Natural
Los requerimientos de energía en el País se van incrementando
debido al crecimiento demográfico y el aumento de las
necesidades tanto el sector industrial, comercial como
domestico.
En particular el presente trabajo presenta un trazado de una red
de tuberías de distribución de gas natural.
Partiendo del estudio del sistema de distribución, primario en
alta presión, secundario y la regulación.

11. Harold Yucra
Y.P.F.B. Oruro
Tipos de redes
Redes Malladas.
Este tipo de trazado es
alimentado desde ambos
extremos del circuito.
Redes Ramificadas.
También denominado antena se
caracteriza por independizar
los circuitos

12. Harold Yucra
Y.P.F.B. Oruro
Componentes.....
......
Peso
molecular
Densida
d
respecto
al aire
PCS
(Kcal/N
m
3
)
PCI
(Kcal/N
m
3
)
Aire
teórico
(m
3
/m
3
)
Vol. de
humos
secos
(m
3
/m
3
)
Vol. de
humos
húmed
os
(m
3
/m
3
)
Límite
inf de
inflama-
bilidad
(%)
Límite
sup de
inflama-
bilidad
(%)
Form
ula
Quim
ica
Metano 16.043 0.5537 9.530 8.570 9.52 8.52 10.52 5 15 CH
4
Etano30.070 1.0378 16.860 15.390 16.67 15.17 18.17 3 12.5 C
2
H
6
Propano 44.097 1.5219 24.350 22.38023.81 21.81 25.81 2.2 9.5 C
3
H
8
Butano 58.124 2.0061 32.060 29.56030.95 28.45 33.45 1.7 8.5 C
4
H
1
0
Anhídrido
carbónico
44.011 1.5189 0 0 0 1 1 - - CO
2
Oxigeno 32.000 1.1044 0 0 0 1 1 - - O
2
Hidrógeno 2.016 0.0695 3.050 2.570 2.38 1.88 2.88 12.5 7.4 H
2
Nitrógeno 28.016 0.9669 0 0 0 1 1 - - N
2
Aire28.970 1 0 0 0 1 1 - - -
Tabla de propiedades del gas natural

13. Harold Yucra
Y.P.F.B. OruroUbicación
Según la necesidad y las características del terreno tenemos el
ejemplo de la red de Centro Tecnológico Industrial de La Paz
Kallutaca.
UBICACION ESC. 1 : 100.000

14. Harold Yucra
Y.P.F.B. Oruro
La localidad de Kallutaca, de to pografía irregular, con una pendiente
orientada hacia el Noroeste está ubicada a 13 Kms del cruce Rio Seco
– Desaguadero perteneciente al municipio de Laja, con una superficie
de 425 hectáreas. que correspondería al area norte del proyecto,
permite de alguna manera zonificar, según el comportamiento del
consumo energético, de tal manera que, la distribución de Gas Natural
se practique de acuerdo a una escala de prioridades y requerimientos,
las zonas en cuestión que se indentifican son las siguientes:
Zona Industrial.- Conformada por 94 Industrias grandes con un
consumo de : 165.957 PCH
Zona Industrial Mediana .- Conformada por 284 Industrias medianas
con un consumo de: 200.560 PCH
Zona Artesanal.- Conformada por 471 pequeñas industrias con un
consumo de : 99.786 PCH
Ubicación

15. Harold Yucra
Y.P.F.B. Oruro
Sistema de Alta Presión: de 300 PSIG.
Sistema de Regulación de Presión: De 300 PSIG hasta 200
PSIG.
Sistemas de Media Presión: de 200 PSIG
Sistemas de Baja Presión: desde 60 PSIG. Hasta la Presión de
utilización por el usuario quié n tendrá diferentes opciones de los
Puentes de Regulación para poder elegir de acuerdo a sus
requerimientos.
Presiones de Diseño

16. Harold Yucra
Y.P.F.B. Oruro
N° USUARIOS HORNO CALDERO QUEMADOR GENERADOR
11.001.001.001.00
50.700.500.920.42
250.400.370.800.80
1000.200.350.760.77
2000.150.300.560.75
10000.140.290.560.68
Caudal de Simultaneidad

17. Harold Yucra
Y.P.F.B. Oruro
PLANO DE RED DE DISTRIBUCION DE GAS NATURAL
1: 5000 Escala
ÁREA DE EXPANSIÓN
UBI CAC ION ESC . 1 : 100.000

18. Harold Yucra
Y.P.F.B. Oruro
L
D
Q
SKPP×××=−
82.4
82.1
2
2
2
1
Donde:
K = Constante en función de las unidades y la
viscosidad cinemática del Gas Natural
S = Densidad ficticia del Gas Natural
Q = Caudal del tramo ( m3/h )
D = Diámetro interior del tubo ( mm )
L = Longitud del tramo ( mts. )
ECUACION DE RENOUARD

19. Harold Yucra
Y.P.F.B. Oruro
ECUACION DE WEYMOUTH
5.067.2
870.0FD Q××=
Donde:
Q = Caudal ( m
3
/h )
D = Diámetro interior del tubo ( mm) L
PP
F
2
2
2
1
−
=

20. Harold Yucra
Y.P.F.B. Oruro
ECUACION DE PANHANDLE
6182.2
5391.0
2
2
2
1
8675.0D
L
PP
Q×
⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢
⎣
⎡−
×=
Donde:
P12 = Presión inicial del Gas Natural
P22 = Presión final del Gas Natural
D = Diámetro interior del tubo ( mm )
L = Longitud ( mts. )

21. Harold Yucra
Y.P.F.B. Oruro
Y MEDICION
PRM-02
REGULACION
PUENTE DE
Y MEDICION
PRM-01
REGULACION
PUENTE DE

22. Harold Yucra
Y.P.F.B. Oruro
Derivacion TA DN 6" a 4": Derivacion TA DN 6" a 6":

23. Harold Yucra
Y.P.F.B. Oruro
Nº CIRCUITO CATEGORIA Nº USUARIOS CARGA PCH LONGITUD DIAMETRO
TUBERIA (MTS) TUBERIA (PULG.)
1 ARTESANAL 117 24,646.38 2,777.702
2 PEQ. INDUSTRIA 115 81,213.00 3,632.484
3 INDUSTRIAL16 28,248.00 1,799.554
4 ARTESANAL 256 54,236.16 4,910.032
5 INDUSTRIAL32 56,496.00 1,315.464
6 PEQ. INDUSTRIA 28 19,773.60 1,279.344
7 PEQ. INDUSTRIA 59 41,665.80 2,513.374
8 INDUSTRIAL46 81,213.00 1,700.654
9 ARTESANAL98 20,762.28 3,931.672
10 PEQ. INDUSTRIA 82 57,908.40 2,513.314 Longitud Línea Matríz Secundaria de Alimentación
2,867.826
Total Longitud Tubería de Acero Red Secundaria
29,241.38

24. Harold Yucra
Y.P.F.B. Oruro
Obras Civiles Sistema Primario
$US.-
216.347,82
Obras Mecánicas Sist. Primario
$US.-
1’104.983,01
Obras Civiles Sist. Secundario
$US.-
552.058,73
Obras Mecánicas Sist. Secundario
$US.-
1’493.826,64
TOTAL
$US.-
3’367.216,20
Resumen de Costos