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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERÚ
FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA
Plan de Tesis
PROPUESTA DE DISEÑO DE UN GASOCENTRO DE GNV PARA MEJORAR LA ECONOMÍA DE LOS TRANSPORTISTAS EN HUANCAYO.
Presentado por el Bachiller:
RAMOS DE LA CRUZ, ALCIDES ROY
Para Optar el Título Profesional de:
INGENIERO DE MECÁNICO
Huancayo–Perú
2015
ÍNDICE
RESUMEN...........................................................................................................................41. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA............................................................................5
1.1. TEMA DE INVESTIGACIÓN....................................................................................7
2. FORMULACIÓN DEL PROBLEMA................................................................................72.1 PROBLEMA GENERAL...........................................................................................7
3. OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN...........................................................................83.1 OBJETIVO GENERAL..............................................................................................8
3.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS....................................................................................8
4. JUSTIFICACIÓN E IMPORTANCIA...............................................................................84.1 JUSTIFICACIÓN.......................................................................................................8
4.2 IMPORTANCIA.........................................................................................................9
5. MARCO DE REFERENCIA...........................................................................................105.1 ANTECEDENTES...................................................................................................10
5.2 MARCO TEÓRICO.................................................................................................12
5.2.1 GAS NATURAL...............................................................................................12
5.2.2 GAS NATURAL DE CAMISEA........................................................................13
5.2.3 GASOCENTRO DE GNV................................................................................17
5.2.4 SISTEMA DE TRANSPORTE DE GNC..........................................................18
5.2.5 CONSIDERACIONES TECNICAS Y DE SEGURIDAD PARA EL DISEÑO DE
UN GASOCENTRO DE GNV.........................................................................23
5.2.6 ASPECTOS BASICOS DE SEGURIDAD PARA EL DISEÑO DE UN
GASOCENTRO DE GNV VIRTUAL................................................................24
5.3 MARCO CONCEPTUAL.........................................................................................30
5.3.1 DEFINICIONES CONCEPTUALES.................................................................30
5.3.2 DEFINICIONES OPERACIONALES...............................................................31
6. HIPÓTESIS....................................................................................................................327. TIPO DE INVESTIGACIÓN DISEÑO METODOLÓGICO.............................................32
7.1 TIPO DE INVESTIGACIÓN....................................................................................32
7.2 NIVEL DE INVESTIGACIÓN..................................................................................32
7.3 DISEÑO DE LA INVESTIGACIÓN.........................................................................32
7.4 POBLACIÓN Y MUESTRA.....................................................................................33
7.5 UNIDAD U OBJETO DE OBSERVACIÓN.............................................................33
7.6 TÉCNICAS DE RECOLECCIÓN DE DATOS.........................................................33
7.7 TÉCNICAS DE ANÁLISIS DE DATOS...................................................................34
8. ASPECTOS ADMINISTRATIVOS................................................................................358.1 CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES......................................................................35
8.2 PRESUPUESTO.....................................................................................................36
8.3 FINANCIAMIENTO.................................................................................................36
9. REFERENCIA BIBLIOGRAFICA..................................................................................3710. ANEXOS......................................................................................................................38
10.1 MATRIZ DE FORMULACION.................................................................................38
10.2 MATRIZ DE CONSISTENCIA................................................................................40
RESUMEN
La presente investigación, realiza el diseño y análisis para la instalación de un
Gasocentro de GNV , ubicado en la esquina de la Calle Real y Jr. Parra del Riego,
distrito de El Tambo, provincia de Huancayo y departamento de Junín.
Ya que con esta investigación el Tesista buscan promover el uso del Gas natural
para sustituir al petróleo y a la gasolina por una fuente de energía mucho menos
contaminante y más económica, con la ventaja de que el territorio peruano cuenta
con reservas probadas de Gas Natural muy importantes, garantizando así el
suministro de este combustible en el tiempo.
Además de ello Existen otros factores que incentivaron a la elaboración de la
presente Tesis, tales como el ahorro significativo de los usuarios de GNV en el
consumo de combustible en las ciudades como lima, Ica, etc., el no contar aún
con gasocentros de GNV en la ciudad de Huancayo restringiéndose al uso de los
combustibles como el diésel y gasolina, y también por el desconocimiento por
parte de los estudiantes sobre el funcionamiento a detalle de un Gasocentro de
GNV, que representa un tema muy importante y que estos últimos años está
ganando protagonismo.
El diseño de la investigación es de tipo Investigación básica, nivel descriptivo,
puesto que se realizará un análisis descriptivo en la selección de las diferentes
tecnologías que se presentan en el mundo. Se analizará y seleccionará el
sistema de transporte de GNC adecuado, el sistema de descarga, el sistema de
despacho de GNV, tuberías, válvulas, la selección de equipos de seguridad y
demás accesorios.
1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA.
En el Perú, el sector transporte genera el mayor nivel de emisiones de CO2
por el consumo de combustibles, las cuales alcanzan el 40% del total. En ese
sentido, la introducción del gas natural vehicular (en adelante, GNV) se ha
constituido en un mecanismo para combatir la contaminación atmosférica,
fomentar la mitigación de GEI y luchar contra el cambio climático (Osinergmin,
2014). Es por esta razón que el Estado Peruano viene fomentando el uso
masivo del gas natural, ya que considera que el gas natural es una energía
limpia, segura y muy económica. Por lo que en el año 2012 promulgaron la
“Ley que declara de necesidad pública e interés nacional la masificación del
consumo del gas natural y la ejecución de proyectos de infraestructura de
transporte y distribución” (Congreso de la Republica del Perú, 2012) lo que
motivo al Estado Peruano a firmar contratos de concesión (contratos Boot)
con diversas empresas para llevar acabo la masificación del gas natural.
El contrato de APP para la masificación del uso de gas natural, utilizando gas
natural comprimido (GNC) a las ciudades de Abancay, Andahuaylas,
Huamanga, Huanta, Huancavelica, Huancayo, Jauja, Cusco, Juliaca y Puno,
fue firmado el 17 de octubre de 2013 por el Estado Peruano y la empresa
Transportadora de Gas Natural Comprimido Andino – TGNCA S.A.C.
(GRAÑA Y MONTERO PETROLERA), la cual se compromete en construir 3
Estaciones de Compresión en Ayacucho, 1 Estación de Compresión en
Huancavelica y 7estaciones de GNV a lo largo de la Zona alto andina.
La puesta en marcha y operación está prevista a fines del 2016, por lo que se
está destinando en la estación de compresión construida en Ayacucho una
capacidad mínima de suministro de 600m3 /hora de GNC para la ciudad de
Huancayo y 600m3/hora para la ciudad de Jauja respectivamente.
Este hecho motivo a los Realizadores de esta tesis investigar sobre el tema
de cómo podríamos llevar el GNC a la Ciudad de Huancayo y cómo
Podríamos ofertarlo para que la población en general goce de sus beneficios.
Por lo que la primera propuesta fue la implementación de un Gasocentro que
expenda GNV en la Ciudad de Huancayo.
Pero durante la investigación se encontró un sinfín de problemas y uno de los
más importantes fue como ofertar un producto que no tiene demanda por lo
que se realizó un estudio de mercado, y se tomó como base el progreso del
GNV en las diferentes regiones del Perú, como es el caso de Lima, Ica,
Lambayeque, Piura. Donde se ve que Todas esos establecimientos iniciaron
con GLP y GNV de la mano o ya existía el expendio de GLP y simplemente
se amplió para el expendio de GNV, pero nunca se implementó un
Gasocentro que expenda solo GNV, debido a que el expendio de GLP en una
primera etapa compensaría la poca demanda del GNV, Aprovechando la
demanda insatisfecha del GLP de la ciudad de Huancayo (Luis, 2013)
Por lo que en el diseño del Gasocentro de GNV a proponer incluiremos el
diseño para el expendio de GLP ya que este último será nuestro soporte pero
no será materia de investigación.
Por consiguiente, el Problema durante el desarrollo de la investigación se
centró, en de qué manera seria el diseño del gasocentro de GNV, de qué
manera seria los diseños arquitectónicos, el diseño de la distribución,
circulación y radios de giro, el diseño de las instalaciones mecánicas,
Además de ello tendríamos que hacer selección de materiales, equipos y
analizar el costo de los mismos, calcular la red interna de gas natural,
elaborar un estudio de riesgos y plan de contingencias. Paralelamente se
realizará un estudio económico de los costos de inversión y operación y el
tiempo en que estos serían recuperados.
Con lo que al finalizar esta investigación y de ser el caso se pueda concluir la
instalación por parte del Inversionista del Gasocentro de GNV, se podrá
ofertar combustibles más económicos que cualquier otro que indirectamente
no contaminaran como lo hacen los combustibles fósiles.
1.1.TEMA DE INVESTIGACIÓN.
La presente investigación se basará principalmente en la propuesta de diseño
de un Gasocentro, para el expendio de gas natural vehicular (GNV), esto
conlleva la realización de cálculos, diseño, tanto arquitectónico como de
instalaciones mecánicas, selección de componentes mecánicos y equipos,
análisis económico de las instalaciones y operación, y por último la
elaboración del estudio de riesgos y plan de contingencias todo ello como
medida para mejorar la economía de los transportistas en la ciudad de
Huancayo .
2. FORMULACIÓN DEL PROBLEMA.
2.1 PROBLEMA GENERAL.
¿De qué manera diseñar un Gasocentro de GNV para mejorar la
economía de los transportistas en la ciudad de Huancayo?
3. OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN.
3.1 OBJETIVO GENERAL.
Diseñar un Gasocentro de GNV para mejorar la economía de los
transportistas en la ciudad de Huancayo.
3.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS.
1. Elaborar el diseño de la distribución general mediante una
evaluación técnica y de seguridad.
2. Elaborar la metodología de cálculo de la red de gas natural,
selección de equipos del sistema de GNV y las características de
los mismos.
3. Elaborar el diseño del sistema eléctrico.
4. Elaborar el diseño de la distribución de los equipos de seguridad
5. Elaborar la metodología de un estudio de riesgos de siniestros para
la operación de la estación de servicio de GNV y GLP y sus
posibles implicancias en las áreas circundantes.
6. Elaborar la metodología de un plan de contingencias el cuál debe
adoptarse en caso de ocurrir un siniestro.
4. JUSTIFICACIÓN E IMPORTANCIA.
4.1 JUSTIFICACIÓN.
La necesidad de realizar esta investigación fue debido a que actualmente, el
Perú al igual que otros países viene poniendo énfasis en el uso del gas
natural como un combustible alterno, debido a la reducción considerable de la
contaminación ambiental por emisiones peligrosas y a su bajo costo en
comparación a otros combustibles. Es así que mediante el Decreto Supremo
N° 009-2006-EM “Declaran de interés nacional el uso del gas natural
vehicular”, que promover la utilización del gas natural en las diversas
actividades de la sociedad constituye una política de Estado, ya que el gas
natural posee ventajas económicas y medio ambientales en comparación a
los combustibles líquidos.
Debido a ello la implementación de un Gasocentro de GNV en la ciudad de
Huancayo se hace muy tentativo para todos, ya que contribuirá en la
disminución de contaminación ambiental y generara grandes ganancias tanto
para aquellas personas que lo utilicen como combustible alternativo como
para los propios inversionistas dueños de la estación de servicios.
Por otro lado la poca de demanda de GNV que se generara en un primer
momento obliga a la implementación del expendio del GLP en dicho
Gasocentro ya que este le dará el soporte económico que necesitará el
proyecto a inicios de su operación debido a que el GLP tiene una demanda
insatisfecha en la Ciudad de Huancayo y se podrá generar grandes
ganancias. Pero no será materia de investigación este último diseño.
4.2 IMPORTANCIA
La investigación es de suma importancia, debido a que una vez concluida la
construcción del Gasocentro de GNV, se logrará ofertar combustibles
alternativos más limpios y económicos que los combustibles fósiles. Cabe
mencionar que con la incursión de un nuevo combustible con ventajas
económicas, medioambientales y de seguridad frente a los combustibles
fósiles en la ciudad de Huancayo, se estarán reduciendo considerablemente
la contaminación ambiental por emisiones vehiculares, de igual manera se
estará beneficiando al parque automotor Huancaíno, generando un ahorro
para el transportista en el consumo diario del combustible.
Además con esta investigación se estará dando a conocer la metodología de
diseño e instalación de un Gasocentro de GNV, que dicho sea de paso el
GNV está ganando terreno en el sector transporte por sus ventajas
mencionadas líneas arriba frente a los combustibles que comúnmente se
consumen.
5. MARCO DE REFERENCIA.
5.1 ANTECEDENTES.
Mediante Decreto Supremo 064-2010-EM, el Ejecutivo aprueba la Política
Energética Nacional del Perú 2010-2040, señalando como su séptimo objetivo
el desarrollo de la Industria del gas natural y su uso en actividades
domiciliarias, de transporte, comercio e industria así como la generación
eléctrica eficiente. Asimismo, respecto al objetivo mencionado, se establecen
lineamiento de política como la sustitución de combustibles líquidos derivados
del petróleo por gas natural y la ampliación del uso del gas natural en la
población.
En el marco de la política nacional descrita, el uso masificado del gas natural
para el sector transporte corresponde una prioridad para el estado, ya que
incide y tiene un impacto en el desarrollo del país y el cuidado del medio
ambiente; tal es así que el presidente de la Republica, en su primer mensaje
del 28 de julio del 2011 señalo: “Masificaremos el uso del gas natural
vehicular (GNV) como combustible barato y accesible a todos”.
Fernández Portilla, Hugo Helver (2011) Desarrolló la tesis titulado “ESTUDIO
DE AMPLIACION Y MODIFICACION DE UN GRIFO PARA EL EXPENDIO
DE GLP Y DE GNV CON TANQUES DE 10,53 m3 Y DE 14,6 m3 DE
CAPACIDAD DE AGUA RESPECTIVAMENTE” para obtener el título
profesional de Ingeniero Mecánico en la Universidad Nacional de Ingeniería,
Perú. Quien indica lo siguiente: En estos momentos, en los que el Perú se
encuentra inmerso en un creciente interés por el consumo de gas licuado
(GLP) y gas natural vehicular (GNV) en el área de transporte público, resulta
de importancia el conocer, en general, sobre el diseño de Gasocentros y en
particular, sobre las instalaciones electromecánicas para estos combustibles.
Más aún, ahora que el gobierno peruano está más interesado en el consumo
de gas natural no sólo para el transporte público sino también en el campo
domiciliario e industrial y aprovechar así el gas de Camisea. En dicha
investigación, realiza el diseño para la ampliación de un grifo existente para el
expendio de GLP y GNV, en donde se da a conocer sobre las
consideraciones técnicas, legales y económicas para el diseño del
Gasocentro.
En el Perú se encuentra la investigación titulada: “MASIFICACION DEL GAS
EN EL PERU EXPERIENCIA Y PERSPECTIVA” cuyo autor corporativo es
Osinergmin, del año 2014; el cual indica que: los beneficios del gas natural no
solo inciden en los sectores residenciales, comerciales e industriales, también
lo hace en el sector transporte a través del uso del GNV, el cual propicia la
renovación constante del parque automotor del país por las ventajas
económicas y medioambientales del nuevo combustible por lo que el
transporte público opere esencialmente con gas natural vehicular (GNV) es un
imperativo económico, social y ambiental absolutamente factible, si se
considera la alta competitividad de este combustible con relación con sus
sustitutos y se establecen los mecanismos para incentivar su aplicación y que
los transportistas puedan beneficiarse con el uso de un combustible
económico y amigable con el medio ambiente.
5.2 MARCO TEÓRICO
5.2.1 GAS NATURAL
Es un energético natural de origen fósil, que se encuentra normalmente en
el subsuelo continental o marino. Se formó hace millones de años cuando
una serie de organismos descompuestos como animales y plantas,
quedaron sepultados bajo lodo y arena, en lo más profundo de antiguos
lagos y océanos. En la medida que se acumulaba lodo, arena y sedimento,
se fueron formando capas de roca a gran profundidad. La presión causada
por el peso sobre éstas capas más el calor de la tierra, transformaron
lentamente el material orgánico en petróleo crudo y en gas natural. El gas
natural se acumula en bolsas entre la porosidad de las rocas subterráneas.
Pero en ocasiones, el gas natural se queda atrapado debajo de la tierra por
rocas sólidas que evitan que el gas fluya, formándose lo que se conoce
como un yacimiento.
La composición del gas natural incluye diversos hidrocarburos gaseosos,
con predominio del metano, por sobre el 90%, y en proporciones menores
etano, propano, butano, pentano y pequeñas proporciones de gases inertes
como dióxido de carbono y nitrógeno. En el cuadro 1, se muestra la
composición del gas natural, sin embargo esto varía según el yacimiento.
Cuadro 1: Composición del gas natural
Componente Nomenclatura Composición Estado naturalMetano
Etano
Propano
Butano
Pentano
Hexano
Nitrógeno
Gas carbónico
(CH4)
(C2H6)
(C3H8)
(C4H10)
(C5H12)
(C6H14)
(N2)
(CO4)
95,08%
2,14%
0,29%
0,11%
0,04%
0,01%
1,94%
0,39%
Gas
Gas
Gas licuable
Gas licuable
Líquido
Líquido
Gas
Gas
Fuente: Ministerio de Energía y Minas (MEM)
Características
El gas natural se consume tal y como se encuentra en la naturaleza.
Desde que se extrae de los yacimientos hasta que llega a los hogares y
puntos de consumo, el gas natural no pasa por ningún proceso de
transformación.
La estructura molecular más simple del gas natural facilita que queme
limpiamente, por ello su combustión no produce partículas sólidas ni
azufre.
El gas natural es una de las fuentes de energía fósiles más limpia ya
que es la que emite menos gases contaminantes (SO2, CO2, NOx y
CH4) por unidad de energía producida.
5.2.2 GAS NATURAL DE CAMISEA
El inicio de la operación comercial del gas natural de Camisea se realizó el
20 de agosto del año 2004. Esto se logró gracias a que cada uno de los
eslabones que conforman la cadena del gas natural estuvo operativo de
acuerdo a lo previsto en los respectivos contratos. La mencionada puesta
en operación tomó más de 15 años desde su descubrimiento (Osinergmin,
2006), conforme se observa en el Cuadro 2.
Cuadro 2: Evolución del Proyecto Camisea: Principales acontecimientosEtapa Acontecimiento
Julio 1981 Se suscribió el Contrato de Operaciones Petrolíferas por los lotes 28 y 42 con la empresa SHELL.
1983 - 1987Como resultado de la perforación de 5 pozos exploratorios, la empresa SHELL descubre los yacimientos del gas de Camisea
Marzo 1988 Se firma el Acuerdo de Bases para la explotación de Camisea entre SHELL y PETROPERÚ
Agosto 1988 Se da por concluida la negociación de un contrato con SHELL sin llegarse a un acuerdo
Marzo 1994 Se firma un Convenio para la Evaluación y Desarrollo de los yacimientos de Camisea entre SHELL y PERUPETRO
Mayo 1995SHELL entrega el Estudio de Factibilidad y solicita a PERUPETRO el inicio de la negociación de un Contrato de Explotación de los yacimientos de Camisea
Mayo 1996Se completó la negociación y se suscribió el Contrato de Explotación de los yacimientos de Camisea entre el Consorcio SHELL y PERUPETRO
Julio 1998El Consorcio SHELL-MOBIL comunica su decisión de no continuar con el Segundo Período del Contrato, por consiguiente el contrato queda resuelto
Mayo 1999
La Comisión de Promoción de la Inversión Privada (COPRI) acuerda llevar adelante un proceso de promoción para desarrollar el Proyecto Camisea mediante un esquema segmentado, que comprende módulos independientes de negocios
Mayo 1999 El 31 de Mayo, el Comité Especial del Proyecto Camisea (CECAM) convocó a Concurso Público Internacional para otorgar el Contrato de Licencia para la explotación de
Camisea, y las Concesiones de Transporte de Líquido y Gas desde Camisea hasta la costa y de Distribución de Gas en Lima y Callao
Diciembre 2000Se suscriben los Contratos para el Desarrollo del Proyecto Camisea con los consorcios adjudicatarios de los Concursos llevados a cabo por el CECAM
Agosto 2004 Se inicia la operación comercial del Proyecto Camisea
Fuente: Osinergmin (2006)
La incorporación del gas natural en la matriz energética peruana ha
contribuido a mitigar la generación de emisiones de gases de efecto
invernadero, en particular el dióxido de carbono (CO2), puesto que el sector
industrial, la generación eléctrica, el transporte vehicular, las empresas y
agentes económicos han sustituido combustibles como diésel 2, gasolinas
y petróleos residuales por un combustible más barato y menos
contaminante como el gas natural. Esta mitigación de emisiones de los
últimos 10 años ha permitido que el Perú contribuya de manera significativa
en la lucha mundial contra el cambio climático y la preservación de la
calidad ambiental.
El yacimiento de gas Camisea se ubica en la selva sur del Perú, en la
región Cusco a más de 400 km al este de Lima. El lote 88 (en el cual se
basa el proyecto Camisea) incluye los yacimientos San Martín y Cashiriari,
ubicados en el distrito de Echarate, provincia de La Convención.
Actualmente, la extracción de gas natural y líquidos de gas natural se
realiza sólo del yacimiento San Martín.
El gas de Camisea tiene tres componentes; extracción, transporte y
distribución (ver figura 1).
Figura 1: Componentes y actividades del Proyecto Camisea
Fuente: (Banco Interamericano de Desarrollo, 2007)
De la figura 1, las estaciones de venta al público de GNV se encuentran en
la fase de distribución, en donde se tomará mayor interés para la
elaboración de la presente investigación.
5.2.2.1 Gas natural Vehicular (GNV)
Es la traducción al español de NGV (Natural Gas for Vehicles) que son las
siglas utilizadas a nivel mundial para identificar al Gas Natural Vehicular,
que para el caso del Perú es el Gas Natural proveniente de Camisea o de
cualquier yacimiento gasífero que luego de ser comprimido en las
estaciones de servicio es almacenado en cilindros de vehículos
especialmente diseñados para tal fin.
5.2.3 GASOCENTRO DE GNV
Un Gasocentro de GNV, es un punto o área donde se realiza la recepción y
despacho de gas natural a vehículos convertidos a GNV.
Existen dos tipos de Gasocentro, los Gasocentros comunes y los
Gasocentros Virtuales, esta última se estila instalar en lugares alejados, por
donde no pasa la red de distribución de gas natural, a diferencia de las
Gasocentros de GNV comunes que sí cuentan con un abastecimiento de
La red de distribución de gas natural, dicha red de distribución está a cargo
de la empresa GAS NATURAL DEL PERÚ (Cálidda) y CONTUGAS, en la
ciudad de Lima e Ica respectivamente.
Un Gasocentro de GNV virtual, necesita un área adicional (unidad de
trasvase de GNC) para la descarga de gas natural comprimido. El GNC es
esencialmente gas natural almacenado a altas presiones, habitualmente
entre 200 y 250 bar, según la normativa de cada país. Según Osinergmin
(2011); “Cuando hay poblaciones retiradas de los gasoductos y la
demanda de gas no justifica económicamente la construcción del
gasoducto, se puede utilizar el sistema de gas natural comprimido”.
Huancayo es una ciudad bastante alejada del gasoducto, por ello es base
para la investigación el sistema de GNC (ver figura 2).
Figura 2: Esquema del GNC para uso automotor (gasoducto móvil).
Fuente: (Osinergmin, 2011)
5.2.4 SISTEMA DE TRANSPORTE DE GNC
El medio de transporte terrestre que se emplea para esta actividad está
conformado por un tracto camión y un semirremolque en el que está
instalado el módulo contenedor de GNC, entre ellas se tiene diferentes
tecnologías en el mundo.
Tecnología Argentina (GALILEO) - Gasoductos Virtuales
En la actualidad operando por la Empresa GNC Energía. Este sistema
fundamenta su tecnología en conceptos de diseño totalmente modulares
que permiten la construcción de instalaciones de abastecimiento de Gas
Natural por carretera en forma rápida, sencilla y económica, totalmente
escalable en función del crecimiento de la demanda.
La versatilidad del sistema está apoyada en 3 emprendimientos
tecnológicos de última generación desarrollados por la Empresa.
Estaciones Modulares De Compresión De GNC Microskid® /
Microbox® / Booster®
Plantas Modulares De Regulación De Presión
Sistema Modular De Almacenamiento Y Transporte De Gas Natural
“Mat”.
Figura 3. Tecnología Argentina de transporte de GNC (Galileo)
Tecnología Brasilera– NEOGAS PERU S.A.
La tecnología de NEOGAS usa cilindros de GNC, en donde la descarga del
gas es a través de fluido hidráulico. Dicho fluido actúa como un pistón no
miscible con el GNC.
Estos vehículos, especialmente acondicionados, transportan el Gas Natural
Comprimido llevándolo hasta el local de despacho del cliente, en donde por
medio de un equipo especializado de trasvase por fluido hidráulico llamado
HPU, le da al grifo la capacidad de despachar GNV a los vehículos a una
presión constante (220 Bar) con un flujo constante, y un ahorro
considerable de energía durante este proceso, ya que el HPU a diferencia
de un compresor, no requiere de Media Tensión (10,000 volts) y su
consumo eléctrico es muy bajo.
Figura 4. Trasvase por fluido hidráulico
Tecnología Coreana - Transporte con 8 tubos (Cilindros tipo 1)
Cuenta con una tecnología para el transporte de GNCque usa recipientes
horizontales de GNC que no cuentan con fluido de impulsión, si no que se
descargan por vasos comunicantes en función al consumo del gas.
Figura 5. Tecnología Coreana de transporte de GNC
Tecnología Canadiense -GASCOP - Cilindros Tipo 2:
Cuentan con la tecnología Floating Pipeline Company Incorporated (FPC
Inc.) para el transporte de GNC, en la cual han logrado menor número de
recipientes pero un mayor diámetro de los mismos, generando mayor
volumen de carga en comparación de los recipientes de menor diámetro o
con los cilindros verticales.
Figura 6. Tecnología Canadiense de transporte de GNC
Grifos Espinoza S.A: Transporte con Tubos Verticales (Cilindros tipo
1)
Cuenta con cilindros verticales montados a un semirremolque. Este tipo de
tecnología es el más utilizado, debido a su maniobrabilidad al igual que la
tecnología MATT (Galileo), se puede regular el largo total del
semirremolque, esto disminuyendo la cantidad de cilindros, y en el caso de
Galileo, reduciendo la cantidad de contenedor MATT.
Figura 7. Transporte con cilindros verticales
Energy Gas S.A.C- Transporte con 35 tubos Horizontales – PENTA
GAS – EKC (Everest Kanto Cylinder Ltda.) - Cilindros tipo 1
Cuenta con cilindros horizontales de diámetro menor, logrando transportar
una cantidad de 35 tubos. Este tipo de tecnología no es el más conveniente
debido a que el vehículo y el semirremolque necesitan de carreteras más
rectas, con un mayor radio de giro en las curvas, etc.
Figura 8. Transporte con cilindros horizontales
5.2.5 CONSIDERACIONES TÉCNICAS Y DE SEGURIDAD PARA EL
DISEÑO DE UN GASOCENTRO DE GNV
Todo el diseño se debe realizar acorde a la normativa vigente respetando
las medidas y distancias de seguridad todo ello para cuidar la integridad del
personal que labora, usuarios del servicio y la población en general.
Por lo que detallaremos las normativas que rigen el sector:
Decreto Supremo N° 006-2005-EM, mediante el cual se aprueba el
Reglamento para la Instalación y Operación de Establecimientos de
Venta al Público de Gas Natural Vehicular y sus modificatorias,
Decreto Supremo N° 050-2007-EM y Decreto Supremo N° 003-
2008-EM.
Norma Técnica Peruana NTP 111.019, Gas Natural Seco. Estación
de servicio para venta al público de Gas Natural Vehicular.
Decreto Supremo Nº 057-2008-EM, mediante el cual se aprueba el
Reglamento de Comercialización de Gas Natural Comprimido y Gas
Natural Licuefactado.
Norma Técnica Peruana NTP 111.031, Gas Natural Seco. Estación
de compresión, módulos contenedores o de almacenamiento, y
estación de descarga para el Gas Natural Comprimido.
5.2.6 ASPECTOS BÁSICOS DE SEGURIDAD PARA EL DISEÑO DE UN
GASOCENTRO DE GNV VIRTUAL
5.2.6.1 Unidad de Trasvase de GNC
Conjunto de instalaciones de recepción, almacenamiento y trasvase del
GNC, que permiten efectuar la descarga a instalaciones fijas de los
consumidores directos de GNC y/o establecimientos de venta al público de
GNV o Gasocentros en donde se expenda GNV.
Diseño de la Unidad de trasvase de GNC
El diseño de una estación de descarga de GNC se realizará de acuerdo a
lo dispuesto en el presente reglamento (D.S. Nº 057-2008-EM) y a la
Norma Técnica Peruana (NTP) aplicable como es la NTP 111.031 y NTP
111.019, si existiese un caso especial no contemplada en el reglamento y
las NTPs, nos basamos en las normas técnicas internacionales
reconocidas por la autoridad competente.
En lo que corresponde a la ubicación y emplazamiento de la estación de
descarga, punto de descarga, playa de estacionamiento, distancias
mínimas de seguridad, recinto para compresores y almacenamiento (RCA),
sistema de tuberías, dispositivos de alivio, válvulas y accesorios, paradas
de emergencia, especificaciones mínimas para mangueras y conectores de
descarga, sistema de control de descarga, ensayos en las instalaciones,
inspecciones, medidas de seguridad, revisiones periódicas y procedimiento
de seguridad durante la descarga, calidad del gas natural, deben cumplir
con lo establecido en el capítulo 5 de la NTP 111.031.
Distancias de seguridad
Distancia de seguridad desde los puntos de emanación de gases o
almacenamiento a edificaciones.
Cuadro 4: Distancia de seguridad a edificaciones.
Fuente: NTP 111.031 INDECOPI
Distancia de los puntos de emanación de gases a las líneas
eléctricas aéreas son :
Cuadro 5: Distancia de seguridad a líneas eléctricas
Fuente: NTP 111.031 INDECOPI
Queda terminantemente prohibida la instalación de talleres para la
reparación de unidades automotrices o de otros talleres donde se pueda
generar chispas o exista la necesidad de hacer uso de fuego abierto.
En el proceso de descarga, la distancia entre el punto de descarga y
la parte más saliente del vehículo que transporta el GNC debe ser
por lo menos de un (1) metro. Con el propósito de evitar que el
conjunto móvil de GNC se ponga en movimiento durante la
operación de descarga, debe construirse un tope fijo de contención
de 20 cm de altura mínima, o proveer al vehículo de cuatro (4)
calzas (cuñas). Las Dimensiones serán las apropiadas al peso del
vehículo y diámetro de las ruedas.
Módulos contenedores o de almacenamiento.
Los módulos contenedores o de almacenamiento de GNC deben ubicarse
en el patio de almacenamiento y deberán tener un cerco de seguridad para
impedir el acceso de personas no autorizadas y esta no debe tener techo.
Válvulas.
la válvula automática de corte rápido o exceso de flujo y la válvula de
control remoto deberán ubicarse aguas abajo del almacenamiento de GNC
y cumplir con lo establecido con el apartado 10.5 del NTP 111.019.
Parada de emergencia.
La estación de descarga debe tener pulsadores de parada de emergencia
de restitución manual, y debe cumplir en lo aplicable con lo establecido en
el capítulo 11 del NTP 111.019
Carteles de prevención
Los módulos estarán provistos de cómo mínimo los siguientes carteles de
prevención instalados en las cuatro caras verticales, en lugar visible, con
caracteres de altura igual o mayor que 25 mm:
Gas natural alta presión.
Prohibido fumar.
Dirección y teléfono del operador.
Prohibido fuego abierto.
Adicionalmente debe señalizarse con el símbolo de la NTP 399.015
el número de las Naciones Unidas (UN 1971) y la simbología de la
NFPA (1, 4, 0).
Figura 9. Punto de descarga de GNC (Unidad de Trasvase de GNC)
5.2.6.2 Gasocentro de GNV
a) Recinto de compresión y Almacenamiento (RCA)
Los equipos de compresión y almacenamiento se instalan dentro de
recintos conformados por muros de hormigón armado, con una
resistencia al fuego de 3 horas.
Los accesos a dicho recinto, son de tipo laberíntico y opuesto,
conduciendo a pasillos, corredores y pasos comunes que constituyen
medio de escape ante una emergencia.
Compresores de GNV
Es la encargada (ver figura 5.3) de tomar el gas de la descarga de
GNC, elevando la presión a 250 bares, para posteriormente
almacenarlo y de esta manera proporcionar un llenado rápido a los
tanques de los vehículos.
Figura 10. Compresor de GNV
Instalación del equipo de compresión
Se deberá asegurar que las bases sean apropiadas para el sitio de
ubicación del compresor, de acuerdo con las especificaciones y
planos suministrados por el fabricante del mismo, según sea
aplicable. Las bases deben tener en cuenta la vibración, el balance
dinámico, y las características de amortiguación presentes en las
condiciones de velocidad bajo carga de trabajo.
Se deberá verificar la especificación de la placa del piso existente
para asegurar que las mismas cumplen con los requisitos indicados
por el fabricante del compresor.
Modulo fijo de almacenamiento
Serán cilindros de acero dispuestos de manera vertical cuya función es
almacenar el gas que entrega el compresor a una presión de 250 bares
y que posteriormente pasa a los dispensadores por medio de tuberías
que están conectadas a la batería de los cilindros.
Figura 11: Módulo de almacenamiento de GNV
b) Dispensadores de GNV
Las dimensiones de las islas de dispensadores deben cumplir con lo
especificado en la Tabla 3.2 y Figura 3.3.
Cuadro 7: Dimensiones de la isla de dispensadores.
Fuente: Norma Técnica Peruana 111.019.2006
Figura 12: Dimensiones de las Islas de los Dispensadores
Deben tener defensas de concreto, fierro o cualquier otro diseño
efectivo contra choques, las que se destacarán con pintura de fácil
visibilidad.
Las islas tendrán una altura mínima de quince centímetros (0,15 m)
sobre el nivel del suelo, y deberán estar dispuestas de tal manera
que quede un espacio libre de cincuenta centímetros (0,50 m)
como mínimo entre la defensa y el dispensador para impedir
eventuales golpes a los equipos.
5.3 MARCO CONCEPTUAL
5.3.1 DEFINICIONES CONCEPTUALES
La presente investigación se compone de una variable independiente
GASOCNETRO DE GNV y una variable dependiente que es MEJORA DE
LA ECONOMIA DE LOS TRANSPORTISTAS.
Gasocentro de GNV
Lugar o punto donde se realiza el expendio de GNV mediante
dispensadores exclusivo para uso automotor sujetándose a la normativa
vigente. Sus dimensiones son: Distribución general, instalaciones, equipos,
financiamiento.
Economía de los transportistas
Hace referencia al costo del combustible para abastecer a su unidad,
kilómetros recorridos y cuanta ganancia genera con ello sus dimensiones
son: costo de combustible, recorrido, ganancia, financiamiento.
5.3.2 DEFINICIONES OPERACIONALES
Gasocentro de GNV
Variable que expresa el diseño de un Gasocentro de GNV, mediante la
Evaluación técnica y de seguridad, Calculo y dimensionamiento de la red
interna de GNV, Selección de la tecnología adecuada en cada etapa y
proceso y por último la Evaluación económica financiera.
Economía de los transportistas
Variable que expresa la Economía de los transportistas mediante el
Registro de precios de los combustibles en el portal FACILITO de
OSINERGMIN, Registro de Capacidad de recorrido del combustible,
Calculo de ganancia con GNV y ganancia con otros combustibles,
Evaluación económica financiera de la conversión GNV.
6. HIPÓTESIS
Si se diseña un Gasocentro de GNV mediante el sistema de GNC (gasoducto
móvil), y respetando las normas de seguridad establecidas por el Estado,
entonces se podrá mejorar la economía de los transportistas en la ciudad de
Huancayo.
7. TIPO DE INVESTIGACIÓN DISEÑO METODOLÓGICO
7.1 TIPO DE INVESTIGACIÓN
El tipo de investigación es básica
7.2 NIVEL DE INVESTIGACIÓN
El nivel de investigación que se ha utilizado es descriptivo debido a que se
describen los resultados que se obtendría del diseño e instalación de un
Gasocentro de GNV.
7.3 DISEÑO DE LA INVESTIGACIÓN
El diseño de la investigación es descriptivo simple porque se busca recoger
información actualizada sobre el objeto de investigación.
Diagrama: M → O
Donde:
M: Muestra u objeto en que se realizará el estudio
O: Observación de la muestra.
No podemos suponer las influencias de algunas variables. Nos limitamos a
recoger información de la situación actual.
7.4 POBLACIÓN Y MUESTRA
Población:
Todos los Gasocentros de GNV mediante sistema de GNC, que
actualmente se encuentran en funcionamiento en el Perú.
Muestra:
Futuro Gasocentro de GNV con sistema de GNC, Ubicado en la esquina de
la Calle Real y Jr. Parra del Riego, distrito de El Tambo, provincia de
Huancayo y departamento de Junín.
7.5 UNIDAD U OBJETO DE OBSERVACIÓN
Gasocentro de GNV con suministro por sistema GNC.
7.6 TÉCNICAS DE RECOLECCIÓN DE DATOS
Para el proceso de investigación, se realizará técnicas para obtener
suficiente y deseada información, en primer lugar está técnica documental
con lo que se realizarán la recopilación de evidencias, información de
Gasocentro de GNV en operación y los componentes de las mismas. Los
instrumentos a utilizar son: informes, documentos institucionales, memorias
y estadísticas.
También se realizará la técnica empírica, específicamente la observación y
entrevistas. Los instrumentos a utilizar serán: cámaras fotográficas, hojas
de registro y guías de entrevista.
7.7 TÉCNICAS DE ANÁLISIS DE DATOS
Para el análisis de datos se ha utilizado la estadística en la que
analizaremos e interpretaremos cada resultado obtenido de la
recopilación de datos.
8. ASPECTOS ADMINISTRATIVOS.
8.1 CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES
Tabla 8.1: Cronograma de actividades
Actividades2015
AGOSTO SETIEMBRE OCTUBRE NOVIEMBRE DICIEMBRE
Tema definidoProblema y objetivos definidosMarco teórico definidoDiseño de la investigaciónTécnicas de investigaciónInforme Plan de tesisOperacionalización de la investigación.Modelo de observaciones.1er informe de avanceMedicionesInterpretación2do informe de avanceRedacción de borrador de tesisNormas APAPresentaciones.PresustentaciónInforme de aprobación
Los informes serán presentados por el asesor al decano.
8.2 PRESUPUESTO
Tabla 8.2: Presupuesto de gastos
Item Descripción Precio unitario(s/) Precio total
(s/)
1 USB 60 60.00
2 Pasajes ---- 1000.00
3 Viaticos 100 por mes 500.00
4 Llamadas ---- 150.00
5 Libros u objetos de información
---- 600.00
6 Impresión de Normas y Reglamentos.
150 150.00
7 Impresiones, ploteos, copias, empastado.
150,00 por 4 ejemplares
600.00
8 Alquiler y compra de equipos de medicion.
150 150.00
9 Otros 200 200.00
TOTAL GENERAL 3,410.00
8.3 FINANCIAMIENTO
Toda la investigación será autofinanciado por el tesista.
9. REFERENCIA BIBLIOGRAFICA
Bibliografía
Banco Interamericano de Desarrollo. (2007). Proyecto Camisea: Impacto
sobre el mercado del Gas Natural y Estimación de los Beneficios
Económicos.
Congreso de la Republica del Perú. (2012). Ley que declara de necesidad
publica e interes nacional la masificacion del consumo del gas natural y la
ejecucion de proyectos de infraestructura de transporte y distribucion.
LIMA.
Espinoza Montes, C. A. (2010). Metodología de investigación tecnológica.
Pensando en sistemas. Huancayo, Perú: Imagen Gráfica SAC.
Transportista con pocas ganancias.
Mejora de la Economía de los transportistas
VariableIndependiente
VariableDependiente
Jimenez, F., & Levano, E. (2014). Análisis del parque vehicular a GNV:
menores costos y baja de emisiones contaminantes. PVPerú, 4.
Lazo Gutiérrez, L. (2013). Instalacion y operación de estaciones de
servicios con gas natural en Arequipa. Arequipa.
López Rojas, S. A. (2008). Consideraciones técnicas y económicas de
vehículos a gas natural. Lima: Pontificia Universidad Católica del Perú.
Luis, P. O. (2013). Ampliacion de una estacion de servicios para satisfacer
la demanda de GLP del parque automotor de la ciudad de Huancayo.
Huancayo.
Osinergmin. (2006). ¿Qué significa el proyecto Camisea? Lima.
Osinergmin. (2011). II Foro Regional de Hidrocarburos: Medios de
transporte del gas natural comprimido (GNC) y gas natural licuado (GNL).
Osinergmin. (2014). El proyecto Camisea y la mitigación del cambio
climático en el Perú. Lima.
10. ANEXOS
10.1 MATRIZ DE FORMULACIÓN
GASOCENTRO DE GNV
Formulación del título
VI Enlace VD DelimitaciónPropuesta de diseño de un
Gasocentro de GNVPara Mejorar la economía de los
transportistasCiudad de Huancayo
Formulación del tema
Verbo VI Enlace VD DelimitaciónDiseñar Gasocentro de GNV Para Mejorar la economía de los
transportistasCiudad de Huancayo.
Formulación del problema
Interrogante VI Enlace Verbo VD Delimitación¿De qué manera diseñar
Gasocentro de GNV Para mejorar la economía de los transportistas
Ciudad de Huancayo.
Formulación del objetivo
Propósitos FinesVerbo VI Medios Verbo VD Delimitación
Diseñar Gasocentro de GNV para mejorar economía de los transportistas
ciudad de Huancayo
Formulación de la hipótesis Proceso lógico
VI Medios Proceso lógico
VD Delimitación
Si se diseña
Gasocentro de GNV
mediante el sistema de GNC (gasoducto móvil), y respetando las normas de seguridad establecidas por el Estado
Entonces se mejorara
la economía de los transportistas
Ciudad de Huancayo.
10.2 MATRIZ DE CONSISTENCIA
Autores: RAMOS DE LA CRUZ ALCIDES ROY
Título: Propuesta de diseño de un Gasocentro de GNV para mejorar la economía de los transportistas en la ciudad de Huancayo
Planteamiento del problema Marco de referencia MetodologíaFormulación del problema Antecedentes Tipo:
PROPUESTA DE DISEÑO DE UN GASOCENTRO DE GNV PARA MEJORAR LA ECONOMIA DE LOS TRANSPORTISTAS EN LA CIUDAD DE HUANCAYO
Fernández Portilla, Hugo Helver (2011) Desarrolló la tesis titulado “ESTUDIO DE AMPLIACION Y MODIFICACION DE UN GRIFO PARA EL EXPENDIO DE GLP Y DE GNV CON TANQUES DE 10,53 m3 Y DE 14,6 m3 DE CAPACIDAD DE AGUA RESPECTIVAMENTE” para obtener el título profesional de Ingeniero Mecánico en la Universidad Nacional de Ingeniería, Perú. Quien indica lo siguiente: En estos momentos, en los que el Perú se encuentra inmerso en un creciente interés por el consumo de gas licuado (GLP) y gas natural vehicular (GNV) en el área de transporte público, resulta de importancia el conocer, en general, sobre el diseño de Gasocentros y en particular, sobre las instalaciones electromecánicas para estos combustibles. Más aún, ahora que el gobierno peruano está más interesado en el consumo de gas natural no sólo para el transporte público sino también en el campo domiciliario e industrial y aprovechar así el gas de Camisea. En dicha investigación, realiza el diseño para la ampliación de un grifo existente para el expendio de GLP y GNV, en donde se da a conocer sobre las consideraciones técnicas, legales y económicas para el diseño del Gasocentro.
En el Perú se encuentra la investigación titulada: “MASIFICACION DEL GAS EN EL PERU EXPERIENCIA Y PERSPECTIVA” cuyo autor corporativo es Osinergmin, del año 2014; el cual indica que: los beneficios del gas natural no solo inciden en los sectores residenciales, comerciales e industriales, también lo hace en el sector transporte a través del uso del GNV, el cual propicia la renovación constante del parque automotor del país por las ventajas económicas y medioambientales del nuevo combustible por lo que el transporte público opere esencialmente con gas natural vehicular (GNV) es un imperativo económico, social y ambiental absolutamente factible, si se considera la alta competitividad de este combustible con relación con sus sustitutos y se establecen los mecanismos para incentivar su aplicación y que los transportistas puedan beneficiarse con el uso de un combustible económico y amigable con el medio ambiente..
Investigación BásicaNivel:DescriptivaDiseño:El diseño de la investigación es descriptivo simple porque se busca recoger información actualizada sobre el objeto de investigación.
Diagrama: M → ODonde:M: Muestra u objeto en que se realizará el estudio
O: Observación de la muestra.
Objetivo general Diseñar un Gasocentro de GNV como medida para mejorar la economía de los transportistas en la ciudad de Huancayo.
Objetivos específicos Variables1. Elaborar el diseño de la distribución general mediante una
evaluación técnica y de seguridad.2. Elaborar la metodología de cálculo de la red de gas
natural, selección de equipos del sistema de GNV y las características de los mismos.
3. Elaborar el diseño del sistema eléctrico.4. Elaborar el diseño de la distribución de los equipos de
seguridad5. Elaborar la metodología de un estudio de riesgos de
siniestros para la operación de la estación de servicio de GNV y GLP y sus posibles implicancias en las áreas circundantes.
6. Elaborar la metodología de un plan de contingencias el cuál debe adoptarse en caso de ocurrir un siniestro.
VI: Gasocentro de GNVVD: Economía de los transportistas
Población:
Todos los Gasocentros de GNV mediante sistema de GNC, que actualmente se encuentran en funcionamiento en el Perú.
Hipótesis general Teoría básicaSi se diseña un Gasocentro de GNV mediante el sistema de GNC (gasoducto móvil), y respetando las normas de seguridad establecidas por el Estado, entonces se podrá mejorar la economía de los transportistas en la ciudad de Huancayo.
Teoría del sistema de transporte de gas natural.
Teoría del sistema de abastecimiento de gas natural a estaciones de servicio virtuales.
Teoría de las instalaciones de estaciones de servicio de expendio de GNV
Teoría del sistema de despacho de GNV
Muestra:Futuro Gasocentro de GNV con sistema de GNC, Ubicado en la esquina de la Calle Real y Jr. Parra del Riego, distrito de El Tambo, provincia de Huancayo y departamento de Junín.Técnicas de recolección de datosTécnica empírica Técnica documentalDefinición conceptual
Gasocentro de GNV: Lugar o punto donde se realiza el expendio de GNV mediante dispensadores exclusivo para uso automotor sujetándose a la normativa vigente. Sus dimensiones son: Distribución general, instalaciones, equipos, financiamiento.
Economía de los transportistas: Hace referencia al costo del combustible para abastecer a su unidad, kilómetros recorridos y cuanta ganancia genera con ello sus dimensiones son: costo de combustible, recorrido, ganancia, financiamiento.
Técnicas de procesamiento de datos:Para el análisis de datos se ha utilizado la estadística en la que analizaremos e interpretaremos cada resultado obtenido de la recopilación de datos.Procedimientos de la investigación
Elección del objeto de observación
Recolección y análisis de información
Elaboración del diseño
Análisis y observación de los resultados
Definición operacional
Gasocentro de GNV: Variable que expresa el diseño de un Gasocentro de GNV, mediante la Evaluación técnica y de seguridad, Calculo y dimensionamiento de la red interna de GNV, Selección de la tecnología adecuada en cada etapa y proceso y por último la Evaluación económica financiera.
Economía de los transportistas: Variable que expresa la Economía de los transportistas mediante el Registro de precios de los combustibles en el portal FACILITO de OSINERGMIN, Registro de Capacidad de recorrido del combustible, Calculo de ganancia con GNV y ganancia con otros combustibles, Evaluación económica financiera de la conversión GNV.
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