1. Red de Gas: ¿Qué es?
El gas natural es una mezcla de elementos, cuyos componentes son hidrocarburos gaseosos provenientes de fósiles que se encuentran frecuentemente en yacimientos de petróleo o carbón. Se ubica en el tercer lugar entre las fuentes de energía primarias. El proceso de producción es simple:
- El gas natural se extrae mediante perforaciones en pozos terrestres o en los océanos.
- Se transporta por gasoductos o buques hasta la planta de depurado y transformación.
- Se conduce hacia una red de gas o a las zonas de almacenamiento.
2. Proceso de Producción
Exploración
La exploración es una etapa crucial del proceso. En los primeros años de la industria del gas natural, la perforación de pozos se realizaba de manera intuitiva debido al desconocimiento del producto. Sin embargo, hoy en día, considerando los altos costos de extracción, las compañías no pueden arriesgarse a excavar en cualquier lugar.
Los geólogos desempeñan un papel fundamental en la identificación de napas de gas. Para encontrar una zona con potencial de gas natural, analizan la composición del suelo y la comparan con muestras de áreas donde ya se ha encontrado. También realizan análisis específicos, como el estudio de las formaciones rocosas, para identificar posibles bolsas de gas natural. Las técnicas de prospección han evolucionado, proporcionando información valiosa sobre la existencia de depósitos de gas natural. Cuanto más precisas sean estas técnicas, mayor será la probabilidad de éxito en la perforación.
Extracción
El gas natural se extrae cavando un hueco en la roca, ya sea en tierra o mar. El equipo utilizado depende de la ubicación de la bolsa de gas y la naturaleza de la roca. Generalmente, el gas natural se encuentra bajo presión y fluye del pozo sin intervención externa. Sin embargo, en ocasiones se requieren bombas u otros métodos más complejos para obtener el gas.
Tratamiento
El tratamiento del gas natural implica su reagrupamiento, acondicionamiento y refinado para transformarlo en energía útil para diversas aplicaciones.
Transporte y Almacenamiento
El transporte puede ser terrestre, a través de gasoductos de acero con diámetros entre 20 y 42 pulgadas. Debido a la alta presión del gas natural, se instalan estaciones de compresión a lo largo de los gasoductos para mantener la presión necesaria. También puede transportarse por mar en buques, en forma de gas natural licuado (GNL). Este proceso involucra una planta de licuado, barcos de transporte a baja temperatura y presurizados, y terminales de regasificación.
El gas natural se almacena en depósitos subterráneos antes de llegar al consumidor para hacer frente a las variaciones estacionales de la demanda. Estos depósitos suelen ubicarse cerca de los mercados consumidores.
3. Características de la Red
El desarrollo morfológico de las redes es de tipo arborescente, partiendo desde un regulador de presión hasta los edificios, que pueden estar ubicados a varios kilómetros de distancia. La conexión se realiza mediante tuberías a media presión.
- Profundidad: Las conducciones se instalan a una profundidad media de 1 metro sobre la generatriz superior del tubo, lo que proporciona resistencia a las solicitaciones y esfuerzos del terreno.
- Trazado: El trazado ideal es la línea recta para minimizar las distancias y optimizar los costos. Sin embargo, la topografía, la geotecnia y las vías de comunicación pueden obligar a trazados poligonales, que tienen la ventaja de ser prácticamente invisibles, reduciendo el impacto estético y ambiental. Es importante encontrar un equilibrio entre la claridad geométrica, las distancias a los núcleos urbanos y evitar terrenos rocosos.
- Presión: La terminología técnica distingue entre alta presión (APA 4
- Diseño: La solución ideal es la creación de anillos concéntricos (mallado) para garantizar el suministro mediante una doble circulación. Además, se instala una malla plástica amarilla a 30 cm por encima de la canalización para señalizar su posición y evitar daños durante futuras excavaciones. El relleno se realiza con materiales que no dañen el revestimiento de la tubería.
- Seguridad: Se utiliza la odorización del gas mediante la inclusión de THT (18 mg/m3N) para detectar fugas y prevenir accidentes.
4. Clasificación
Por su Emplazamiento
- Red Urbana: Discurre por zonas con predominio de edificios residenciales o industriales, tráfico rodado intenso y alta demanda energética.
- Red Perimetral: Se ubica en la periferia de los núcleos urbanos, con menor densidad habitacional y demanda energética.
- Red Exterior: Transporta el combustible por zonas abiertas, generalmente rurales, sin demandas significativas.
Por su Presión de Trabajo
- Alta Presión (APA): 4
- Media Presión (MPB/MPA): 0.4
- Baja Presión (BP): P<=0.05 bar
Por su Forma
- Mallada: La red se interconecta, formando anillos, para garantizar el suministro.
- Ramificada: La red se extiende desde un punto central, con ramificaciones hacia los puntos de consumo.
- Mixta: Combina elementos de redes malladas y ramificadas.
5. Relación con Otras Redes de Servicio
Es fundamental implementar medidas de seguridad para proteger las conducciones contra la corrosión. Existen dos tipos de protección:
- Pasiva: Revestimientos aislantes.
- Activa: Protección catódica, que consiste en conectar la conducción a una corriente continua negativa para convertirla en cátodo y protegerla.
La solución ideal es combinar ambas protecciones para garantizar la durabilidad de las tuberías.
6. Materiales de Tuberías
- APA y APB: Acero
- MPA y MPB: Acero, cobre, polietileno y fundición dúctil
- BP: Acero, cobre, polietileno, fundición dúctil y PVC (excepto en lugares con temperaturas superiores a 50ºC)
- Acometidas: Acero, cobre, polietileno, fundición dúctil, PVC y plomo
7. Elementos Auxiliares
Estación de Regulación y Medida (ERM)
- Filtro
- Regulador
- Válvula de seguridad de presión
- Válvula de seguridad por escape a la atmósfera
- Registrador de presión y temperatura
- Contador
- Llaves de corte
- Purga
- Toma de presión
- Manómetro
Arqueta
Existen arquetas para valvulería de gran diámetro y de pequeño diámetro.
8. Determinación del Consumo
Es importante determinar el consumo actual y futuro de la ciudad, así como su distribución espacial, para diseñar una red de gas eficiente. Los cálculos necesarios para el diseño se basan en tablas y datos específicos.