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NORMA TÉCNICA COLOMBIANA

NTC 3838 2007-10-24

GASODUCTOS. PRESIONES DE OPERACIÓN PERMISIBLES PARA EL TRANSPORTE, DISTRIBUCIÓN Y SUMINISTRO DE GASES COMBUSTIBLES

E:

GAS PIPELINES. ACCEPTABLE OPERATION PRESSURES FOR TRANSPORTATION, DISTRIBUTION AND SUPPLY OF FUEL GASES

CORRESPONDENCIA:

DESCRIPTORES:

gases combustibles; suministro de gas; gasoducto; instalación de gas.

I.C.S.: 75.200.00 Editada por el Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación (ICONTEC) Apartado 14237 Bogotá, D.C. - Tel. (571) 6078888 - Fax (571) 2221435

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Tercera actualización Editada 2007-11-09

PRÓLOGO

El Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación, ICONTEC, es el organismo nacional de normalización, según el Decreto 2269 de 1993. ICONTEC es una entidad de carácter privado, sin ánimo de lucro, cuya Misión es fundamental para brindar soporte y desarrollo al productor y protección al consumidor. Colabora con el sector gubernamental y apoya al sector privado del país, para lograr ventajas competitivas en los mercados interno y externo. La representación de todos los sectores involucrados en el proceso de Normalización Técnica está garantizada por los Comités Técnicos y el período de Consulta Pública, este último caracterizado por la participación del público en general. La NTC 3838 (Tercera actualización) fue ratificada por el Consejo Directivo del 2007-10-24. Esta norma está sujeta a ser actualizada permanentemente con el objeto de que responda en todo momento a las necesidades y exigencias actuales. A continuación se relacionan las empresas que colaboraron en el estudio de esta norma a través de su participación en el Comité Técnico 159 Gasoductos. ALCANOS DE COLOMBIA CENTRAGAS CORPORACIÓN PARA INVESTIGACIÓN DE LA CORROSIÓN CORPRO TECNA EMPRESAS PÚBLICAS DE MEDELLÍN EXTRUCOL S.A. GASES DE BOYACÁ Y SANTANDER GAS NATURAL GASES DEL CARIBE LEE CO ACCESORIOS

LA

LLANOGAS PROMIGAS SURTIGAS TRANSGAS DE OCCIDENTE TRANSMETANO TRANSCOGAS TRANSORIENTE TECNICONTROL TENARIS TUBOCARIBE TGI S.A.

Además de las anteriores, en Consulta Pública el Proyecto se puso a consideración de las siguientes empresas: AGREMGAS AGUA Y GAS INGENIERÍA BP EXPLORATION COMPANY COLOMBIA CENTRORIENTE CBM DE COLOMBIA CDT DE GAS COBRETEC S.A. CONFEDEGAS CONSORCIO METALÚRGICO NACIONAL COLMENA ECOPETROL EPG LTDA.

EQUIPOS INDUSTRIALES JOSERRAGO EXCEL AMÉRICA GAS INSTRUMENT LTDA. GAS DEL RISARALDA S.A. E.S.P. GAS NATURAL DEL CENTRO S.A. E.S.P. GASES DE LA GUAJIRA S.A. E.S.P. GASES DE OCCIDENTE S.A. E.S.P. GASES DEL CUSIANA S.A. E.S.P. GASES DEL NORTE DEL VALLE S.A. E.S.P. GASES DEL ORIENTE S.A. E.S.P. GASORIENTE S.A. E.S.P.

GASNACER S.A. E.S.P. INDUSTRIAS HUMCAR MINISTERIO DE COMERCIO, INDUSTRIA Y TURISMO MINISTERIO DE MINAS Y ENERGÍA PROVISERVICIOS S.A. E.S.P. SERVICONFORT COLOMBIA S.A. SOCIEDAD COLOMBIANA DE INGENIEROS

SUPERINTENDENCIA DE INDUSTRIA Y COMERCIO SUPERINTENDENCIA DE SERVICIOS PÚBLICOS DOMICILIARIOS TORNILLOS Y COMPLEMENTOS LTDA. UNIVERSIDAD DE ANTIOQUIA UNIVERSIDAD PEDAGÓGICA Y TECNOLÓGICA DE COLOMBIA UNIVERSIDAD NACIONAL

ICONTEC cuenta con un Centro de Información que pone a disposición de los interesados normas internacionales, regionales y nacionales y otros documentos relacionados. DIRECCIÓN DE NORMALIZACIÓN

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NTC 3838 (Tercera actualización)

CONTENIDO Página 1.

GENERALIDADES.......................................................................................................1

1.1

OBJETO .......................................................................................................................1

1.2

CAMPO DE APLICACIÓN ...........................................................................................1

2.

REFERENCIAS NORMATIVAS ...................................................................................3

3.

DEFINICIONES Y TERMINOLOGÍA ............................................................................3

4.

MÁXIMA PRESIÓN DE OPERACIÓN PERMISIBLE ..................................................5

4.1

CRITERIOS GENERALES DE ESPECIFICACIÓN .....................................................5

4.2

MÁXIMA PRESIÓN DE OPERACIÓN PERMISIBLE (MPOP) DESIGNADA PARA LOS SISTEMAS DE TUBERÍAS PARA EL TRANSPORTE, DISTRIBUCIÓN Y SUMINISTRO DE GAS..................................................................................................6

ANEXOS ANEXO A (Informativo) OTRAS NORMAS TÉCNICAS RELACIONADAS...................................................................8 ANEXO B (Informativo) BIBLIOGRAFIA........................................................................................................................9

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NTC 3838 (Tercera actualización)

GASODUCTOS. PRESIONES DE OPERACIÓN PERMISIBLES PARA EL TRANSPORTE, DISTRIBUCIÓN Y SUMINISTRO DE GASES COMBUSTIBLES

1.

GENERALIDADES

1.1

OBJETO

Esta norma establece las presiones de operación permisibles en los sistemas que se utilicen para el transporte, distribución y suministro de gases combustibles, en aplicaciones de uso residencial, comercial e industrial bajo condiciones normales de servicio, de acuerdo con las características particulares de construcción y funcionamiento de tales sistemas, para salvaguarda de la seguridad en el uso y manejo de estos combustibles. 1.2

CAMPO DE APLICACIÓN

Las presiones que establece la presente norma son aplicables a la operación de los sistemas que se utilicen dentro del territorio nacional para el transporte, distribución y suministro de gases combustibles con destino al abastecimiento, provisional o permanente, de instalaciones destinadas a uso residencial, comercial o industrial, bien sea en forma individual o colectiva, mediante una o varias de las modalidades de conducción que se mencionan a continuación. a)

Líneas de transporte.

b)

Redes de distribución:

c)

1)

Líneas primarias.

2)

Líneas secundarias.

3)

Líneas de acometida.

Instalaciones para suministro de gas: 1)

Líneas matrices.

2)

Líneas individuales.

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Las presiones de operación que establece la presente norma para los sistemas de transporte, distribución y suministro en referencia, son extensivas a los distintos elementos mecánicos o estructurales que los conforman, tales como tuberías, válvulas, accesorios, bridas, tornillería, herrajes, empaquetaduras, reguladores de presión, mecanismos de alivio e instrumental de medición, entre otros. Las especificaciones de esta norma se aplican a las condiciones de operación y prestación del servicio regularmente encontradas en la industria del gas, entendiéndose por lo anterior que las condiciones especiales o de emergencia en el transporte, distribución y suministro, están fuera del alcance de esta norma. Para estos casos especiales o de emergencia se deben considerar los detalles específicos de diseño y construcción particulares a cada sistema. En consecuencia, las actividades de diseño, construcción, instalación, ensayo, operación y mantenimiento de los sistemas en referencia, deberán ser desarrolladas con ajuste a las normas técnicas que le sean aplicables. Toda actividad desarrollada bajo el campo de aplicación de esta norma deberá satisfacer o exceder las especificaciones en materia de seguridad expresadas o implícitas en el presente documento. La presente norma no es aplicable a los siguientes tipos de instalaciones y sistemas: a)

Plantas de producción, refinación o procesamiento de gases combustibles.

b)

Plantas de almacenamiento y envase de gases licuados del petróleo.

c)

Depósitos para el almacenamiento y distribución de cilindros portátiles para gases licuados del petróleo.

d)

Estaciones compresoras para gas natural comprimido vehicular (GNCV), instalaciones abastecidas con gas natural comprimido y recipientes a presión para el almacenamiento, transporte o distribución de gas natural comprimido.

e)

Equipos y sistemas de carburación para automotores.

f)

Artefactos a gas de uso doméstico, comercial o industrial.

g)

Sistemas de tuberías para el transporte de gases licuados del petróleo en estado líquido, líneas de trasiego y líneas remotas de llenado.

h)

Recipientes a presión para el almacenamiento, transporte y distribución de gases licuados del petróleo.

i)

Plataformas marinas e instalaciones costa-afuera.

j)

Plantas termoeléctricas o de cogeneración.

k)

Instalaciones de producción, almacenamiento y recibo de Gas Natural Licuado (GNL).

l)

Aplicaciones especiales que a juicio de las empresas transportadoras, distribuidoras y comercializadoras responsables por su diseño, operación y mantenimiento, puedan someterse a las especificaciones de construcción y funcionamiento prescritos por otras normas técnicas nacionales o extranjeras, siempre que estos requisitos conduzcan al 2

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establecimiento de unas condiciones de confiabilidad y seguridad de operación similares o superiores a las que se obtendrían con base en las disposiciones de la presente norma. 2.

REFERENCIAS NORMATIVAS

Las siguientes normas referenciadas son indispensables para la aplicación de esta norma. Para referencias fechadas, sea aplica únicamente la edición citada. Para referencias no fechadas, se aplica la última edición de la norma referenciada (incluida cualquier corrección). NTC 1746, Plásticos. Tubos y accesorios termoplásticos para conducción de gases a presión NTC 2505, Instalaciones para suministro de gas destinadas a usos residenciales y comerciales. NTC 3527, Gases de ensayo, presiones de ensayo y categorías de los artefactos a gas NTC 3728, Gasoductos. Líneas de transporte y redes de distribución de gas. NTC 4282, Gasoductos. Instalaciones para suministro de gas en edificaciones industriales. 3.

DEFINICIONES Y TERMINOLOGÍA

Para efectos de la presente norma son aplicables las definiciones de: 3.1 Clase de localidad. Clasificación de un área geográfica a lo largo del sistema de tuberías, de acuerdo con el número y proximidad a edificaciones ocupación humana. Se aplican en prescripción de factores de diseño para operación y ensayo de los sistemas de tuberías localizadas dentro de un teniendo en cuenta requisitos particulares de operación y mantenimiento.

recorrido de un destinadas para la construcción, área específica,

3.2 Familia de gas. Conjunto de gases combustibles que tienen características similares de combustión, y vinculadas por un rango de índice de Wobbe (véase la Tabla 1 de la NTC 3527). 3.3 Instalación para suministro de gas. conjunto de tuberías, equipos y accesorios requeridos para el suministro de gas a edificaciones; está comprendida entre la salida de la válvula de corte en la acometida y los puntos de salida para conexión de los gasodomésticos o equipos para uso comercial que funcionan con gas. 3.4 Línea de acometida. Sistemas de tuberías para el suministro de gas a uno o varios usuarios desde las líneas primarias o secundarias hasta la válvula de corte individual de consumo, inclusive. 3.5 Línea individual. sistema de tuberías internas o externas a la edificación que permiten la conducción de gas hacia los distintos artefactos de consumo de un mismo usuario. Está comprendida entre la salida de los centros de medición (o los reguladores de presión para el caso de instalaciones para suministro de gas sin medidor) y los puntos de salida para la conexión de los artefactos de consumo. 3.6 Líneas de transporte. Sistemas de tuberías para el transporte de gas, comprendidos entre las fuentes de abastecimiento y la estación receptora (City Gates) o de los centros de distribución de los grandes consumidores (gran industria). También comprenden los sistemas de tuberías empleados para la interconexión de dos o más fuentes de abastecimiento o acopio; se excluyen 3

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las líneas de recolección entre los diferentes pozos. Las líneas de transporte son regularmente operadas a alta presión. 3.7 Líneas matrices. sistemas de tuberías exteriores o interiores a la edificación (en este último caso, ubicadas en las áreas comunes de la edificación), que forman parte de la instalación para suministro de gas donde resulte imprescindible ingresar a las edificaciones multiusuario con el objeto de accesar los centros de medición. Están comprendidas entre la salida de la válvula de corte en la acometida de la respectiva edificación multiusuario y los correspondientes medidores individuales de consumo. NOTA En el caso de instalaciones de uso comercial, a criterio de la compañía distribuidora por consideraciones de diseño, la línea individual puede ser considerada como línea matriz hasta los puntos de salida para la conexión de los equipos, inclusive.

3.8 Líneas primarias. Sistemas de tuberías destinados a la distribución de gas hacia sectores puntuales de consumo. Están comprendidos entre la salida de la estación receptora y la entrada a las estaciones reguladoras dispuestas en la red de distribución. Por lo general se componen de tuberías metálicas operadas a alta presión. 3.9 Líneas secundarias. Sistemas de tuberías que se derivan de las líneas primarias desde las salidas de las estaciones reguladoras de distrito y se extienden hacia la línea de acometida de todos los usuarios en un sector determinado de la red de distribución. Por lo general se componen de tuberías de materiales plásticos especiales, operadas a media presión. Para el caso de redes de distribución abastecidas con tanques de almacenamiento las líneas secundarias se derivan de los reguladores de presión de primera etapa, asociados a los respectivos tanques de almacenamiento hasta la línea de acometida de todos los usuarios en un sector determinado de la red de distribución. 3.10 Máxima presión de ensayo permisible. Máxima presión interna del fluido de prueba prescrita por las normas aplicables para los ensayos de presión de un sistema de tuberías, de acuerdo con el tipo de material en que está construido y la clase de localidades que involucra en su trazado. 3.11 Máxima presión de operación efectiva. Máxima presión de operación que efectivamente se presenta en un sistema de tuberías durante un tiempo mínimo de 4 h continuas en ciclos de un año contados a partir de la fecha de inicio de operación del sistema. No incluye los valores de presión presentados debido a casos excepcionales. 3.12 Máxima presión de operación permisible (MPOP). Es la máxima presión a la cual puede ser operado un sistema de gas de conformidad con las especificaciones de la presente norma. 3.13 Presión de diseño. Máxima presión permisible prescrita por las normas técnicas aplicables a cada sistema de tuberías, determinada mediante los procedimientos de diseño establecidos para el tipo de materiales en que esta construido y la clase de localidades que involucra en su trazado. 3.14 Presión efectiva de operación. Presión a la cual es operado habitualmente un sistema de tuberías. 3.15 Presión normal de suministro. Presión de entrega domiciliaria del gas que deben mantener las empresas suministradoras en las conexiones de entrada de las instalaciones individuales de sus respectivos usuarios. 4

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3.16 Redes de distribución. Sistemas de tuberías y accesorios destinados al abastecimiento de gas, comprendidos entre la salida de la estación receptora (City Gate), estación receptora local o tanque de almacenamiento, hasta la válvula de corte (registro) ubicada en la acometida. 4.

MÁXIMA PRESIÓN DE OPERACIÓN PERMISIBLE

4.1

CRITERIOS GENERALES DE ESPECIFICACIÓN

La máxima presión de operación permisible de un sistema para el transporte, distribución o suministro de gases combustibles de la segunda y tercera familia en estado de vapor, no deberá exceder el menor de los siguientes valores: 4.1.1 Para sistemas de gas cuyos datos de diseño son conocidos a partir de lo especificado en la NTC 3728 a)

La presión de diseño prescrita para el componente más débil del sistema, tal como se define en NTC 3728

b)

La presión obtenida de dividir la presión de ensayo a la cual fue sometido el sistema de tuberías al término de su construcción y antes de ser puestas en servicio, por el factor designado en la Tabla 1 de acuerdo con la clase de localidad. Tabla 1 Clase de localidad 1 2 3 4 pe = Presión de Ensayo.

Tuberías de acero pe /1,10 pe /1,25 pe /1,40 pe /1,40

MPOP Tuberías plásticas pe /1,50 pe /1,50 pe /1,50 pe /1,50

Tuberías de cobre pe /1,00 pe /1,00 pe /1,00 pe /1,00

c)

Las presiones designadas en el numeral 4.2.

d)

La presión de suministro necesaria para el funcionamiento seguro de los artefactos de consumo para el caso de líneas individuales.

4.1.2 Para sistemas de gas en acero en los cuales no se conoce alguno de los datos de diseño a)

Para sistemas que operen a presiones iguales o superiores a 7 bar, la máxima presión de operación permisible se limitará a la presión obtenida de dividir la presión de ensayo por el factor apropiado a la clase de localidad de la tabla 2. Tabla 2 Clase de localidad 1 división 2 1 división 1 2 3 4 pe = Presión de Ensayo.

MPOP pe / 1,39 Pe / 1,25 pe / 1,67 pe / 2,00 pe / 2,50

5

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Para sistemas que operan a presiones inferiores a 7 bar, la máxima presión de operación permisible se limitará a la presión obtenida de dividir la presión de ensayo por el factor apropiado a la clase de localidad de la Tabla 3. Tabla 3 Clase de localidad 1 2 3 4 pe = Presión de Ensayo.

MPOP pe / 1,25 pe / 1,25 pe / 1,50 pe / 1,50

4.1.3 Para sistemas de gas en acero en los cuales no se conoce el valor de la prueba de presión. La presión determinada por el operador como máxima presión segura después de considerar la historia del sistema, entre otros: la corrosión conocida, la máxima presión de operación efectiva y los cambios en clase de localidad 4.2

MÁXIMA PRESIÓN DE OPERACIÓN PERMISIBLE (MPOP) DESIGNADA PARA LOS SISTEMAS DE TUBERÍAS PARA EL TRANSPORTE, DISTRIBUCIÓN Y SUMINISTRO DE GAS

Las máximas presiones de operación permisibles para los sistemas de tuberías que se utilicen para el transporte, distribución y suministro de gases combustibles, serán las que se designan en la Tabla 4, previo cumplimiento de los criterios generales de especificación a que se refiere el numeral 4.1. Se exceptúan de lo anterior las aplicaciones especiales consideradas por las normas técnicas aplicables según el caso. Tabla 4. Máximas presiones de operación permisible (MPOP) Clase de sistema de tubería y clase de usuario. Alta presión: P > 7 bar ( P > 101,5 psig) Líneas de transporte. Líneas primarias. Instalaciones para suministro de gas destinadas a usos industriales, derivadas de líneas de transporte o líneas primarias. Media presión: 140 mbar < P ≤ 7000 mbar (2,03 psig < P ≤ 101,5 psig). Líneas secundarias, líneas de a...