instalaciones de gas para industrias

8/19/2019 Instalaciones de Gas Para Industrias

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UTN-FRTInstalaciones industrialesIngeniería Mecánica

Instalaciones de gas para industrias

Introducción:EL GA NATURAL

Se denomina Gas Natural a la mezcla de diversos hidrocarburos gaseosos que seencuentran en el subsuelo, que pueden estar asociados con el petróleo ó no. Enesta mezcla el principal componente es el Metano , en una proporción del 70 al!" . El porcenta#e restante est$ constituido por Etano, %ropano, &utano ehidrocarburos superiores, pudiendo contener en proporciones m'nimas( vaporde agua , )nh'drido *arbónico, Nitrógeno, +idrógeno Sul urado, etc.En dichos-acimientos, el petróleo es m$s liviano que el agua , suele otar sobrelagos subterr$neos de agua salada, - en la parte superior se encuentra el gas,que al e#ercer enormes presiones, hace uir el petróleo hacia la super/cie.%aratener un combustible apropiado para el consumo dom stico -1o industrial, esconveniente realizarle un tratamiento que permita separar del metano otroscuerpos que podr'an per#udicar la buena combustión - producir corrosión en losconductos o condensaciones si se comprime el gas.2enemos diversas variedadesde gas natural, seg3n su composición( Gas seco 4metano en su ma-or parte5 Gash3medo 4con grandes cantidades de hidrocarburos, de peso molecular m$saltos65 Gas agrio 4con mucho $cido sul 3rico65 Gas residual 4el restante despu sde la e tracción de las para/nas de peso molecular elevado6 - el Gas depozo 4obtenido de la super/cie de los pozos petrol' eros6.

Nor!as " reco!endaciones para el uso de gas natural en instalacionesindustriales

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http://www.monografias.com/trabajos10/gase/gase.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos10/gase/gase.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos10/petro/petro.shtml#hidrohttp://www.monografias.com/trabajos10/petro/petro.shtml#pehttp://www.monografias.com/trabajos36/metano/metano.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/problemadelagua/problemadelagua.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos34/hidrogeno/hidrogeno.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos10/petro/petro.shtml#pehttp://www.monografias.com/trabajos14/problemadelagua/problemadelagua.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos55/calidad-ambiental-subterraneos/calidad-ambiental-subterraneos.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos35/petroleo/petroleo.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos35/consumo-inversion/consumo-inversion.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/impacto-ambiental/impacto-ambiental.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos3/corrosion/corrosion.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos10/gase/gase.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos10/petro/petro.shtml#hidrohttp://www.monografias.com/trabajos10/petro/petro.shtml#pehttp://www.monografias.com/trabajos36/metano/metano.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/problemadelagua/problemadelagua.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos34/hidrogeno/hidrogeno.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos10/petro/petro.shtml#pehttp://www.monografias.com/trabajos14/problemadelagua/problemadelagua.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos55/calidad-ambiental-subterraneos/calidad-ambiental-subterraneos.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos35/petroleo/petroleo.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos35/consumo-inversion/consumo-inversion.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/impacto-ambiental/impacto-ambiental.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos3/corrosion/corrosion.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos10/gase/gase.shtml


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9as presentes normas contienen las e igencias m'nimas a que deber$n a#ustarselas instalaciones en establecimientos industriales o de otro destino, a las que sesuministre gas natural desde gasoductos o ramales que operen en alta presión.

Ser$n tambi n de aplicación para aquellas instalaciones que se abastezcan desderedes que operen en media presión en las que la distribución de gas dentro delestablecimiento se realice a una presión superior a 8! mbar M. 40,0:0 ;g1cm:M.6.

#e$niciones

)lta presión( Se considera alta presión a todo suministro que supere los 8,!< barM. 4: ;g1cm: M.6.

Media presión( Se considera media presión a todo suministro que se realice avalores comprendidos entre 0,="= bar M. 40," ;g1cm: M.6 - 8,!< bar M. 4: ;g1cm:M.6.

&a#a presión( Se considera ba#a presión a todo suministro que se realice a unapresión, igual a 8! mbar M. 40,0:0 ;g1cm: M.6.

%unto de entrega( Es el lugar 'sico en el predio propiedad del usuario donde G)S>E9 ES2)>? hace entrega del uido que ingresa a la %lanta de @egulación -Medición %rimaria 4coincide con la l'nea municipal6.

%resión de diseAo( Es la presión m$ ima que puede alcanzar la instalación, valorcon el que debe dimensionarse la misma - seleccionarse los materiales.

Municipio( Signi/ca una ciudad, pueblo o distrito, o cualquier otra subdivisiónpol'tica de una provincia o territorio.

%rueba de hermeticidad( Es un ensa-o para comprobar la ausencia de p rdidasen una caAer'a o instalación, demostrado por el mantenimiento de la presióndurante un per'odo determinado de tiempo una vez aislada la uente de presión.

B)guas arribaB( Se entiende por Baguas arriba deB o Bcorriente arriba deB a lae presión que ubica a un determinado ob#eto que se encuentra instalado en

orma precedente al de re erencia en el sentido de la circulación del uido.

B)guas aba#oB( Se entiende por Baguas aba#o de o Bcorriente aba#o deB a lae presión que ubica un determinado ob#eto que se encuentra instalado posterioral de re erencia en el sentido de circulación del uido.

%resión de corte( >e/ne el valor de presión al cual act3a la v$lvula de seguridadde bloqueo por sobrepresión.

%resión de venteo( >e/ne el valor de presión al cual la v$lvula de seguridad dealivio por ventea desalo#a el caudal requerido por c$lculo. >icho valor es igual a la

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suma de la presión de apertura m$s la sobrepresión alcanzada durante ladescarga.

%resión de apertura( >e/ne el valor de presión al cual se veri/ca el inicio de ladescarga de la v$lvula de seguridad de alivio por venteo.

*audal de diseAo( Es el valor de consumo para el cual la instalación se pro-ecta.>ebe coincidir con el caudal m$ imo uturo previsto.

2apada( Es la menor distancia que media entre el nivel de terreno - la l'neageneratriz C contenida en el plano perpendicular a la super/cie del terrenoC de lacaAer'a enterrada. >i$metro nominal( N3mero que agrupa una cierta cantidad dedi$metros BstandardB.

>i$metro standard( >i$metros establecidos como usuales en el comercio, deacuerdo a las presiones de traba#o.

>i$metro e ectivo( Es el promedio de < 4seis6 valores a medir corriente arriba delsistema de medición.

%rolongación( %rimer tramo de c$lculo de caAer'a. *omprende la caAer'a que sedesarrolla desde la v$lvula de servicio hasta la v$lvula de bloqueo general deentrada a la planta de regulación - medición primaria.

Servicio( 2ramo de caAer'a normal a la l'nea municipal Cinstalado en v'a p3blica Ccomprendido entre el ramal de alimentación - la v$lvula de bloqueo de servicio.

@egulador de presión( )parato que reduce la presión del uido que recibe - lamantiene constante independientemente de los caudales que permite pasar - dela variación de presión aguas arriba del mismo, dentro de los rangos admisibles.

%lanta de @egulación - Medición %rimaria( *on#unto de aparatos - elementosinstalados con el propósito de reducir - regular autom$ticamente la presión del

uido aguas aba#o del punto de entrega - medir los vol3menes de gasconsumidos. )simismo, asegura que la presión no sobrepase de un l'mitepre/#ado ante allas eventuales.

%lantas de @egulación Secundarias 4subestaciones6( *on#unto de aparatos -elementos instalados con el propósito de reducir - regular autom$ticamente lapresión del uido aguas aba#o de la %lanta de @egulación - Medición %rimaria. Suutilización se requiere cuando la presión de traba#o del arte acto di/ere de lapresión regulada asignada.

D$lvulas de seguridad( )parato que intercalado en cualquier punto de lainstalación provoca el bloqueo o venteo de uido a una presión predeterminada.

*aAer'a de distribución interna( *on#unto de tramos de caAer'a posteriores a labrida diel ctrica de salida de planta de regulación - medición primaria.

iltro( Elemento destinado a retener part'culas sólidas presentes en el gas,construido en ! undición met$lica - no pre abricado en taller.

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Separador( *on#unto de elementos pre abricados que responden a un pro-ectoparticular - que se destinan a retener part'culas sólidas -1o l'quidas contenidasen el uido.

D$lvulas de &loqueo por sobrepresión( D$lvula de seguridad Cdel tipo normalcerrada - de rearme manual C que interrumpe autom$ticamente el paso de gas asu trav s, al alcanzarse el valor pre/#ado utilizado para su calibración.

D$lvula de alivio por venteo( D$lvula de seguridad que act3a autom$ticamenteliberando a la atmós era o a un colector de quemado un determinado caudal degas a /n de evitar que la presión Caguas aba#o de sta C no supere un valorpre/#ado utilizado para su calibración.

Sello hidr$ulico( *on#unto de elementos pre abricados que responden a un

pro-ecto particular destinados a actuar como v$lvula de seguridad de alivio porventeo para ba#a presión. Su cierre se e ect3a por sello l'quido.

Soldadura de caAo( Se entender$ por Bsoldadura de caAo a la unióncircun erencial terminada entre dos secciones de caAer'a o una sección de caAocon un accesorio 4bridas, codos, tes, etc.6. )rrestallamas( Elemento met$lico quese instala con la /nalidad de impedir el pasa#e de uego a su trav s de el.

uemador autom$tico( Son aquellos provistos de dispositivos de control de llama,encendido, mando - regulación de acción autom$tica.

uemadores semiautom$ticos( Son aquellos provistos de dispositivos de controlde llama, mando - regulación de acción autom$tica, en los cuales el encendido see ect3a manualmente.

uemadores manuales( Son aquellos provistos de dispositivos de control de llama- mando de acción autom$tica, en los cuales el encendido - la regulación serealiza manualmente.

%uesta uera de servicio( Es el bloqueo del pasa#e de gas al quemador o con#untode stos por la acción del sistema de seguridad implementado. *uando la mismase produzca por condiciones l'mite de seguridad, el quemador sólo podr$ ponerse

en uncionamiento nuevamente despu s de desbloquear manualmente eldispositivo de mando.

2iempo de seguridad de arranque( %er'odo comprendido entre el comienzo delproceso de encendido del quemador - la interrupción de ste si no se produce elmismo.

%iloto continuo( Es aquel que permanece uncionando durante todo el per'odo deservicio del equipo independientemente de la operación del quemador principal.

%iloto intermitente( Es aquel que enciende autom$ticamente cada vez que es

necesario encender el quemador principal - permanece en operación mientras elmismo est$ uncionando.

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%iloto interrumpido( Es aquel que enciende autom$ticamente cada vez que esnecesario encender el quemador principal, apag$ndose una vez /nalizado eltiempo de encendido del mismo.

%rebarrido( Es la acción de suministrar aire al equipo de combustión a /n delograr la adecuada ventilación de la c$mara de combustión, pasa#es - ca#as dehumo, etc., antes de habilitar con gas al mismo.

>ispositivo de control de llama( *on#unto de elementos que permiten veri/car lapresencia de llama en el quemador.

>ispositivo de mando( *on#unto de elementos que permiten controlar que eluncionamiento del equipo se realice dentro de un programa preestablecido,

seg3n las condiciones de seguridad e igidas - los par$metros operativos del

mismo cuando as' se requiera.D$lvula autom$tica de cierre 4D)*6( D$lvula que cierra o abre autom$ticamente elpaso de gas al quemador principal o quemador piloto, seg3n la seAal que recibadel dispositivo de mando correspondiente.

D)* de acción directa( 9a acción de cierre o apertura de la v$lvula no dependedel uido controlado 4gas natural6. 9a uerza necesaria para provocar su cierre oapertura Cseg3n sea normal cerrada o normal abierta C depende de la acción deun resorte antagónico.

D)* con rearme manual( D$lvula que cierra autom$ticamente el paso de uidoseg3n la seAal que reciba del correspondiente dispositivo de mando. Su aperturase e ect3a manualmente H por medios mec$nicos 4palanca de reposición6. Ser$ndel tipo normal cerrada - de acción directa.

2ubo radiante resistente( *onducto cale accionado por medio de una llama que sedesarrolla en su interior, la emisión de calor a la c$mara del horno es

undamentalmente por radiación. 9os tubos radiantes resistentes son estancosrespecto a la c$mara del horno - deben resistir con seguridad una sobrepresiónpor el encendido de la mezcla gasCaire.

%lanta de regulación " !edición pri!aria

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>icha planta consta de un con#unto de aparatos - elementos instalados con elpropósito de reducir - regular autom$ticamente la presión del uido aguas aba#odel punto de entrega - medir los vol3menes de gas consumidos, as' comoasegurar que la presión no sobrepase un l'mite determinado ante eventuales

allas.En ellas se e ect3an una serie de operaciones de acondicionamiento parasu utilización, -a sea de ba#a o media presión, que son(

@egulación de presión.

Medición.

iltrado.

)plicación de elementos de seguridad - bloqueo.

En los casos en que la presión, temperatura -1o caracter'sticas 'sico C qu'micasdel gas de suministro as' lo indique, pueden requerirse, adem$s, otrasoperaciones como(

*alentamiento o in-ección de l'quidos inhibidores 4eliminación de hidratos6.

?dorización.*ompresión.


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Regulación de presión

Es la operación m$s importante de la planta, - consiste en utilización dereguladores para lograr la uni ormidad de la presión de la red de suministrointerno, a pesar de la variabilidad de las presiones de las redes de distribución ogasoductos.)dem$s, debe contemplar la discontinuidad de los niveles deconsumos internos.

Esta operación se cumple por medio de v$lvulas reguladoras de uncionamientoautom$tico.

*uando resulte impracticable la interrupción del suministro de gas se prev lainstalación de un sistema de regulación adicional de reserva 4instalado en b-Cpass6.

%ara aquellas instalaciones en las que el caudal var'e notablemente esaconse#able prever un regulador para los periodos en que los consumos resultenm'nimos.

%ara la selección de reguladores, deben tenerse en cuenta los siguientes actores(

%resión de suministro a la entrada 4m'nima, normal, m$ ima6.

%resión regulada deseada.

*audal 4m$ imo, m'nimo - normal6.El sistema de regulación debe suministrar el caudal de diseAo para lascondiciones m'nimas de presión de entrada.

Medición

Se establece la necesidad de medición del consumo industrial e ectu$ndose laacturación del gas consumido sobre la base de la presión regulada - el r gimen

de consumo.

9a selección del instrumento de medición se establece en unción de lassiguientes pautas(

*onsumo de gas.

Dariabilidad del consumo interno.

*ondiciones de presión regulada interna.

Se utilizan distintos medidores, entre los que se pueden mencionar(

Medidores volum tricos(@otativos.

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) dia ragma.

Medidores de placa ori/cio.

Filtrado

El /ltrado del gas tiene por ob#eto eliminar las part'culas e traAas que estearrastre, dado que dichas impurezas provocan un e ecto de erosión en lasv$lvulas - reguladores, atento a la alta velocidad de circulación.%or tal motivodeben colocarse /ltros o separadores de polvo, tipo seco, aguas arriba de laregulación con el /n de la eliminación de part'culas sólidas, de m$s de I0micrones.%or otra parte, suele tambi n colocarse /ltros antes de los medidorespara su protección.

#ispositi&os de seguridad

9a instalación de regulación debe contar en todos los casos con v$lvulas deseguridad, destinadas a proteger a la misma de eventuales elevaciones depresión, provenientes de posibles desper ectos de los reguladores.9osreguladores pueden trabarse por allas mec$nicas, originando en tal caso,presiones elevadas en la red de consumo.Se utilizan dos tipos de v$lvulas deseguridad(

%or bloqueo 4bloquean el pasa#e de gas en caso de sobrepresión6.

%or alivio. 4en caso de sobrepresión ventean gas a la atmós era6.

9a tendencia actual es, por cuestiones de cuidado ambiental, reducir al m'nimo lautilización de las v$lvulas de seguridad por alivio.

Es'ue!as de planta reguladora pri!aria

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(alculo de ca)erías para instalación de gas

*omo primera medida debemos diseAar la caAer'a de entrada a la c$mara, - para

ello podemos utilizarla órmula de @enouard para el *$lculo en media presión. Eltramo de la caAer'a comprendida entre la v$lvula de bloqueo de servicio de la9icenciataria - la entrada a los reguladores primarios, se calcular$ con una ca'dade presión m$ ima no superior al 80 de lapresión m'nima de suministro.

>atos

J :."F8.000 Kcal1h J :7:,8" mF1h de GN

9 J e esta ecuación despe#o el di$metro5

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Elección del Regulador

El reductor de presión est$ diseAado para recibir a la entrada valores de presión

de hasta varias decenasde bar5 para poder aceptar estos valores de presión esnecesario que los componentes del reductor seanadecuadamente robustos.

%ara elegir un reductor de presión ha- que de/nir los siguientes datos(

Dalor m$ imo - m'nimo de la presión de entradaDalor deseado para la presión de salidacapacidad de gas en mF1h 4suma de los consumos instalados -pro-ectados6

elección de !odelos* I!portancia*El regulador de presión es el componente cr'tico de toda instalación de gas. >ebemantener estable la presión regulada, compensar variaciones bruscas deconsumo como por cambios en la presión de suministro. %or esta razón unregulador debe ser elegido cuidadosamente teniendo en cuenta los consumosque alimentar$. na mala elección puede causar directamente el no

uncionamiento de los equipos con las consecuencias que esto apare#a. %araasegurarse un uncionamiento estable - m$s preciso siempre es aconse#able unaregulación en : etapas 4con subestaciones6. Sin embargo en muchos casos

4instalaciones chicas - de poca longitud de caAer'as6, el sistema de etapa 3nicapuede ser su/ciente. Si se tiene en cuenta que en la caAer'a posterior a laprimera etapa el di$metro puede reducirse, esto llega a veces a compensar elprecio de la subestación. )simismo un sistema de subestaciones permite ampliarla instalación si aparecen nuevos consumos sin necesidad de grandesmodi/caciones.

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elección de la &ál&ula de ali&io:El caudal que debe desalo#ar esta v$lvula ser$ por lo menos el 80 el caudalm$ . otorgado por elregulador de diseAo, o sea por lo menos =".F mF1h. - lapresión de apertura estar$ comprendida entrela presión de corte de la v$lvula deseguridad por bloqueo - la m$ ima de diseAo 4 Presión de diseño ( Esla presiónm$ ima que puede alcanzar la instalación, valor con el que debe dimensionarsela misma -seleccionarse los materiales.6

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Es conveniente /#ar la presión de apertura de la v$lvula de seguridad la cual debeser ma-or que la decorte de bloqueo de los reguladores, que suponemos pore#emplo igual a =," bar. 9a presión deapertura de la de venteo podr$ ser =,7 bar.)esa presión la tobera > de la tabla desalo#a F=" mF1h que satis ace la demanda4=",F mF1h6.9a tabla que se muestra corresponde a los modelos 0"0 que abarca a

las v$lvulas de seguridad conpresión de traba#o de 0C80 bar. 9a denominación0"= corresponde a v$lvulas con di$metro de entrada -salida de O - 8respectivamente. 9a denominación >, E, , etc. corresponde a la toberaseleccionadade acuerdo al caudal a desalo#ar. %ara situaciones especiales debeconsultarse al abricante, suministrando todos los datos de operación de lav$lvula de seguridad en cuanto a caudales, presión detraba#o, presión deapertura, tipo de uido a desalo#ar etc.

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EN A+, #E LA IN TALA(I,N

na vez /nalizado el monta#e de la instalación deber$ ser probada paraveri/car su hermeticidad - resistencia.Se e ectuar$ una prueba de resistencia con agua o aire de acuerdo a lapresión de traba#o de las secciones de la instalación - una prueba dehermeticidad /nal.Se e ectuar$ una prueba de hermeticidad con aire a /n de localizar -eliminar toda p rdida de la instalación.

2oda soldadura que se e#ecute para unir una sección probada de caAer'aest$ e ceptuada de los requerimientos de prueba establecidos en el punto=.".F., debiendo ser probada su hermeticidad al habilitarse la l'nea con gas.9os ensa-os de resistencia deber$n realizarse en instalaciones que traba#ena m$s de =,!F" bar M. 4" ;g1cm: M.6 con agua, para presiones menores sepodr$ realizar con aire o gas inerte.)l e ectuarse la prueba hidr$ulica se retirar$n de la instalación todosaquellos elementos que pudieran ser daAados por el agua 4reguladores,v$lvulas de seguridad, medidores, etc.6 reemplaz$ndolos por carreteles.Si un componente o equipo es el 3nico 'tem a ser reemplazado o agregadoa una instalación industrial, no se requerir$ prueba de resistencia si el

abricante del componente o equipo certi/ca que el mismo ue probado porlo menos a la presión requerida para la instalación a la cual ser$ agregado.%ara unidades abricadas en obra o secciones cortas de caAer'a, en las

cuales un ensa-o despu s de instalado resulta impracticable deber$realizarse un ensa-o de resistencia previo a su colocación.

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%ara secciones de la instalación que operan a =,!F" bar M. 4" ;g1cm: M.6 om$s, la presión de prueba deber$ ser 8," veces la m$ ima presiónadmisible de operación, manteniendo la presión durante < horas comom'nimo. inalizadas las pruebas de resistencia el instalador proceder$ apurgar - limpiar cuidadosamente la instalación, restitu-endo todos aquellosequipos que por motivo de la prueba se hubieran retirado.9as secciones de caAer'a que operan a menos de =,!F" bar M. 4" ;g1cm:M.6 pero ma-or que :,!< bar M. 4F ;g1cm: M.6, deber$n ser probadas a 8,"veces la m$ ima presión admisible de operación por un lapso no menor de= horas.9as secciones de la instalación que operen a una presión menor que :,!<bar M. 4F ;g 1cm: M.6 pero ma-or que !I mbar M. 40,8 ;g1cm: M.6 deber$nser probadas a 8," veces la m$ ima presión admisible de operacióndurante un lapso no menor de dos 4:6 horas. Esta presión no podr$ serin erior a 8,!7 bar M. 4: ;g1cm: M.6.

2oda sección de caAer'a que traba#e a menos de !I mbar M. 40,8 ;g 1cm:M.6 deber$ ser probada de acuerdo a lo establecido en las B>isposiciones -Normas M'nimas para la E#ecución de Pnstalaciones

#o!iciliarias de Gas

En ning3n caso se permitir$ el uso de o 'geno u otro gas in amable paraveri/car la hermeticidad o localizar p rdidas.Se har$ una prueba de hermeticidad /nal con aire a la presión de traba#ode la instalación, veri/cando tal hermeticidad pasando una solución deagua - #abón mientras el sistema se encuentra ba#o presión, o prolongandoel per'odo de prueba a un tiempo no menor de := horas.9os ensa-os realizados a la instalación tendr$n una validez m$ ima de 84un6 aAo. En caso de que no se veri/cara la habilitación con gas de lamisma en dicho lapso, las pruebas deber$n repetirse.

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Tipos de (arteles !ás utili ados

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&ibliogra 'a(

• N)G :08 dispociciones, normas - recomendaciones para el uso de gasnatural en instalaciones industriales

• Manual de EN)@G)S

8!

instalaciones de gas para industrias

Documents