1. generalidades del gn y el ds 1996

DISEÑO DE PUENTES DE
MEDICIÓN Y REGULACIÓN DE
GAS NATURAL
Docente: Ing. David Romero Garcia M.Sc.
Módulo 1: Generalidades del Gas Natural y el
D.S. 1996

CURSO: DISEÑO DE P.R.M. DE GAS NATURAL
Generalidades del Gas Natural
Generalidades del
Gas Natural

EL GAS NATURAL

Composición Típica

Propiedades Físicas del Gas Natural
Ecuación de Estado de Gas Ideal:
Se denomina comportamiento de gas ideal cuando el gas esta sometido condiciones
estándar, incluso a presiones hasta de 150 psia.
𝑃 𝑉 = 𝑛 𝑅 𝑇
Ecuación de Estado de Gas Real:
Se denomina comportamiento de gas real cuando el gas No esta sometido condiciones
estándar.
𝑃 𝑉 = 𝑍 𝑛 𝑅 𝑇

Peso Molecular del Gas (MWa):
El peso molecular aparente de una mezcla de gases (gas natural) puede ser determinado por
la siguiente expresión:
𝑀𝑊𝑎 =
𝑖=1
𝑁
𝑌𝑖 𝑀𝑊𝑖
Donde:
MWa: Peso molecular aparente de la mezcla de Gas, [lb/lbmol].
Yi : Fracción Molar del componente “i”
MWi: Peso molecular del componente “i”, [lb/lbmol].

Propiedades Pseudocríticas del Gas:
Las propiedades o condiciones pseudocríticas de una mezcla de gases (gas natural) puede
ser determinado por la siguiente expresión:
Donde:
Psc: Presión pseudocrítica de la mezcla de gas, [psia].
Tsc: Temperatura pseudocrítica de la mezcla de gas, [°R].
Yi : Fracción Molar del componente “i”
Pci: Presión critica del componente “i”, [psia].
Tci: Temperatura critica del componente “i”, [°R].
𝑃𝑠𝑐 =
𝑖=1
𝑁
𝑌𝑖 𝑃𝑐𝑖 𝑇𝑠𝑐 =
𝑖=1
𝑁
𝑌𝑖 𝑇𝑐𝑖

Propiedades Pseudorreducidas del Gas:
Las propiedades o condiciones pseudorreducidas de una mezcla de gases (gas natural)
puede ser determinado por la siguiente expresión:
Donde:
Psr: Presión pseudorreducida de la mezcla de gas.
Tsr: Temperatura pseudorreducida de la mezcla de gas.
P: Presión del sistema, [psia].
T: Temperatura del sistema, [°R].
Psc: Presión pseudocrítica de la mezcla de gas, [psia].
Tsc: Temperatura pseudocrítica de la mezcla de gas, [°R].
𝑃𝑠𝑟 =
𝑃
𝑃𝑠𝑐
𝑇𝑠𝑟 =
𝑇
𝑇𝑠𝑐

Factor de Compresibilidad del Gas:
Existen varias correlaciones y ábacos para el calculo del factor de compresibilidad del gas,
una de las correlaciones mas exactas es la ecuación de Brill & Beggs:
𝑍 = 𝐴 +
1 − 𝐴
exp(𝐵)
+ 𝐶 𝑃𝑠𝑟
𝐷
𝐴 = 1,39 𝑇𝑠𝑟 − 0,92 0,5
− 0,36𝑇𝑠𝑟 − 0,10
𝐵 = 0,62 − 0,23 𝑇𝑠𝑟 𝑃𝑠𝑟 +
0,066
𝑇𝑠𝑟 − 0,86
− 0,037 𝑃𝑠𝑟
2 +
0,32
109(𝑇𝑠𝑟−1)
𝑃𝑠𝑟6
𝐶 = 0,132 − 0,32 log 𝑇𝑠𝑟
𝐷 = 𝑎𝑛𝑡𝑖𝑙𝑜𝑔 ( 0,3106 − 0,49 𝑇𝑠𝑟 + 0,1824 𝑇𝑠𝑟
2)

Densidad del Gas (ρ𝒈):
La densidad de un gas real, puede ser determinado a partir de la siguiente ecuación de
estado:
𝑃 𝑉 = 𝑍 𝑛 𝑅 𝑇
ρ𝑔 =
𝑃 𝑀𝑊
𝑎
𝑍 𝑅 𝑇
Donde:
ρ𝒈: Densidad del gas, [lb/ft3].
P: Presión. [psia].
MWa: Peso molecular aparente de la mezcla de Gas, [lb/lbmol].
Z: Factor de compresibilidad.
R: Constante universal de los gases (10,73),
T: Temperatura, [°R].

Viscosidad del Gas (µ𝒈):
La viscosidad de un gas, puede ser determinado a partir de las correlaciones de Lee,
Gonzales y Eakin que se muestran a continuación:
µ𝑔 =
𝐾 exp(𝑋 ρ𝑔
𝑌
)
104
𝐾 =
9,4 + 0,02 𝑀𝑊𝑎 𝑇1,5
209 + 19 𝑀𝑊𝑎 + 𝑇
𝑋 = 3,5 +
986
𝑇
+ 0,01 𝑀𝑊𝑎
𝑌 = 2,4 − 0,2 𝑋
ρ𝑔 = 1,4935 ∗ 10−3
𝑃 𝑀𝑊𝑎
𝑍 𝑇
Donde:
µg: Viscosidad del gas a P y T, [cP].
ρg: Densidad del gas, [gr/cc].
MWa: Peso molecular del Gas,
[lb/lbmol].
Z: Factor de compresibilidad del gas.
P: Presión del sistema, [psia].
T: Temperatura del sistema, [°R].

Propiedades Termodinámicas del G. N.
Entalpía del Gas Natural (H):
La entalpía es una magnitud termodinámica simbolizada con la letra H, la variación de
entalpía expresa una medida de la cantidad de energía absorbida o cedida por un sistema
termodinámico, es decir, la cantidad de energía que un sistema puede intercambiar con su
entorno.
La entalpia puede ser descrita con la siguiente ecuación:
𝐻 = 𝐸 + 𝑃 𝑉
H: entalpía total del sistema.
E: energía interna.
P: presión.
V: volumen.

Entalpía del Gas Natural (Continuación):
Existen métodos analíticos que combinados con ábacos nos ayudan a determinar la entalpía
del gas natural a diferentes condiciones de presión y temperatura, también existen métodos
netamente gráficos (ábacos).
Para propósitos del curso se desarrollarán solamente los métodos gráficos, para lo cual
emplearemos las graficas del capitulo 24 del GPSA.

Entropía del Gas Natural (S):
La entropía es una propiedad termodinámica extensiva la cual se define en términos de un
proceso reversible por la relación:
−𝑑𝑆 =
𝑑𝑄
𝑇
Donde, Q es la cantidad de calor que ingresa o deja un sistema a una temperatura absoluta.
La entropía es una propiedad que tiene importantes aplicaciones, entre las que se destaca la
interpretación del comportamiento de gases y líquidos en procesos de expansión y
compresión.
Las entropías tanto para mezclas de gases o componentes puros puede ser determinado a
partir de las graficas presentadas en la capítulo 24 del GPSA.

Cadena de Valor del Gas Natural

Endulzamiento del Gas Natural

Deshidratación del Gas Natural

Procesamiento del Gas Natural
Ajuste de Punto de Rocío del Gas Natural y
Estabilización de Condensados

Procesamiento del Gas Natural
Extracción de Líquidos con Turbo Expander

Licuefacción del Gas Natural (GNL)

Decreto Supremo N°1996
Descripción General
del Decreto Supremo
N°1996

Decreto Supremo 1996 (14 DE MAYO DE 2014):
El D.S. aprueba los siguientes Reglamentos:
• Reglamento de Distribución de Gas Natural por Redes en sus ochenta y tres (83) Artículos
y tres (3) Disposiciones Transitorias,
• Reglamento de Diseño, Construcción, Operación de Redes de Gas Natural e Instalaciones
Internas en sus veintiocho (28) Artículos y una (1) Disposición Transitoria.
El D.S. abroga los os siguientes Reglamentos:
• Se abroga el Decreto Supremo N° 28291, de 11 de agosto de 2005, que aprueba el
Reglamento de Distribución de Gas Natural por Redes y Reglamento de Diseño
Construcción, Operación de Redes de Gas Natural e Instalaciones Internas.

ARTÍCULO 1.- (OBJETO). El presente Reglamento tiene por objeto normar las condiciones
técnicas, legales, económicas, así como los procedimientos administrativos, para realizar
actividades de Distribución de Gas Natural por Redes.
ARTÍCULO 2.- (ÁMBITO DE APLICACIÓN).
I. El presente Reglamento es de cumplimiento obligatorio, para todas aquellas personas
jurídicas, nacionales o extranjeras, públicas o privadas, que realicen directa o indirectamente
la actividad de Distribución de Gas Natural por Redes dentro del territorio nacional.
Asimismo para los usuarios del servicio de Distribución de Gas Natural por Redes
dentro del territorio nacional.
II. Asimismo, están sujetas al presente Reglamento las personas individuales o colectivas,
nacionales o extranjeras, públicas o privadas, cuya actividad esté relacionada con la
Distribución de Gas Natural por Redes.

ARTÍCULO 3.- (ALCANCE).
I. La actividad de Distribución de Gas Natural por Redes se ejercerá mediante Licencia de
Operación otorgada por el Ente Regulador, de acuerdo a procedimiento administrativo
establecido en el presente Reglamento.
II. La Distribución de Gas Natural por Redes es un servicio público que debe ser prestado de
manera regular y continua, comprende desde el Punto de Entrega del Gas Natural por parte
de la empresa de transporte, hasta la entrega al usuario de las distintas categorías de uso y
consumo.

ARTÍCULO 22.- (ANEXOS).
I. El diseño, construcción, operación y mantenimiento de las Redes Primarias y Redes
Secundarias se realizarán estrictamente bajo lo establecido en el ANEXO 1: Diseño de Redes;
ANEXO 2: Construcción de Redes de Gas Natural; ANEXO 3: Operación y Mantenimiento de
Redes de Gas Natural; ANEXO 4: Calidad del Gas, del presente Reglamento Técnico.
II. Los parámetros de manejo y calidad del Gas Natural a ser distribuido mediante las Redes
de Distribución deben cumplir con lo expresado en el ANEXO 4: Calidad del Gas Natural, del
presente Reglamento Técnico.
III. La instalación, operación y parámetros de seguridad de las Instalaciones Internas
Domiciliarias y Comerciales deberán ser realizadas cumpliendo lo estipulado en el ANEXO 5:
Instalaciones de Categorías Doméstica y Comercial de Gas Natural.

ARTÍCULO 22.- (ANEXOS) Cont.
IV. La instalación, operación y parámetros de seguridad de las instalaciones industriales,
deberán ser realizadas cumpliendo lo estipulado en el ANEXO 6: Instalaciones Industriales de
Gas Natural.
V. La instalación, operación y mantenimiento de las Estaciones Distritales de Regulación EDR,
deberán ser realizadas cumpliendo lo estipulado en el ANEXO 7: Estaciones Distritales de
Regulación.

Anexo 4:
Calidad del Gas Natural

Anexo 4: Calidad del Gas Natural
1. Objeto.
El presente Anexo tiene por objeto establecer las condiciones de composición y odorización
del Gas Natural para asegurar la calidad y seguridad del fluido suministrado.
2. Alcance.
El presente Anexo se aplicará en todo el territorio nacional y consiste en la normativa técnica
de cumplimiento obligatorio para las Distribuidoras.
3. Ámbito de aplicación.
El presente Anexo se aplicará a todos los sistemas de distribución de Gas Natural por
tuberías.

ODORIZACIÓN DEL GAS NATURAL:
La odorización del gas natural normalmente se realiza en el City Gate.
1. El Gas Natural en un Sistema de Distribución, en su totalidad debe ser odorizado a una
concentración en aire de 1/5 del Límite Inferior de Explosividad.
2. Para casos particulares de Usuarios de Línea, así como Usuarios conectados a la Red
Primaria industriales o GNV, la Distribuidora analizará y presentará al Ente Regulador.

ODORIZACIÓN DEL GAS NATURAL:
Sistemas de distribución secundaria:
En todo sistema de distribución secundaria, se deberá contar como mínimo con tres puntos
de medición representativos por EDR.
Sistemas de distribución primaria:
Por lo menos deberá contar con un punto de medición en cada sistema de distribución, si
esta no alimenta a una EDR.
* En Redes Primarias el sistema de toma de odorización se podrá realizar en un PRM del
usuario.

Nota (1): Propiedades cuyas especificaciones deberán ser cumplidas y certificadas
mensualmente por la empresa encargada del proceso de licuefacción del Gas Natural, en
este caso la densidad relativa del Gas Natural será como mínimo de 0,55 y el porcentaje de
N2 no será mayor de 2,5 % vol.
La calidad del Gas Natural suministrado mediante transporte por ductos para el sistema de
distribución y para el sistema de transporte virtual de GNC, debe ser certificada por la
empresa encargada del transporte de Gas Natural por ductos a la Distribuidora en
cumplimiento del Reglamento de Distribución de Gas Natural por Redes y cumpliendo con
las especificaciones de la Tabla 1.
En el caso de suministro de Gas Natural para el sistema de distribución mediante Transporte
Virtual de GNL incluido el sistema mediante transporte de GNC a partir de GNL, la calidad del
Gas Natural debe ser certificada por la empresa encargada de la licuefacción del Gas Natural
para cada uno de los puntos de entrega cumpliendo con las especificaciones
correspondientes de la Tabla 1 Nota (1).

Módulo I

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