PRESENTACIÓN. RESULTADOS DE APRENDIZAJE. INTRODUCCIÓN. ESTACIONES DE SERVICIO. ATENCIÓN AL CLIENTE.
PRESENTACIÓN Las necesidades de la cadena productiva del Gas Natural (GN), exigen un recurso humano competente, con buenos conocimientos, con excelentes destrezas y habilidades con parámetros de calidad y segundad en la operación de equipos de estaciones de servicio de Gas Natural Comprimido Vehicular (GNCV). En Colombia el programa de reconversión de vehículos dotados de motor a gasolina a motor con combustible GNCV cada día toma más impulso. La construcción y montaje de nuevas estaciones de servicio y la aprobación de nuevos talleres para la conversión de vehículos, así lo confirman. Además, se está aprovechando las antiguas estaciones de servicio convencionales, para adecuarlas y convertirlas a estaciones combinadas (venta de combustible líquido y gaseoso); la utilización de la infraestructura instalada permite modernizar la estación de servicio, así como también capacitar su recurso humano. Debido a los riesgos que conlleva el manejo de las altas presiones y voltajes; así como, los altos costos de los componentes de la estación de servicio, es necesario que el personal que opere una estación de suministro de GNCV, sea responsable y este debidamente capacitado para evitar que se produzcan accidentes. Para el aprovechamiento de los conocimientos que se encuentran en este manual es importante que el operador de estación de servicio tenga un nivel de educación media, y además conocimientos básicos en el manejo de equipos electrónicos.
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La utilización del GNCV como combustible sustituto de los combustibles fósiles tradicionales (gasolina y diesel), mejorará la calidad de vida de los habitantes en las principales ciudades, gracias a la disminución de los niveles de contaminantes por las emisiones de los vehículos. Finalmente, es importante manifestar que para la elaboración de este manual de capacitación, se utilizan gráficas de componentes de equipos de distintas marcas, como: LANDI; LOVATO; SULZER; ASPRO; etc., las cuales fueron copiadas de folletos técnicos y paginas de Internet. Por lo tanto, un agradecimiento especial a los diferentes fabricantes de equipos de la tecnología de GNCV. Sin embargo, lo anterior no implica que la información esté sesgada a una marca en particular, ni tampoco que los autores recomienden algún equipo específico.
RESULTADOS DE APRENDIZAJE • Conocer los fundamentos físicos básicos para operarios de estaciones de GNCV. • Identificar los componentes de una estación de servicio de GNCV. • Revisar estado y funcionamiento de manómetros de la unidad de compresores, unidad de almacenamiento y la unidad de suministro de GNCV. • Revisar el estado y funcionamiento del compresor de GNCV y sus sistemas de lubricación y refrigeración. • Revisar, evaluar y elaborar informe del estado de la unidad de compresión. • Revisar, evaluar y elaborar informe del estado de la unidad de almacenamiento. • Revisar, evaluar y elaborar informe de la unidad de suministro de GNCV. • Revisar, evaluar y elaborar informe de la unidad de control. • Revisar, evaluar y elaborar informe sobre estado y señalización de la isla y carriles de carga. • Suministrar combustible a los respetando el procedimiento técnico.
vehículos
convertidos
a
GNCV,
• Aplicar normas de segundad en todas las operaciones realizadas. 2
• Atender al cliente adecuadamente.
INTRODUCCIÓN La operación de estaciones de servicio GNCV, son instalaciones equipadas técnicamente para suministrar GNCV a los vehículos, cumpliendo con todas las normas de seguridad establecidas por los entes gubernamentales a nivel nacional. En la operación de los equipos de estaciones se debe manejar sistemas y componentes que trabajan a presiones y voltajes elevados. El procedimiento que cumple el gas natural antes de llegar al vehículo es el siguiente: El gas natural es tomado de la red de distribución a una presión de 17 bares, la cual es elevada por la acción de un compresor en una o varias etapas, hasta obtener una presión requerida para el almacenamiento, y mediante el surtidor abastecer de GNCV a los vehículos convertidos o dedicados. El operador de una estación de GNCV, debe estar en capacidad de: identificar los componentes, tomar lecturas, interpretar y realizar observaciones de los diferentes elementos, verificar el estado de las partes y su funcionamiento, para realizar una excelente inspección que sirva como insumo para la adecuada operación y mantenimiento en la estación de servicio. Además el operador debe suministrar combustible, recepcionar el dinero de venta y reportarlo en las consignaciones de acuerdo a las normas de la empresa. La operación de las estaciones de GNCV, requiere de personal capacitado técnicamente con altos valores para prestar un servicio de excelente calidad a los clientes. En este manual veremos los conocimientos básicos y fundamentales requeridos para un buen desempeño en el puesto de trabajo, referente a la operación, mantenimiento y suministro en una estación de servicio de GNCV
ESTACIONES DE SERVICIO Las estaciones de servicio, son instalaciones encargadas de adquirir, almacenar y distribuir combustibles, cumpliendo con las normas existentes para tal fin.
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2.1 GENERALIDADES Colombia cuenta con una red nacional de gas natural que abastece las principales ciudades del país, con un gasoducto que une las zonas de producción con las de consumo. En Colombia actualmente existen aproximadamente 12.000 vehículos convertidos a GNCV, en su mayoría vehículos de servicio público. Estos están atendidos por más de 20 estaciones de servicio ubicadas en su mayoría en la Costa Norte. En Bogotá actualmente hay 6 estaciones en servicio. El GNCV es el combustible automotor más seguro. Se diferencia del gas propano en que por ser más liviano que el aire, se escapa rápidamente hacia arriba, disipándose fácilmente. En cambio el gas propano (GLP) o la gasolina, se acumulan a nivel del piso, con el consiguiente riesgo de explosión e incendio.
El flujo que sigue el gas antes de llegar al vehículo es el siguiente (ver figura 2.1): el gas natural es tomado de la red principal de gas domiciliaria, a una presión de 17 bares aproximadamente, esta presión es elevada por un compresor para posteriormente ser almacenada en unos tanques de alta presión y posteriormente se suministra al vehículo, a través de la válvula de llenado, donde es acoplada la boquilla de llenado del surtidor de la estación a una presión de 250 bares aproximadamente, logrando acumular de esta manera una'mayor cantidad de GNCV en los tanques de alta presión del auto y obtener una mayor autonomía del vehículo.
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2.1.1 Fundamentos físicos básicos para operarios de estaciones de servicio de GNCV 2.1.1.1 Equivalencias de unidades Bar (un bar equivale a 0.9862 atmósferas). Esta es la unidad utilizada por el Sistema Internacional de Unidades (SI) Libras por pulgada cuadrada (Ib/pul2; ó psi, en el sistema inglés) Kilogramos por metro cuadrado (Kg/m2 sistema métrico). Atmósferas (una atmósfera equivale a una columna de 760 milímetros de mercurio, ó a 14,7 Ib/pul2). 1 Pascal = La fuerza de 1 Newton que se aplica en un área de 1 metro cuadrado (m2); Pa= 1N/ 1m2 1 Bar = 100.000 Pascales 1 Kg/cm2= 14,28 PSI 1 bar= l,02Kg/cm2 1 bar = 14,48 PSI 1 at= 14,7 PSI 1 at = l,033Kg/cm2 1 at = 1,02 bar = 102 Kpa (kilo paséales) 2.1.1.2 Definición de términos - Desplazamiento del émbolo de un cilindro: Es el volumen neto desplazado por el émbolo a la velocidad nominal de la máquina, expresado m3/minuto. Para cilindros de simple efecto, es el desplazamiento del pistón hacia el punto muerto superior (PMS) en la carrera (fase) de compresión. Para cilindros de doble efecto, es el desplazamiento hacia ambos extremos. Para compresores de etapas múltiples, el desplazamiento del émbolo de la primera etapa es el establecido para toda la maquina. -Bolsillo: Es el volumen entre la tapa del cilindro y el émbolo en el punto muerto superior. Este puede ser o no ser el mismo para los dos extremos en un cilindro de doble efecto.
- Capacidad real: Es el volumen liberado en la descarga de la máquina a la velocidad nominal y bajo las condiciones reales de succión y descarga, y ésta es expresada en m3/min. - Rendimiento volumétrico: Es la relación de la capacidad real y el desplazamiento del embolo, expresado en porcentaje (%). / Rendimiento mecánico: Es la relación entre el trabajo termodinámico real requerido en un compresor y la potencia real requerida expresada en porcentaje. S 5
Presión de succión: Es la presión absoluta del gas en la brida de entrada del compresor. - Temperatura de succión: Es la temperatura absoluta del gas en la brida de entrada del compresor. - Presión descarga: Es la presión absoluta del gas en la brida de salida del compresor. -Temperatura de descarga: Es la temperatura absoluta del gas en la brida de salida del compresor. - Relación de compresión: Es relación entre la presión de descarga absoluta y la presión de succión absoluta. - Presión máxima de trabajo permitida: Es la presión máxima de operación para la cual el fabricante diseñó el compresor cuando el gas es manejado a la temperatura especificada. - Temperatura de descarga nominal: Es la temperatura de operación a las condiciones especificada en las hojas de datos del compresor. - Presión de descarga nominal: Es la presión de operación requerida a las condiciones de servicio especificadas en la hoja de especificaciones. - Temperatura máxima permitida: Es la temperatura máxima de operación para la cual el fabricante ha diseñado el compresor cuando el gas es manejado a la presión especificada. - Velocidad nominal: Es la velocidad en revoluciones por minuto requerida a las condiciones de servicio especificadas en la hoja de datos. La velocidad nominal y velocidad máxima pueden ser iguales pero nunca la velocidad nominal podrá ser superior a la velocidad máxima permitida. - Velocidad máxima permitida: Es la máxima velocidad en revoluciones por minuto que permite el diseño del fabricante para la operación del compresor. - Velocidad de disparo: Es la velocidad a la cual se activa el dispositivo de protección por sobre velocidad. - Velocidad mínima permitida: Es la velocidad más baja en revoluciones por minuto que el diseño del fabricante permite para una operación continua.
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- Potencia nominal del compresor: Es la potencia requerida por el compresor para garantizar cualquiera de las condiciones de operación especificadas en la hoja de datos. Las pérdidas en las unidades motrices deberán especificarse por separado. 2.1.1.3 Presión Cualquier fuerza ejercida sobre o contra una superficie o área constituye una presión. Se mide como la magnitud de la fuerza que se ejerce perpendicular sobre una unidad de área. Presión = fuerza/área. Se expresa, entre otras, en las siguientes unidades: Pascal (Pa), bar, Kilogramos/centímetro2 (Kg/cm2), libras/pulgada2 (Ib/pul2) ó PSI, atmósferas (at), etc. 2.1.1.4 Presión barométrica ó atmosférica (Pat) Todos los objetos y cuerpos sobre la tierra están sometidos al peso que ejerce la masa de aire que hay sobre nuestras cabezas, la cual es atraída por la gravedad. Por lo tanto, la presión atomósferica es la acumulación del peso (fuerza) de la capa de aire que actúa sobre la superficie de todos los cuerpos que están en la tierra. La presión atmosférica varía con la altitud; es más alta a nivel del mar porque existe una mayor masa de aire y disminuye en la medida en que aumenta la altitud. Como ejemplo; en la costa (nivel del mar) la presión atmosférica es de 0.98 bares (760 mm de Hg), mientras que en Bogotá, la cual está situada a 2630 metros sobre el nivel del mar, la presión atmosférica es del orden de 0.74 bares (550 mm de Hg). En el caso de un cuerpo sumergido en el agua, la presión que se ejercerá sobre dicho cuerpo será la presión atmosférica en el sitio, más la presión ejercida por la columna de agua que haya sobre el cuerpo; de tal manera que, a mayor profundidad la presión será mayor. Esta es una de las razones por las cuales si queremos descender a ciertas profundidades dentro del agua, necesitamos protección contra la presión.
2.1.1.5 Presión manométrica (P ) Es la diferencia entre la presión de un fluido y la presión atmosférica. Dicho de otra manera, es la presión leída en un aparato denominado
manómetro, el cual mide la presión que está ejerciendo un fluido contra las paredes del recipiente que lo contiene. Si la presión dentro del 7
recipiente es igual a la presión atmosférica, el manómetro marcará cero (0). Si la presión en el recipiente es mayor que la presión atmosférica, el manómetro marcará esta diferencia y se dice que es presión positiva. Por el contrario, si la presión atmosférica es mayor que la presión dentro del recipiente, el manómetro marcará la diferencia, en este caso se dice que es presión negativa. Para poder medir presiones negativas se necesitan manómetros especiales diseñados para este fin, denominados vacúometros. En resumen, presión superior a la presión atmosférica se considera como presión positiva. Las presiones positivas se clasifican en: Bajas: Menores de 14.793 bares o 15 atmósferas Medias: Mayores de 14.793 y menores de 49.31 bares (mayores de 15 y menores de 50 atmósferas). Altas: Mayores de 49.31 y menores de 98.62 bares (mayores de 50 y menores de 100 atmósferas). Hiperpresiones: Mayores de 98.62 bares 2.1.1.6 Presión absoluta (Pab) Es la presión manométrica más la presión atmosférica.P ab = Pm + Pat 2.1.1.7 ¿Cómo afecta la presión a los recipientes o vasijas? En el caso de la presión positiva la fuerza resultante se ejerce por igual, y en todas direcciones sobre las paredes internas del recipiente, desde dentro hacia fuera. En el caso de presión negativa, la fuerza resultante se ejerce en todas direcciones sobre las paredes externas del recipiente, y desde fuera hacia dentro; en este caso se dice que existe vacío dentro del recipiente. Se dice que hay vacío absoluto cuando la presión absoluta dentro es igual a cero (0), lo que indica también ausencia total de materia dentro del recipiente. Tanto el manejo de presiones positivas, así como el manejo de presiones negativas o de vacío, son útiles en los procesos y operaciones de ingeniería. Como ejemplo de referencia; la presión positiva se utiliza para almacenar gran cantidad de gas dentro de un recipiente, tal como en un cilindro; para mantener licuado un gas tal como en el caso del gas licuado del petróleo; para empujar y/o desplazar un fluido con el fin de transportarlo o transferirlo a otro recipiente o sitio por un gasoducto, para alimentar un fluido a un proceso que está a presión, etc. La presión negativa se puede usar por ejemplo, para facilitar la separación por destilación de los componentes más livianos en un proceso de destilación del petróleo, y muchos otros usos útiles. 8
Una vasija puede fallar porque no es capaz de resistir la presión positiva, en este caso explotará; o porque no es capaz de resistir la presión negativa, en este caso se colapsará (dicho de otra manera, se chupará). 2.1.1.8 Resistencia de los materiales Vs la presión Por una parte, entre mayor sea la presión interna en un recipiente, mayor será la resistencia que requiere el material para construirlo. Esa mayor resistencia se consigue guardando un equilibrio técnico económico entre la calidad del material y un mayor espesor de las paredes del recipiente. Mientras mayor sea la presión, mayor será el espesor de la pared que se requiere; pero este crecimiento no puede ser indefinido porque el recipiente resultaría muy pesado, costoso y difícil de manipular. Por otra parte, para resistir la misma presión, a mayor diámetro del recipiente o del tubo, mayor será el espesor de la pared del mismo. Cuando no es conveniente seguir aumentando el espesor, entonces se acude a los materiales especiales que resisten altas presiones. Estos tienen una estructura molecular y cristalina muy homogénea, y en su fabricación se usan materiales y técnicas especiales con tecnología avanzada; desde luego generalmente son materiales más costosos. 2.2 TIPOS DE ESTACIONES DE SERVICIO PARA GNCV Las estaciones de servicio las podemos clasificar teniendo en cuenta el tipo de combustible que expenden asi: De destinación exclusiva de GNCV. De destinación exclusiva de combustibles líquidos (gasolina, ACPM y otros) De destinación mixta de combustibles líquidos y GNCV. Así mismo las estaciones de servicio para GNCV las podemos clasificar por su tipo de llenado, las cuales pueden ser: De llenado rápido. De llenado lento. De llenado rápido y lento (mixtas ó combinadas) 2.2.1 Estaciones de llenado rápido
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Son las más utilizadas en la prestación del servicio de abastecimiento de combustible a los diferentes automotores (ver figura 2.2). El gas es tomado de la red principal domiciliaria, posteriormente es bombeado por el compresor a la batería de almacenamiento a alta presión (250 bares). De la batería de almacenamiento el combustible gaseoso es conducido por una tubería de alta presión a los surtidores, que son los encargados de dosificar y suministrar el combustible a través de la boquilla de llenado a la válvula de ingreso del vehículo (válvula de llenado), esta operación tiene una duración dependiendo del volumen en metros cúbicos de gas que puede almacenar el vehículo. Si la presión cae por debajo de un mínimo, el tablero electrónico activa el funcionamiento del compresor y desvía el gas de la línea de los tanques de almacenamiento, suministrando el combustible directamente al tanque del vehículo para el abastecimiento de éste; una vez llenado el tanque del vehículo el tablero electrónico desvía el flujo de combustible para abastecer los tanques de la batería de almacenamiento. 2.2.2 Estaciones de llenado lento En una Estación de llenado lento, el abastecimiento se realiza durante varias horas, frecuentemente por la noche. El gas pasa directamente del compresor al punto de llenado. Cada puesto de llenado esta equipado con mangueras, válvulas y un surtidor para dos o cuatro vehículos. El gas pasa del compresor a través del surtidor, a los tanques del vehículo. La operación es muy simple. El conductor mismo puede hacer el llenado de su vehículo. Este tipo de estaciones son recomendadas para ser utilizadas por las empresas que abastecen su parque automotor en los tiempos muertos. 10
Las ventajas de una estación de llenado lento son varias: El compresor puede ser más pequeño. Se pueden llenar por ejemplo, 20 vehículos en un periodo de 12 horas con una máquina más pequeña que la utilizada para llenar 20 carros en una hora. Los costos de electricidad son menores. Cuando se hace el llenado lento, el compresor inicia el llenado trabajando a baja presión para ir aumentando hasta llegar a la presión deseada en el tanque, digamos 207 bares. No se requiere almacenamiento de gas en la estación. El gas va directamente del gasoducto al tanque del vehículo, hay menores costos de inversión y de operación. 2.2.3 Estaciones de llenado rápido y lento (combinadas o mixtas) En las estaciones de llenado combinadas o mixtas es posible aplicar indistintamente los dos tipos de llenado anteriormente descritos. De esta manera pueden cargarse a un menor costo vehículos estacionados durante la noche, ó en su defecto, también puede llenarse en forma rápida. 2.3 COMPONENTES DE UNA ESTACIÓN DE SERVICIO DE GNCV Los componentes básicos de una estación de servicio de GNCV son: * Unidad de compresión * Unidad de almacenamiento * Unidad de suministro ó distribución * Unidad de control 2.3.1 Unidad de compresión Es la encargada (ver figura 2.3) de tomar el gas de la red principal domiciliaria a una presión de 17 bares y someterlo al proceso de compresión, elevando la presión a 250 bares, para posteriormente almacenarlo y de esta manera proporcionar un llenado rápido a los tanques de los vehículos como también dando una mayor cantidad de combustible, logrando aumentar la autonomía del vehículo.
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La unidad de compresión esta conformada por: » Sistema de medición del gas Sistema de filtrado Pulmón de succión Compresor para GNCV 2.3.1.1 Sistema de medición de gas Este sistema es instalado por la empresa distribuidora de gas natural para determinar el cobro, dependiendo del consunto de gas de la estación. Consta de: filtro, medidor, válvula cheque, válvula automática y/o manual de corte. Este sistema de medición esta ubicado entre la red del gas y la entrada a la unidad de compresión en un sitio de fácil acceso y maniobra, cumpliendo con las normas ICONTEC. 2.3.1.2 Sistema de filtrado Es un sistema de protección para el compresor, debido a que en éste se manejan pequeñas tolerancias y las impurezas pueden ocasionar graves daños. El filtro es un elemento del tipo seco que se instala en la entrada del compresor y su objetivo es retener el 99% de las impurezas del gas cuyo tamaño es igual o superior a los 5 micrones según norma NTC-4827 inciso F. 12
2.3.1.3 Pulmón de succión Este elemento es fundamental porque amortigua los cambios de flujo, principalmente en dos situaciones de la operación: En el inicio de la operación, es el encargado de mantener una reserva de gas que facilita la succión del compresor en el momento del arranque delequipo, evitando de esta manera que se genere una caída de presión en la línea de succión. La segunda razón de este elemento es evitar él venteo del gas cuando el equipo se detiene. 2.3.1.4 Compresor de GNCV
Si no existiera la forma de comprimir el gas para almacenarlo en condiciones estándar, el equivalente energético a 12 galones de gasolina (capacidad del tanque de un automóvil pequeño), es un tanque de 34 m3 (varias veces más grande que el vehículo). En estas circunstancias se tendría que descartar al gas natural como combustible automotor. Por la razón anterior el compresor (ver figura 2.4) es considerado el corazón en una estación de servicio. Si sometemos a presión este mismo gas ocupará un menor espacio; ejemplo, si tomamos un recipiente de 5
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galones de capacidad y lo llenamos de gas a 250 bar de presión; se puede almacenar 16 m3 de gas. Los compresores son máquinas dinámicas destinadas al movimiento del flujo de gases. Dependiendo de la energía que utilizan para su funcionamiento, los compresores se clasifican en: eléctricos (los mas utilizados), térmicos (gas, gasolina y diesel) e hidráulicos. Otra forma de clasificarlos es teniendo en cuenta la presión que genera, estos pueden ser de: presiones negativas y presiones positivas De presión negativa; Son los que producen una depresión por debajo de la presión atmosférica en su funcionamiento; usualmente se utilizan para empacar alimentos y extracción de humedad en equipos de refrigeración. De presión positiva; Son los que producen una presión por encima de la presión atmosférica en su funcionamiento; se dividen de la siguiente forma: - Sopladores: Son usados para mover grandes volúmenes de gases a presiones relativamente bajas, manejan presiones de descarga menores de 2,7 bar. - Compresores: Estas maquinas mueven volúmenes menores que las anteriores y la presión de descarga es mayor a 2.7 bares. Los compresores los podemos subdividir en: centrífugos, axiales y reciprocantes. Compresores centrífugos: Son los que imprimen al gas una velocidad en la dirección radial, perpendicular al eje, mediante acción combinada de uno o más impulsores. Compresores axiales: Son los que le imprimen al gas una velocidad en dirección axial (paralela al eje) mediante uno o varios juegos de cuchillas estacionarias. Compresores reciprocantes: Son aquellos cuyo elemento de compresión es un pistón que sigue un movimiento reciproco dentro de un cilindro, toman un volumen de gas dentro del cilindro y le aumentan la presión reduciendo su espacio, esto se consigue por intermedio del pistón que se mueve dentro del cilindro. 2.3.1.4.1 Componentes de un compresor Un compresor esta compuesto por: Un motor que es el que genera el movimiento, una carcasa en la cual están montados los cilindros, y el conjunto móvil del compresor, (pistones, bielas y cigüeñal); y además
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los equipos auxiliares (intercambiador de calor, tubería de interconexión del gas, válvulas de seguridad, etc.). Los compresores elevan la presión utilizando una ó varias etapas (hasta 6), dependiendo de la presión final que se requiere. En la compresión de GNCV, en cada etapa la relación de compresión debe ser menor de 5:1 para evitar la posibilidad de ignición del lubricante o el gas que se comprime. En cuanto al sistema de enfriamiento; los hay enfriados con agua o con aire (ver figura 2.7). Los compresores multietapas, necesitan de intercambiadores adicionales, para disipar la temperatura que se genera en la compresión del gas reduciéndola hasta aproximadamente la temperatura de entrada, este enfriamiento reduce el volumen del gas que va a los cilindros de las siguientes etapas de compresión; además disminuye la temperatura generada por la fricción del conjunto móvil del compresor manteniéndola dentro de límites seguros de operación. Respecto a la posición y dirección de los cuerpos o cilindros, los hay horizontales, verticales, en ángulo, y otros arreglos. Sin embargo, los más usados son los horizontales, en razón de la accesibilidad y facilidad para el mantenimiento. Los compresores recíprocos son utilizados para manejar bajos volúmenes de gas a altas presiones, su velocidad varía entre 125 y 1200 revoluciones por minuto (rpm.) y pueden alcanzar una presión de descarga de hasta 2070 bares (30.000 psi). No obstante que son considerados como de capacidad fija, se pueden diseñar de capacidad variable utilizando varios cilindros y múltiples válvulas de admisión y descarga. De acuerdo con el número de cilindros y su orientación, tal como se muestra en la figura 2.5, existen las siguientes variantes: De acción simple: el pistón comprime en un solo recorrido. De acción doble: el pistón comprime en el recorrido de ida, lo mismo que en el recorrido de regreso. Vertical: cuando el cilindro esta instalado en línea vertical a la base del rotor. Horizontal: Cuando el cilindro está instalado en línea horizontal con respecto a la base del rotor. Multietapas: Un mismo eje acciona dos o más pistones en cuerpos o cilindros diferentes. La compresión del gas se realiza en etapas sucesivas de tal forma que en la primera etapa se comprime de P1 a P2. En la siguiente etapa la presión se aumenta
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de P2 a P3 y así sucesivamente. Para altas presiones hay compresores hasta de 6 etapas. En línea: Cuando el cuerpo de cilindros están instalados uno detrás del otro. En forma de V o Y: Cuando los cuerpos o cilindros están instalados formando una V ó una Y. En ángulo: Cuando tiene un cuerpo o cilindro vertical y otro horizontal Semiradial: Cuando el mismo eje mueve varios pistones en distintas direcciones
2.3.1.4.2 Rendimiento de un compresor recíproco
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El rendimiento de un compresor recíproco para grandes presiones oscila entre el 75 y el 80% y el de los motores eléctricos que lo accionan, entre el 86 y el 92%. En la representación gráfica del rendimiento de un compresor recíproco (ver figura 2.6), al empezar la etapa de admisión se abre la válvula de admisión y el cilindro empieza a llenarse en el punto I y no el punto I a, debido a que dentro del cilindro queda algo de gas del ciclo anterior; en esta etapa el cilindro se mueve hasta la posición 2; en este punto se considera que el cilindro se ha llenado completamente y la válvula de admisión se cierra.
Gráficamente el rendimiento viene dado por el área bajo la curva 1,2, 3,4 dividida por el área bajo la curva la, 2, 3,4. El área del divisor es más grande, por lo tanto, la eficiencia es menor de 1. 2.3.1.4.3 Compresores recíprocos en las estaciones de servicio para GNCV (ver figura 2.7) Luego de que el gas ha llenado el cilindro, empieza la etapa de compresión (desde el punto 2 al punto 3), en donde se reduce el volumen y aumenta la presión desde la presión de succión
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hasta la presión de descarga; luego se abre la válvula de descarga y el gas se expande (del punto 4 al I) saliendo del cilindro. Observe que siempre queda una cantidad de gas dentro del cilindro; esto se traduce en ineficiencia. El Compresor es un equipo fundamental en las estaciones de servicio. Los más usados son los reciprocantes de 3, 4 o 5 etapas, según la presión disponible en la red de suministro de gas.
Si ésta es muy baja, el compresor deberá tener mas etapas para elevar la presión hasta el valor requerido. A mayor diferencia entre la presión de succión y la presión de descarga mayor será el número de etapas requerido. La razón fundamental de lo anterior es que al comprimir el gas su temperatura se eleva, y mientras mayor sea la temperatura mayor será la energía requerida para la compresión. Además, si no se retira el calor, el compresor se recalentaría y su operación se volvería inmanejable. Para evitar esto, el compresor tiene un intercambiador - enfriador y un separador de líquidos después de cada etapa de compresión para retirar el calor del gas y los líquidos condensables, antes de entrar a la siguiente etapa. El medio enfriante puede ser aire o agua. En consecuencia, los equipos de compresión para el manejo del gas natural deben diseñarse para resistir las presiones y temperaturas a las cuales se verán sometidos bajo las condiciones normales de operación y ciertas condiciones de emergencia previstas. Cada etapa de compresión debe tener válvula de alivio de presión la cual se activa cuando se
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alcanza una presión equivalente a 1.2 veces la presión normal de operación de la etapa de compresión correspondiente. Las válvulas de alivio descargan a un sistema de venteo. En caso de falla de la válvula de alivio, y si la presión de descarga continúa aumentando, el compresor está equipado con un sistema de paro automático por alta presión de descarga. Igualmente, es importante el control de temperatura de la descarga de la última etapa final, para lo cual el compresor debe estar equipado con un sistema de pare automático por alta temperatura. Presión de descarga: La presión de descarga del compresor hacia la batería de cilindros de almacenamiento de GNCV es del orden de 250 bares (3600 psi) y la presión de descarga hacia el cilindro del vehículo es del orden de 207 bares (3000 psi). Capacidad de compresión: Existen compresores de diferentes tamaños que cubren un amplio rango de capacidades dependiendo de la necesidad de abastecimiento (número de vehículos a surtir por hora y por día). La capacidad más usada es de 1000 m3/hora. La capacidad de la estación se puede ampliar, ya sea ajustando la capacidad del compresor (variando las revoluciones del rotor o cambiando los cilindros de acción sencilla a acción doble), ó instalando una nueva unidad compresora en paralelo. Lo normal es que se diseñe la estación con el espacio para instalar unidades de compresores en paralelo, en la medida en que la demanda vaya creciendo. 2.3.1.4.4 Especificaciones generales del compresor En este aparte, el fabricante hace una descripción de las características principales del compresor, Estas pueden variar ampliamente, y sólo a título de ilustración reseñamos las siguientes: Alimentación de potencia: 380 V.A.C. RPM (revoluciones por minuto): 1000 Peso aproximado: 5 000 Kg Medidas externas: 2 m x 2.6 m x 2.20 m Capacidad en el cárter: 10 litros Carrera del pistón: I 15 mm Doble sistema de parada: Uno operativo y uno de seguridad Presión máxima de trabajo: 250 bares Número de etapas: 3 Número de cilindro: 3 Presión máxima de aspiración: 20 bares 19
Presión mínima de aspiración: 10 bares Potencia: I 10 kw
2.3.1.4.5 La base del compresor El compresor debe estar apoyado sobre una base que cumpla con las especificaciones del fabricante y con las normas NTC-4820 (estaciones de servicio para vehículos que utilizan GNCV la cual hace referencia a compresores y recintos para los mismos) y la NTC-4827 sobre instalaciones del equipo de compresión. 2.3.1.4.6 El sistema de lubricación del compresor Las instrucciones sobre el sistema de lubricación pueden variar de un compresor a otro, las que aquí se indican deben tenerse como un ejemplo ilustrativo, aclarando que cada fabricante proveerá las instrucciones específicas. La lubricación es un aspecto muy importante en la operación del compresor porque este sistema es el encargado de disminuir la fricción del conjunto móvil como también disipar la temperatura del compresor. En el caso de que la presión de aceite en la bomba se encuentre por debajo de un valor mínimo, digamos 2.5 bares, el presostato detendrá la máquina y activará una alarma en el tablero de control. El sistema de lubricación está compuesto del depósito o cárter que tiene una capacidad que puede ser de unos IO litros de aceite lubricante, un visor del nivel de aceite, un filtro recambiable, un manómetro y una bomba de engranaje que opera entre 2.5 y 5 bares de presión en su descarga. De la bomba de aceite salen los tubos hacia los pistones de cada etapa de compresión. En cada pistón existen unos visores de aceite donde se puede verificar el funcionamiento de la bomba de acuerdo a una frecuencia de paso que puede ser de una gota por minuto. Si a la bomba le llega a faltar aceite, un sensor de nivel detendrá el equipo y activará una alarma visible en el tablero de control. 2.3.1.4.7 Separador de aceite El separador de aceite es un recipiente que recolecta el aceite de los separadores de condensados o de las etapas, el tanque pulmón, venteo de solenoides y empaquetaduras. El aceite queda en el recipiente y el gas se ventea en la atmósfera o se lleva al tanque de recuperación. 20
2.3.1.4.8 Las etapas de compresor El gas regulado a una presión entre 10 y 20 bares procedente de la tubería de suministro, ingresa a la primera etapa de compresión (en el ejemplo tenemos un compresor con tres etapas de compresión) y sale de esta primera etapa comprimido a 70 bares, pasa por el enfriador, luego por el recolector de condensados e ingresa a la segunda etapa de compresión elevándose ésta a 140 bares, hace el mismo procedimiento e ingresa a la tercera etapa donde llega a los 250 bares. Estas presiones están indicadas en los instrumentos del tablero de control. Diariamente se deben drenar los tres separadores de condensados, accionando las válvulas que están debajo de los mismos Cada etapa de compresión está dotada de una válvula de seguridad que actúa por sobre presión, accionándose en forma automática cuando el gas supera el 20% de la presión normal de trabajo. También cuenta con un interruptor (switch) de vibración que detecta las posibles vibraciones del equipo, si las vibraciones no están dentro del margen tolerado, el instrumento hace que se detenga la máquina, activando una alarma visible en el tablero de control. 2.3.2 Unidad de almacenamiento de GNCV En las estaciones de servicio de GNCV para llenado rápido, es indispensable la unidad de almacenamiento del gas (ver Figura 2.8), y de esta manera abastecer rápidamente el combustible a los vehículos. La construcción de esta unidad debe de cumplir con las normas establecidas por el fabricante y la NTC-4820:2000. La unidad de almacenamiento esta conformada por los siguientes elementos: Cilindros o baterías de cilindros Dispositivos de alivio de presión, incluye válvulas de alivio de presión Dispositivo de relevo de presión Manómetros Tuberías, filtros y accesorios
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2.3.2.1 Cilindros de abastecimiento Los recipientes para almacenamiento de gas natural comprimido, son de forma cilíndrica, fabricados en materiales especiales con el fin de hacerlos más livianos (ver figura 2.9). No se admite que tengan costuras y sólo deben tener un orificio de entrada el cual a su vez es el mismo orificio de salida; precisamente para evitar puntos de posible falla. Un cilindro, antes de ser utilizado, es radiografiado completamente para detectar posibles fallas en su estructura. Si las tiene, simplemente el cilindro no debe salir al mercado
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2.3.2.2 Batería de almacenamiento Son cilindros de acero dispuestos de manera horizontal o vertical cuya función es almacenar el gas a alta presión que entrega el compresor y que posteriormente pasa al surtidor. Generalmente los cilindros están dispuestos en grupos o bancos de 10 o 20 unidades, firmemente asegurados a un soporte en una estructura metálica, dicha disposición se conoce como cascada de almacenamiento. Las capacidades de cada uno de los cilindros empleados en las cascadas varían según los requerimientos de suministro de la estación, pero los más usuales son los de 100 a 125 litros.
2.3.2.3 Almacenamiento por cascada El almacenamiento de gas se diseña para que los vehículos se llenen en el menor tiempo posible y a la vez evitar los arranques y paradas frecuentes de los compresores de gas. El almacenamiento está compuesto por bancos de cilindros que trabajan a diferentes presiones (cascada) o con un banco a presión única, dependiendo de los requerimientos. Para un almacenamiento tipo cascada, este se distribuye en 3 bancos llamados de baja, de media y de alta. Además un tanque de recuperación. El llenado del vehículo se comienza por el banco de baja, si se hace necesario, el dispensador automáticamente cambia al banco de media, y posteriormente, si hace falta, termina de cargar del banco de alta. De esta manera la presión en los tres bancos va cayendo en forma individual hasta que el banco de alta presión alcanza una presión mínima 23
(200 bares generalmente), que es el punto de ajuste para arrancar el primer compresor. Si la capacidad de despacho del surtidor es menor que la capacidad de compresión, la presión en los tres bancos se irá aumentando uno por uno hasta alcanzar un valor máximo para el compresor (250 bares). Si la capacidad de despacho del surtidor es mayor que la entregada por el compresor, la presión del almacenamiento caerá por debajo del punto de ajuste y se arrancará el segundo compresor. En este último caso los compresores operarán juntos hasta que se llenen los bancos de almacenamiento. El segundo compresor se apagará un poco antes de que lo haga el primero. De esta forma se tendrá una operación estable durante el llenado con un mínimo de arranques y paradas de los compresores, y se puede prestar un servicio a los usuarios en un tiempo similar al que se toma surtir el vehículo con gasolina o diesel. Cuando el compresor está formado por una sola unidad que trabaja en forma secuencia!; los elementos (pistones tipo radial), se distribuyen las presiones de baja para 8 cilindros, luego media con 8 cilindros, y final la de alta con 16 cilindros; llamadas cascadas. 2.3.2.4 Dispositivos de alivio de presión Los dispositivos de alivio de presión de un sistema de GNCV (ver figura 2.1 I), son aquellos que relevan a la atmósfera la presión cuando ésta supera la presión de disparo. Cada cilindro debe equiparse con uno o más dispositivos de alivio de presión los cuales deben cumplir el estándar C GAS-1.1. ó la Norma Técnica Colombiana correspondiente (NTC-4820 y NTC-4823). Los dispositivos de alivio de presión deben instalarse de tal manera que la temperatura a la cual sean sometidos, sea representativa de la temperatura a la cual opera el cilindro. Cualquier ajuste-necesario en un dispositivo de alivio de presión debe ser realizado por el fabricante u otra compañía que disponga del personal competente y en instalaciones adecuadas para la reparación, ajuste y prueba de tales dispositivos. La Entidad que haga tales ajustes debe anexar una etiqueta con la presión de disparo para la cual fue ajustado el dispositivo, su capacidad y la fecha. Las válvulas de alivio de presión que protegen los cilindros de GNCV deben ser reparadas, ajustadas y probadas de acuerdo con el Código de Envases a Presión y Calderas de ASME, ó la Norma Técnica Colombiana (NTC-4827). 24
La unidad de almacenamiento para su protección debe contar como mínimo con las siguientes válvulas: * Una válvula manual de corte que el operador de la estación de servicio puede activar en el momento de una emergencia. * Válvula de bloqueo la cual se activa automáticamente por la caída brusca de presión y debe de cumplir con la norma NTC-4820. 2.3.2.5 Dispositivo de relevo de presión El objetivo de este dispositivo es el de mantener una presión constante en la línea al SL este elemento al descargar presión debe cumplir los siguientes requisitos: Ventear al exterior a través de un tubo flexible y cuyo diámetro no debe ser menor diámetro nominal del orificio del dispositivo de relevo de presión. Este tubo de sujetado cada 30 centímetros cuando el tubo exceda de 60 centímetros y siempre estar asegurado en el extremo. La salida del venteo no debe ser afectada por desechos provenientes del exterior < la operación, tales como tierra, lodo, nieve (hielo), etc. 2.3.2.6 Manómetros Los manómetros son instrumentos para medir la presión, (ver figura 2.12). De acuerdo estándares, los manómetros deben ser aptos para leer al menos 1,2 veces la presión de del sistema. Esto significa, a manera de ejemplo, que si la presión de descarga de un con es de 250 bares (3600 libras por pulgada cuadrada), el manómetro que se instale par; dicha presión debe tener una escala para medir hasta 300 bares (4320 libras por cuadrada). Todos los manómetros o indicadores de presión utilizados en la uni almacenamiento deben de cumplir con la norma NTC-4820 y NTC-48308.
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2.3.2.7 Líneas de combustible En la unidad de almacenamiento encontramos: tubería, accesorios y empaquetaduras, los deben de ser compatibles con el combustible bajo las condiciones de servicio. La tubería, los accesorios y otros componentes de la tubería deben tener la capacidad soportar una prueba hidrostática de por lo menos cuatro veces la presión nominal de ser sin presentar fallas estructurales y cumplir con la norma NTC-4820 Los componentes que conduzcan combustible deben etiquetarse o marcarse con: * El nombre o símbolo del fabricante. * La designación del modelo. * La presión de régimen de servicio. * La dirección del flujo del combustible, donde sea necesario, para una correcta instalacion. * La capacidad o clasificación eléctrica, según sea aplicable. 2.3.3 Unidad de suministro o distribución La unidad de suministro o distribución de GNCV en la estación de servicio es la ene; de proporcionar el combustible a los vehículos. Esta unidad esta separada de la unidad de compresión y almacenamiento, en un sitio coi dentro de la estación de servicio como la isla o bahía de surtidores, la cual debe construirse en hormigón o 26
mampostería, con una superficie para el apoyo del surtidor que tenga unas dimensiones como mínimo iguales a la base del surtidor, y los surtidores deben de estar protegidos por unas bandas de contención de altura no menor de un metro del piso como también, deben de respetarse unas distancias mínimas con las otras áreas locativas de 5 metros, además cumplir con la norma NTC-4820. 2.3.3.1 Surtidor para GNCV Los surtidores para GNCV son los elementos utilizados para el abastecimiento, medición, control y registro del GNCV Estos surtidores deben de cumplir con la norma ISO 15403 ó la NTC-4823. Los surtidores se diferencian unos de otros en las líneas de alimentación de GNCV que pueden ser de una, dos o tres vías. En la medida que tenga más líneas de alimentación, mayor será su capacidad de carga. También puede tener una o dos mangueras y uno o dos visores o tableros de lectura. Se diferencian también en el tipo de filtro de gas que utilicen, el sistema de corte (solenoide o actuador electro-neumático) y el tipo de medidor másico.
2.3.3.1.1 Componentes de un surtidor El surtidor está compuesto por una unidad dispensadora medidora, una manguera de llenado provista de un sistema de seguridad (break away) y de una boquilla de llenado. Los surtidores poseen medidores (de volumen o de masa) que indican la cantidad de gas en metros cúbicos que son despachados, el costo total de la venta y el precio por metro cúbico. Se ha incrementado el uso de los medidores de masa en los surtidores debido a que garantizan errores en la medición que están por debajo del 1%. Mangueras de llenado. Las mangueras de llenado están equipadas de un sistema seguridad break away que permite una desconexión y cierre rápido en caso de que el vehículo arranque antes de quitar la manguera de cargue de GNCV.Los surtidores deben de contar con unas mangueras de llenado de una longitud máxima de 5 metros (16,5 pies) y deben de cumplir con la norma internacional o la NTC-4823. Cada manguera de llenado debe de tener un dispositivo de corte rápido (DCE según la norma NTC4823) por desprendimiento de la manguera, y deben estar dispuestos en la manguera entre el compartimento del surtidor y la 27
boquilla. Cuando las mangueras estén fijadas a un mecanismo retráctil que recoge la manguera, el dispositivo de corte rápido por desprendimiento debe de estar instalado entre el punto de fijación de la manguera al mecanismo retráctil y la boquilla, a menos que la fuerza para separar la manguera del mecanismo retráctil sea mayor que la de accionamiento del dispositivo de corte rápido por desprendimiento y se afecte la característica de interrupción de flujo en la manguera y se provoque daño al compartimento del surtidor. Boquillas de llenado. Existen en el mercado alrededor de 10 diseños diferentes para boquillas de llenado, pero debido a las dificultades para hacerlas compatibles entre sí, se diseñó la boquilla NGV I. Esta boquilla, por haber sido concebida específicamente para operar con GNCV, proporciona grandes ventajas en cuanto a seguridad, en comparación con los otros sistemas de llenado (impedimento de llenado a una presión mayor que la de trabajo y eliminación del escape de gas que se produce al momento de la desconexión). La tendencia mundial, en lo referente a la boquilla de llenado indica que el uso del tipo NGV I se extenderá una vez el comité técnico de la ISO (TC 22/SC 25) culmine la elaboración de la norma técnica internacional para esta boquilla cuyo documento de referencia es la norma ANSÍ /AGA NGV I y la ISO / DIS 14469. Válvula de alivio del surtidor. La válvula de alivio de presión debe de estar localizada corrientemente abajo del sistema de protección de sobrellenado para evitar una sobrepresurización de los cilindros del vehículo. El orificio de descarga de todas las válvulas de alivio de presión deben ventear hasta un área segura como lo indica en las normas NFPA 52. En los surtidores también encontramos unas válvulas de corte operadas manual, eléctrica o neumáticamente. Venteo. El surtidor debe de estar equipado con mecanismos de venteo para la liberación de gas, buscando su conducción hasta una localización segura o mediante un sistema de captación como se especifica en la norma NFPA 52 Filtros. Si el filtro para la línea de gas esta incluido como parte del surtidor, este debe ser instalado corriente arriba de todos los controles de gas. El filtro debe ser de un tamaño y construcción adecuadas para su aplicación particular, y ubicado en un lugar accesible para su inspección, limpieza y reemplazo de manera que no interrumpa la línea de conducción de gas o dispositivo de llenado
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Tubería y accesorios. La tubería rígida, flexible y sus accesorios deben ser adecuados para su uso con gas natural y aptos para operar dentro del rango de temperaturas de trabajo del surtidor. Protección por sobre llenado. Cada manguera del sistema de llenado debe disponer de un método de compensación por temperatura para limitar la máxima presión (200 bar) de llenado en los cilindros del vehículo. Dispositivos indicadores de presión. El surtidor debe estar equipado con un dispositivo que indique la presión de suministro y apropiado para la presión y rango de temperatura del GNCV. El manómetro debe tener una carátula que registre al menos 1,2 veces la presión más alta del sistema y cumpla la norma UL 404. 2.3.3.1.2 Especificaciones generales del surtidor El fabricante relaciona las principales características de los surtidores, que naturalmente pueden diferir de un fabricante a otro. En este caso haremos la descripción de un equipo típico:
2.3.4 Unidad eléctrica y de control 29
La unidad eléctrica y de control es la encargada de administrar la corriente eléctrica y gobernj la estación de servicio mediante unos sofisticado controles eléctricos y electrónicos que permiten a la estación operar en condiciones óptimas. -La unidad eléctrica y de control esta compuesta por: -La subestación eléctrica n Cuarto de control eléctrico 2.3.4.1 Subestación eléctrica La subestación eléctrica es el conjunto de elementos y dispositivos debidamente aislados y protegidos, destinados a alimentar con corriente eléctrica a los equipos y motores de la estación de servicio. Permite la entrada de alta tensión (13.200 voltios) y a través de transformadores la distribuye de acuerdo a las potencias exigidas por los diferentes equipos. La subestación se compone de: Entrada de 13.200 voltios® Transformadores de 440 voltios Transformadores de 220 y 110 voltios Tableros de control eléctrico para los compresores Tablero de control electrónico 2.3.4.2. Cuarto de control eléctrico El cuarto eléctrico es el conjunto de mandos y controles eléctricos, debidamente aislados y protegidos, destinados a operar las unidades de compresión y almacenamiento de GNCV Además el circuito de iluminación de los cuartos de la subestación, cuarto eléctrico, cuarto de compresores y surtidores de la estación de servicio. El cuarto eléctrico se compone de: Tablero de comando eléctrico de potencia de los compresores de GNCV Interruptores de iluminación Banco de condensadores Tablero de control electrónico para los surtidores 2.3.4.3 Tablero de compresor de GNCV
comando
electrónico
de
potencia
del
El compresor cuenta, para su operación, con un tablero de control que incluye las señales de falla del compresor, la explicación que sigue 30
corresponde a un tablero típico y puede variar dependiendo del fabricante en particular. En nuestro caso se encuentra dividido en dos partes : Control (en la parte superior) Potencia (en la parte inferior) El tablero tiene como componente principal un PLC (controlador lógico programable), el cual es un módulo sistematizado que actúa en los siguientes sistemas: Sistema de arranque Sistema de detección de fallas Seguridad y manejo del compresor El panel del operador tiene por objeto proveer todos los comandos para realizar las operaciones desde el tablero y en el se muestran: Compresor: Todas las opciones para operación del compresor. Control: aquí se puede seleccionar el modo de funcionamiento del compresor (manual, automático y reposo), así como también ver su estado y la condición del almacenaje. Horas: Se pueden observar allí el tiempo de funcionamiento del compresor, el número de arranques que realiza por hora, los arranques acumulados y los máximos alcanzados en arranques / hora en un día determinado. Bomba: Desde aquí se puede encender o parar la bomba de lubricación, así como también seleccionar el modo de funcionamiento AUTOMÁTICO (la bomba se enciende unos segundos antes que el compresor, y se apaga unos segundos después del mismo), o PARADA para volver al modo manual. Ventilador: Muestra el manejo del ventilador del enfriador de aire y se opera en forma similar a la bomba, de tal manera que el ventilador se pone en marcha unos segundos antes que el compresor, y se apaga unos segundos después de que el compresor se detenga. Estados: Se muestra en la pantalla los estados generales tanto del compresor como del almacenaje, la bomba y el ventilador. Alarmas: Siempre que suceda una anormalidad, el panel de control informará la misma con datos pertinentes a la identificación de la falla, fecha, hora. Además provee un botón para que el operador se entere y acepte la alarma. Mientras no se reconozca la alarma, la señal permanecerá encendida. 2.3.4.4 Interruptores de iluminación 31
A través de estos interruptores se controla la iluminación de la estación de servicio de GNCV. En esta sección también encontramos los fusibles de cada uno de los circuitos en la que esta dividida la estación de servicio (iluminación de: surtidores, islas, patio, bodegas, cuarto de compresión y almacenamiento, zonas de lavado, zona de engrase, oficinas etc.). 2.3.4.5 Banco de condensadores En este banco encontramos los condensadores que son los elementos encargados de almacenar y rectificar la corriente que fluye a los diferentes elementos. La función principal de estos es la de evitar los daños en los equipos causados por los picos eléctricos 2.3.4.6 Tablero de control electrónico para surtidores. El tablero de control electrónico para los surtidores es el encargado de permitir u ordenar la puesta en funcionamiento de los surtidores a través de unos mandos iluminados (rojo, detención y verde puesta en funcionamiento) 2.4, INSPECCIÓN OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO. 2.4.1. Inspección La inspección operación y mantenimiento de una estación de servicio de GNCV, implica tener en cuenta mayor seguridad, diligencia y responsabilidad, porque en este sitio se manejan, altas presiones y altos voltajes que pueden atentar contra su propia vida y la de los demás. El operador de una estación de GNCV debe tener en cuenta los procedimientos aquí sugeridos, ó las recomendaciones dadas por los fabricantes de equipos; de esta manera se eliminaran los riesgos en la operación de estaciones de servicio de GNCV. Nada en una Estación de Servicio de GNCV se debe dejar que ocurra al azar. Cada una de las acciones, desde la misma selección del terreno en donde se construirá la estación, obedece a un proceso de planeación hecha con base en estándares de seguridad de la industria del gas natural. La construcción es la siguiente etapa después del diseño básico y detallado y de las compras de los equipos. Nuevamente encontramos que todo está estandarizado; la obra civil, los niveles de iluminación, la ventilación, las distancias a las propiedades vecinas, las instalaciones 32
eléctricas, las alturas de los bancos de tuberías, los cárcamos, drenajes y desagües, etc. Cumpliendo con la norma de construcción de estaciones de servicio NTC-4820 Una vez terminada la construcción, hecho el montaje de todos los equipos, conectado la estación a la red troncal de gas natural, conectados los servicios de agua, energía eléctrica, teléfono, red de contra incendio; y además, retirados los materiales sobrantes; entonces se procede a hacer la Inspección de Aceptación de la estación, procedimiento que es un requisito para obtener de la autoridad ambiental local el permiso de operación. La Inspección de Aceptación obedece a un proceso metódico y documentado en el cual se revisa y se registra cada una de las evidencias, estándar y subestándar, se deja constancia escrita del estado en que se recibe una obra, una construcción o una instalación, y se hacen las recomendaciones para corrección de las fallas. Esta inspección se repite hasta que no haya evidencia de fallas. Una vez que la estación es aceptada y puesta en servicio, el propietario programará inspecciones de rutina periódica (diaria, semanal, mensual) que se van distanciando en la medida en que la experiencia de los operarios se va acrecentando, hasta llegar a la periodicidad recomendada. Estas inspecciones igualmente son procesos metódicos y documentadas, no tan completas como la inspección de aceptación, se utilizan las listas de chequeo y se registra un control de corrección de fallas, y se registran condiciones operacionales Otro tipo de inspecciones que resultan ser las más importantes desde el punto de vista de la seguridad y continuidad de la operación, son las que el operador hace al iniciar y al terminar su turno respectivo. Para estar seguro de las condiciones en que recibe el turno, el operador hace un recorrido rápido por toda la estación, revisa condiciones operacionales, escucha y compara ruidos, toca equipos para detectar vibraciones, observa si hay elementos extraños o que no están en su sitio respectivo, y finalmente registra lo más significativo en su libro de anotaciones. Al final del turno hace otra revisión similar con el fin de recopilar información para la entrega del turno. Con estas inspecciones se eliminan muchas causas de accidentes. 2.4.1.1 Inspección inicial de aceptación de una estación de servicio de GNCV
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Esta inspección es la más importante porque de ella depende la aceptación de la instalación y la garantía de que en el futuro se tenga una operación estable, segura y duradera. Son muchos los aspectos que hay que revisar y comprobar en una estación de servicio de GNCV por lo tanto, la clave del éxito de esta clase de inspecciones son las listas de chequeo. Estas permiten revisar uno a uno los aspectos importantes, y hacer la comparación con el estándar. Recordemos que en una estación de servicio no se debe aceptar nada que no cumpla con los estándares (NTC-4820). Las listas de verificación se pueden elaborar por circuitos, áreas, equipos, obra civil, tendido de red eléctrica, etc. y finalmente registrar en una lista de chequeo general. Esta lista de chequeo puede ser complementada con muchas preguntas que van surgiendo de la experiencia y de la evolución de la tecnología. 2.4.1.2 Inspecciones periódicas Son menos sofisticadas que las inspecciones de aceptación, sin embargo, siguen siendo importantes para garantizar la seguridad y operación confiable de la estación. Esta debe de ser realizada por personal calificado y basado en estándares (NTC-4820).'Deben ser documentadas y soportadas con listas de chequeo pero menos extensas en razón de que descartan muchas de las condiciones que se revisan en la Prueba de Aceptación y que no cambian significativamente con el tiempo. Estas inspecciones se enriquecen con el registro de condiciones operacionales (temperaturas, presiones, flujos, niveles). Están orientadas a descubrir posibles fallas en equipos y en las condiciones de operación. Las condiciones de trabajo de los equipos no permanecen constantes en el tiempo. Como ejemplo, las máquinas se desgastan, los interenfriadores se ensucian y obstruyen el flujo de refrigerante, entonces las temperaturas y presiones aumentan, etc. Por ello es importante que periódicamente se haga un levantamiento de la información, se registre y se analice periódicamente, para enriquecer los procesos de mantenimiento. 2.4.1.3 Inspecciones de rutina Son revisiones que hace el operador al recibir el turno para verificar el estado general de trabajo de la instalación y de cada uno de sus equipos, y al final del turno para saber que entrega a su compañero. Los operadores con el tiempo terminan familiarizándose tanto con sus equipos, de tal manera que aprenden a identificar con su oído los ruidos normales y los anormales; con su mano tocan los equipos y aprenden a diferenciar si está más caliente de lo normal, si está vibrando 34
anormalmente, identifican una condición de trabajo normal y una condición de trabajo anormal. Estas prácticas pueden parecer obsoletas en pleno sigo XXI, era del control electrónico, sin embargo, lo cierto es que no son descartables y ayudan a garantizar la seguridad. Desde luego que en la medida en que el propietario de la estación tenga los recursos suficientes para dotar su instalación de los elementos de control electrónicos y computarizados para el control de algunas variables, se podrán ir reemplazando esta clase de prácticas rudimentarias. Por otra parte, los mismos equipos modernos exigen esta clase de controles electrónicos en razón de que los diseños son más precisos, más eficientes pero menos duraderos; por lo tanto, no permiten trabajar en condiciones fuera de diseño y una vez cumplidas las horas de trabajo para las cuales fueron diseñados, hay que reemplazarlos obligatoriamente porque resulta más costosa su reparación. De las inspecciones de rutina es importante registrar algunos datos y condiciones que aunque aparentemente no cambien, con el tiempo se detectan cambios que sirven para programar el mantenimiento preventivo de los equipos. El no encontrar ninguna condición anormal no es excusa para abandonar la práctica de las inspecciones de rutina ni tampoco distanciarlas en el tiempo. Para realizar las inspecciones en forma técnica es fundamental tener como referencia los manuales de mantenimiento de los fabricantes de equipos. Para clarificar las dudas que podamos encontrar, recordemos los conocimientos básicos adquiridos en él capitulo fundamentos físicos Ítem 2.2.1. En la hoja siguiente se presenta a manera de ejemplo, un modelo de formato para las inspecciones de rutina. 2.4.1.4 Inspección de motores utilizados para el accionamiento del compresor El compresor es un elemento que para su funcionamiento requiere de una energía de movimiento la cual es tomada de diferentes fuentes como: eléctrica, térmica, hidráulica. En los compresores movidos por un motor eléctrico, que es tal vez el caso más común con el que nos vamos a encontrar, la atención al motor eléctrico del compresor está determinada por los fabricantes, estos 35
normalmente suministran información con el engrase de los rodamientos para la cual se recomienda la siguiente frecuencia: Cada 1500 horas por el lado de la polea Cada 3000 horas por el lado del ventilador
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Las grasas y aceites que se deben utilizar son las indicadas por el fabricante de los equipos. Debe tenerse cuidado durante la instalación y mantenimiento la dirección correcta del sentido de giro del motor y verificar la tensión de las correas de transmisión. En los compresores movidos por motores térmicos los más utilizados son los motores de combustión interna, que utilizan como combustible el mismo gas natural. La operación debe de estar determinada por el fabricante y el mantenimiento de estos motores debe de ser prestado por técnicos autorizados por los fabricantes. Antes de la puesta en marcha 37
de estos motores se debe realizar la inspección preoperacional establecida por la fábrica. El mantenimiento preventivo de estos motores debe programarse por las horas de trabajo y lo debe de realizar personal calificado, quienes llevaran un registro visible para su comprobación. Los motores hidráulicos son de muy escasa aplicación para mover los compresores en las estaciones de GNCV 2.4.2 Inspección y operación de compresores La inspección y operación de los compresores es una tarea que implica un alto riesgo por esto se debe tener un amplio conocimiento del funcionamiento de los equipos; como también una gran responsabilidad para seguir los procedimientos establecidos por el fabricante. Por esta razón las inspecciones o mantenimientos de los compresores deben ser realizadas por personal calificado y debidamente autorizado. 2.4.2.1 Verificaciones compresor
antes
de
la
puesta
en
marcha
del
Antes de poner en marcha el compresor, se debe verificar, que las siguientes válvulas estén abiertas: Válvulas de entrada de gas Válvulas de salida de gas de alta presión hacia el almacenamiento De igual manera, se debe verificar que las siguientes válvulas estén cerradas: Válvula de drenaje del tanque pulmón Válvula de drenaje de los separadores de condensados Válvula de drenaje del separador de aceite Nivel de aceite normal en bomba de levas Si alguno de estos pasos no se cumple, los sistemas de segundad del equipo que están activados, impiden la puesta en marcha del mismo y una alarma indicará la falla en el tablero de control. 2.4.2.2 Procedimiento para la puesta en marcha del compresor Los siguientes son los pasos que se deben dar para el arranque de la máquina:
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1) Verificar que la presión del gasoducto está dentro de los rangos normales (ver el manómetro en la caja de medición) 2) Energizar el tablero eléctrico. 3) Como consecuencia del ítem anterior, comenzará a sonar la alarma y se encenderá el tablero de control. Cancelar la alarma pulsando el botón de aceptación de alarma. 4) Conectar el interruptor principal ubicado en la parte inferior del tablero de control. 5) Habilitar el sistema con la llave selectora volviéndola a su posición original. 6) Encender el ventilador enfriador de aire. 7) Reiniciar el tablero con la tecla reset. Si el panel indica aceptación de almacenaje, señalando que hay capacidad de almacenamiento disponible la máquina arrancará en forma instantánea. 8) Si el panel indica fin de almacenaje, esto indica que habrá que esperar a que baje la presión en el almacenaje para que arranque en forma automática. 9) El tablero también dispone de un pulsador rojo para la parada programada que se utiliza para detener la máquina en forma despresurizada. 10) Para volver a encender la máquina pulse reset. 11) El tablero tiene un amperímetro. Pulsando el botón, indica el consumo de amperios del motor del compresor (no se debe utilizar el
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amperímetro en el arranque del compresor). 12) El tablero cuenta con tres luces rojas que indican el estado de los fusibles de los capacitores. 13) Se dispone también de un cuenta horas en el panel, para indicar el tiempo que lleva el compresor funcionando. 2.4.2.3 Procedimiento para realizar la detención o parada del compresor El compresor se puede detener por las siguientes situaciones: PARADA DE EMERGENCIA. Esta se activa desde el tablero general de control, pulsando el botón rojo. PARADA PROGRAMADA. La máquina se detendrá en forma programada realizando el proceso de barrido y despresurizado. Posteriormente se detendrá y no volverá a arrancar, sí antes no sé resetea en el tablero de control principal. PARADA PARA MANTENIMIENTO. Esta parada se realizará cuando sea necesario entrar a desarrollar partes de la máquina en donde se puedan correr riesgos. En este caso se realizará la parada programada y luego se cortará el suministro eléctrico con el interruptor principal del tablero de control. 2.4.2.4 Posibles problemas en los compresores El manual de operación del compresor contiene un listado completo de las posibles fallas que se pueden producir en la máquina, cuáles son sus posibles causas y como conocerlas y lo más importante, como se corrigen las mismas. En la Tabla que se muestra en la página siguiente, ilustra un caso típico de problemas en el compresor Recomendaciones prácticas: Los equipos de compresión deben estar en un lugar resguardado y bien ventilado con señales visibles de fácil lectura indicando noacceso a personal ajeno a la operación. Cada equipo y accesorio debe tener la marca del fabricante, instrucciones de uso apropiado y condición de temperatura y presión de trabajo.
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Cada dispositivo de relevo debe tener una placa con la presión de disparo y la última fecha en que fue calibrado.
Los puntos de adición de lubricantes del compresor y de las bombas deben tener una placa con la identificación del lubricante apropiado y la última fecha de cambio.
Las tuberías deben pintarse con los colores del código internacional de colores para tuberías industriales y en lo posible tener gravado con pintura el nombre del producto que circula por ella y la dirección del flujo.
2.4.3. Inspección y mantenimiento en la unidad de almacenamiento En la unidad de almacenamiento y mediante los procedimientos de inspección y mantenimiento, los cuales deben estar regidos por estándares (NTC-4820), es fundamental realizar, comprobar y verificar: Los tanques que conforman la batería de almacenamiento, que deben someterse a unas pruebas, las cuales son:
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Fuente: Compresores para GNCV. Manual del Usuario.
2.4.3.1 Pruebas hidrostáticas Es un método estándar para verificar si los elementos de las instalaciones que contienen el gas natural,(tuberías, mangueras de llenado, tambores de retiro de líquidos entre etapas, compresor, enfriadores, cilindros de compresores, etc.), no presentan fugas o escapes de gas por las conexiones y por fisuras o daños del material empleado en la fabricación de cada elemento, cuando son sometidos a una presión homogénea con un líquido de prueba (generalmente se usa agua neutra y libre de sólidos en suspensión). Un equipo contenedor de gas debe ser diseñado para soportar presiones sin generar fugas o falla del material. No solamente debe soportar la presión normal de operación sino las presiones que se pueden generar en caso de algunas emergencias tales como incendios o falla de algún dispositivo de alivio. La presión de prueba hidrostática para cada equipo está determinada por un estándar y depende de la presión de operación del sistema y de la máxima presión a la cual debe ser sometido en caso de emergencia. Para vasijas sometidas a alta presión, la presión de prueba hidrostática generalmente es 1.5 veces la presión de operación normal, corregida por la relación de fatiga entre la temperatura ambiente y la de prueba Equipos y materiales requeridos para una prueba hidrostática: 44
Bomba hidráulica con capacidad para alcanzar la presión de prueba. Manómetros con escalas graduadas que no sean mayores a 1.3 veces la presión de prueba. Un equipo registrador de presión para tener la gráfica de evolución de la presión de prueba. Válvulas de bloque con capacidad para soportar la presión de prueba. Tubería y mangueras para conectar el sistema, que estén diseñadas para soportar la presión de la prueba. Líquido para llenar el elemento o sistema que se va a someter a prueba. Preparación de la prueba: Instalar la bomba hidráulica con su manómetro, su registrador, y las mangueras y tubería de tal manera que el líquido pueda fluir libremente a través de todo el sistema que se va a probar. ¡CUIDADO! Antes de presionar el sistema retire los discos de ruptura, las válvulas de seguridad o de relevo y los instrumentos que se puedan dañar con la presión y con el fluido que se va a utilizar. Procedimiento para hacer la prueba hidrostática: a) Permita que el líquido de llenado fluya libremente por todo el sistema o componente a probar hasta que éste quede completamente lleno. Para retirar el aire contenido en el sistema, abra las válvulas de venteo y drenajes y deje que salga líquido en los puntos altos y bajos de la instalación; al principio sale aire, luego aire con líquido y finalmente sale líquido puro; en este instante empiece a cerrar progresivamente las válvulas, iniciando por los drenajes y dejando por último los venteos, hasta que queden completamente cerradas y cuando se perciba que no sale ninguna burbuja de aire. b) Con la bomba hidráulica aumente lentamente la presión en el sistema hasta alcanzar el 50% de la presión de prueba. Luego aumente gradualmente la presión (0.1 veces cada 10 minutos) hasta alcanzar una presión de 1.5 veces la presión normal de trabajo, corregida por la temperatura de diseño. c) Cierre completamente la válvula de entrada de líquido, aisle el sistema y mantenga la presión de prueba durante 30 segundos en los cilindros y durante 30 minutos en el resto del sistema, registrando simultáneamente y gráficamente la evolución de la presión en este período. Verifique si hay fugas. Si no las hay, la presión debe permanecer constante durante el período de prueba.
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d) Reduzca la presión hasta 2/3 de la presión de prueba y manténgala hasta completar la revisión de todos los puntos potenciales de fuga en el sistema. Análisis de resultados: Verifique en cada paso si existen fugas y corrobore con el registro gráfico de presión. Si nota alguna caída en la presión, identifique el punto de fuga, corrija la causa y repita nuevamente la prueba siguiendo el mismo procedimiento hasta que la presión se mantenga. Deje constancia escrita de la fecha, hora, presión de prueba, fallas detectadas, resultados finales, y el nombre y firma del operario que la realizó. 2.4.3.2 Prueba neumática Este tipo de prueba permite verificar la hermeticidad de una instalación o elemento componente, aplicando presión con un fluido gaseoso inerte (aire, nitrógeno u otro). Es aplicable a los componentes de las Estaciones de Servicio de GNCV. Justificación de la prueba neumática. Esta prueba permite determinar si las instalaciones o sus componentes por donde circula el gas, soportan sin deformaciones permanentes la presión homogénea producida por aire o un gas inerte, y si se presentan fugas por las conexiones y/o en los materiales utilizados para fabricar cada una de las partes. Equipo necesario para la prueba neumática Compresor neumático con capacidad de alcanzar la presión de prueba Manómetros con escalas graduadas no mayor de 1.3 veces la presión de prueba Registrador de presión con gráfica Válvulas de bloque diseñadas para resistir la presión de prueba Tuberías y mangueras con capacidad para resistir la presión de prueba Aire o gas inerte suficiente para llenar y presionar el sistema que se va a probar. Preparación de la prueba. Instalar el compresor con su respectivo manómetro para medir la presión de descarga, el registrador, las válvulas, la tubería y mangueras de tal manera que el aire o el gas a inyectar pueda fluir libremente por todo el sistema que se va a probar. Procedimiento para llevar a cabo la prueba: 46
Eleve gradualmente la presión hasta alcanzar la mitad de la presión de prueba. Incremente la presión 0.1 veces cada 10 minutos hasta que alcance l.l veces la presión de operación. En este instante aisle el sistema y mantenga la presión durante 30 segundos para cilindros y 30 minutos para el resto del sistema y lleve registro gráfico de la evolución de la presión. Manteniendo el sistema aislado y a la presión de prueba, verifique que todos los puntos potenciales del sistema no tengan fuga. 2.4.3.3 Pruebas para detectar fugas o escapes El objetivo es verificar la hermeticidad de las instalaciones o sus componentes, mediante I aplicación de presión neumática con GNCV en las unidades. Se aplica para determinar si I instalación o los componentes utilizados para contener el GNCV no presentan fugas en la conexiones y sistema en general. Equipo y materiales: Se utiliza un cilindro cargado con GNCV a la presión de trabajo, u manómetro con escalas graduadas al doble de la presión de prueba y un medio de detección d fugas; puede ser un detector de mezcla explosiva o agua jabonosa. Preparación de la prueba: Se conecta el cilindro al sistema a probar y se deja fluir gas abriendo la válvula de descarga del cilindro y presurizando el sistema hasta que alcance la presión d trabajo; luego se aplica el medio de detección de fugas en todas las conexiones. Existen básicamente dos medios para detectar fugas: a) Utilizando un equipo electrónico diseñado para detectar pequeñas fugas de hidrocarburos. b) una manera sencilla y económico utilizando una espuma fabricada con una solución jabonosa; con ella se cubren completamente las uniones de los accesorios de conexión a los equipos grandes; si aparece alguna burbuja e señal de que hay fuga. En un área especifica, o en el mismo vehículo que utiliza el GNCV, las fugas de gas natural; pueden ser percibidas por olfato puesto que al gas se le adiciona, en mínimas cantidades, un compuesto de azufre fuertemente oloroso. Sin embargo, en una instalación como la de la estación de servicio de GNCV se deben aplicar otros métodos diferentes 47
al olfato debido a que el mismo órgano del olfato, cuando está sometido frecuentemente a los mismos olores, se acostumbra y pierde la sensibilidad para detectarlos. 2.4.4. Inspección y operación de los surtidores La inspección de los surtidores es una operación rutinaria que implica un conocimiento d cómo funcionan los surtidores. Las verificaciones que se realizan son básicamente visuales: c) escapes, humedad, orden, aseo como también verificaciones del tablero de instrumentos, e) donde en forma electrónica informa las fallas que se están presentando y el registro de cantidad de combustible despachado. Antes de realizar cualquier tipo de mantenimiento como por ejemplo cambio del filtro det desconectar la fuente de potencia de energía y ventear el gas de acuerdo con las instrucción del fabricante La operación de los surtidores para el despacho del GNCV, requiere del conocimiento necesario, responsabilidad y seguridad, ya que el despacho del combustible (a alta presión), requiere acoplar y desacoplar correctamente la boquilla de llenado a la válvula del vehículo. Los controles para el arranque manual del surtidor deben de estar localizados y orientados de manera que no exista la posibilidad de un accionamiento accidental. Los compartimentos que puedan acumular agua deben de disponer de los medios necesarios para drenar el agua hasta áreas que no causen una condición insegura. Realizada la inspección a satisfacción para iniciar el turno de labores el operador debe proceder de la siguiente manera: 2.4.4.1 Procedimiento de llenado de vehículo El procedimiento de llenado de los vehículos es una operación muy simple (ver Figura 2.15), reduciéndose a los siguientes pasos: Alimentación eléctrica normal (220 voltios) Presión de suministro de GNCV normal Válvula esférica de bloqueo manual totalmente abierta Cumplidas estas condiciones; el operador desprende la válvula de carga de su alojamiento y: 48
Inicia la recepción e interactúa con los clientes para ubicar correctamente los vehículos Revisa plaqueta, calcomanía, o chip y/o usa código Se produce la puesta en cero en el tablero del surtidor y posteriormente se abre la válvula solenoide Remueva el guardapolvo de la boca de la válvula de llenado © Acopla la manguera de llenado. Este acople debe hacerse sin mucho esfuerzo; si hay alguna resistencia, se debe limpiar y lubricar la boquilla O Cuando este acoplada la manguera, se debe girar lentamente la válvula de llenado. Normalmente el sistema del vehículo llegara a su presión de llenado entre 4 y 5 minutos. Q Durante el llenado se oirá y sentirá una pequeña vibración en la medida que el gas este pasando por la manguera. Cuando el flujo de gas pare, cierre la válvula en la línea de gas, releve la presión de entre la manguera y la conexión del vehículo.
En los surtidores modernos existe una alarma que sonará e indica visualmente al islero que el llenado finalizó. Desconecte la manguera y colóquela en el surtidor. O Coloca el guardapolvo. Imprime factura y realiza el cobro del consumo de GNCV Cuando lo recolectado es mayor al indicado por la empresa, el operador debe realizar la consignación. Al finalizar el turno de trabajo, debe registrar en la planilla la cantidad acumulada por el contador del surtidor. Al finalizar el turno, el operador, entrega puesto de trabajo, el informe y el recaudo final 49
2.4.4.2 Operación en caso de emergencia En caso de ruptura de la manguera, se procederá a cerrar la válvula esférica de bloqueo, aunque el dispositivo de exceso de flujo haya actuado. El equipo posee un pulsador de parada de emergencia (de color rojo), que desconecta inmediatamente el sistema eléctrico al ser pulsado en forma manual. Cuando se detecte alguna anormalidad en el funcionamiento, se debe comunicar al Departamento de Servicio Técnico correspondiente. NOTA: El sistema no posee partes o mecanismos que requieran mantenimiento en su condición normal, excepto él acople rápido, al que se le deben verificar los empaques (O 'ring) que sellan durante la carga. Los elementos deben ser sometidos a limpiezas periódicas. 2.5 SISTEMAS DE SEGURIDAD ESTACIONES DE GNCV
Y
PROTECCIÓN
PARA
LAS
Las estaciones de servicio de GNCV pueden funcionar dentro de estaciones que surten combustibles líquidos como gasolina y A.C.RM. También pueden funcionar como estaciones dedicadas solo a GNCV Para la seguridad de los equipos, cada fabricante recomienda y algunas veces provee los dispositivos de protección y seguridad; tales como las válvulas de relevo de presión, instrumentación de control como alarmas y cortes. En caso de que no formen parte del paquete del equipo o no estén instaladas con los equipos, al comprador e instalador le queda la responsabilidad de revisar que cumplan los estándares y que se instalen y prueben de acuerdo con las recomendaciones del fabricante. En cuanto a la protección y seguridad de las instalaciones como un todo, la situación puede resultar un poco más compleja, dependiendo del sitio donde está ubicada la estación. Es importante prever la respuesta a emergencias, cuyas causas puedan originarse internamente en la estación, debido a una falla humana en la operación, una falla de un equipo, ó externamente a ella por un
atentado, una falla en el suministro de la energía eléctrica o de agua de enfriamiento o baja presión en la red de agua, un terremoto, etc. 50
En cualquiera de los casos, se debe tener una Plan de Contingencia para responder con prontitud y adecuadamente a la emergencia y así minimizar los daños e impactos causados al personal que labora en la estación, a las mismas instalaciones y al entorno (población y bienes). Este Plan de Contingencia debe ser diseñado por especialistas en el tema, divulgado e interiorizado por las personas que laboran en la estación y por los habitantes del entorno. "Cada uno debe saber qué hacer en caso de que suceda la emergencia." Esto se consigue desarrollando el conocimiento y la habilidad de las personas mediante capacitación y entrenamiento, realizando simulacros. Hacemos énfasis en esto porque es la mejor manera y tal vez la única para saber si el Plan de Contingencia es conocido y aplicado correctamente; y en caso contrario para aplicar los correctivos que sean necesarios. El acceso de los vehículos a la estación debe estar libre de obstáculos, en un terreno plano para impedir que los vehículos se deslicen involuntariamente cuando se estén aprovisionando de combustible y su localización debe conservar unas distancias mínimas al almacenamiento de gas dependiendo del volumen de gas almacenado; por ejemplo, la distancia entre los compresores y batería de almacenamiento debe ser de por lo menos 2,5 metros de los linderos u otros locales dentro de la estación. La instalación de surtidores de GNCV en estaciones de gasolina existentes solo es posible si se cumplen las condiciones establecidas en las normas previstas por las autoridades (NTC-4820). Los cilindros de almacenamiento de gas deben estar soportados debidamente en estructuras de concreto o acero, dicha estructura deberá ser resistente al fuego, de tal manera que no se derrumbe en caso de conflagración. Los surtidores y las mangueras de carga están dotados de unas válvulas de corte especiales para evitar los escapes de gas cuando un vehículo arranca sin haber desconectado la manguera. Debe de cumplir con la norma NTC-4823 y la NTC-4825.
Los compresores deben estar instalados dentro de un recinto ventilado y con paredes revestidas para atenuar el ruido. Los equipos de compresión cuentan con sistemas de protección que actúan con señales que paran 51
los motores cuando hay una presión alta en la descarga (mayor a 250 bares), alta o baja presión en la succión o alta temperatura en la descarga. Deben de cumplir con la norma NTC-4827. Los surtidores y las mangueras de carga están dotados de unas válvulas de corte especiales para evitar los escapes de gas cuando un vehículo arranca sin haber desconectado la manguera. Debe de cumplir con la norma NTC-4823 y la NTC- 4825. Las normas son especialmente estrictas cuando se trata de los cilindros de alta presión (207 bares), tanto en las estaciones de servicio, como los que van a bordo de los vehículos. La Resolución del Ministerio de Minas y Energía, trata los aspectos relacionados con el almacenamiento, manejo y distribución de GNCV y sus implicaciones en el área de la seguridad. Se pueden señalar las principales medidas de seguridad aplicables. Buena señalización en la estación y en los equipos. Adecuados sistemas de comunicación. Simulacros de emergencia. Auditorías de medición. Actualización periódicamente los procedimientos. Debe mantenerse en la estación documentos actualizados para no inducir a errores de mantenimiento preventivo o correctivo. El orden, aseo y áreas despejadas: un lugar está en orden cuando no hay cosas innecesarias y cuando todas las cosas necesarias se encuentran en su lugar apropiado, el aseo genera confianza y las áreas de circulación no estarán obstaculizadas ni sucias. 2.5.1 Normas de seguridad en la unidad de compresión y almacenamiento de GNCV Alrededor de los compresores y los tanques de almacenamiento se deben instalar sistemas automáticos para detección de escapes de gas y llama, que a su vez accionan sistemas fijos de extinción con agua, CO2 o polvo químico seco. Estas precauciones se aplican para las estaciones de GNCV grandes, con almacenamientos de gas comprimido superiores a 4000 litros. Se debe instalar extintores de 10 kilogramos de polvo químico en las áreas de: compresores, zona de regulación y medición, las islas de surtidores y en la zona de almacenamiento. Ya
se
hizo
énfasis
en
el
cumplimiento
de
estándares
y 52
procedimientos de diseño, instalación, prueba, operación y mantenimiento de los equipos y en el entrenamiento del personal involucrado. Además, es importante tener en cuenta ciertas prácticas que aumentan la confiabilidad y seguridad ayudando a los operarios a cumplir su labor: En las áreas de compresión y almacenamiento de GNCV se colocarán carteles indicando: Prohibido fumar. Peligro, gas a alta presión. Prohibida la entrada a personas no autorizadas. Se deben realizar pruebas y ensayos periódicos en las estaciones de servicio, así: Una prueba hidrostática semestral a las mangueras de los surtidores a una presión de una y media (1.5) veces la presión máxima de trabajo, verificando que no existan escapes u otras señales de fallas. Calibración y control de todas las válvulas de alivio de presión, de exceso de flujo y demás accesorios de segundad. En el caso de las válvulas de alivio se debe colocar una placa indicando la fecha de verificación y calibración. Una prueba hidrostática cada cinco (5) años a los cilindros de almacenamiento de la estación de servicio a una y media (1.5) veces la presión normal de trabajo. La estación debe llevar un registro de todas las pruebas firmadas por su representante legal o propietario, y cada año deberá enviar copia a la Alcaldía Distrital o Municipal. 2.5.2 Normas de seguridad en la unidad de distribución de GNCV. El responsable de la estación de servicio de GNCV debe informar, capacitar y entrenar a todo el personal de la estación sobre el plan de contra incendio, señalándole las actividades que le corresponden a cada uno de ellos en el caso de una emergencia en la operación de abastecimiento.
Se debe instalar extintores de 10 kilogramos de polvo químico en las áreas de: las islas de surtidores y en la zona de abastecimiento de 53
GNCV. Cuando la estación tiene más de 4 mangueras de llenado se debe disponer de un extintor rodante de 70 kilogramos de polvo químico seco ubicado cerca de las oficinas de administración de la estado En las vías de acceso y alrededor de los surtidores deben colocarse carteles con dimensión normalizadas indicando: ejemplo Prohibido fumar. Durante el llenado de los vehículos, el motor debe permanecer apagado, no habrán persone en su interior y no se debe permitir la puesta en marcha antes de desconectar la manguera de llenado. La operación de los equipos sólo podrá ser realizada por el personal autorizado. En el área de los surtidores deben colocarse avisos visibles y de fácil lectura de carácter informativo, preventivo y restrictivo, tales como no fumar, apague el motor, no estacione, 1Km/h máximo, NO circule por esta área, etc. Sobre el surtidor debe colocarse un cartel con leyenda fácilmente visible en donde se describan las instrucciones del llenado y el personal; que está autorizado para realizar esta operación. 2.5.3 Normas de seguridad en la unidad de control de la estación de GNCV En las instalaciones eléctricas que se encuentren cerca establecen las distancias mínima; del área de almacenamiento.
(se
Las instalaciones eléctricas caen dentro de la Clasificación Grupo D, Clase I, División I y Estándar de Clasificación de la norma americana NFPA - 70 bajo él titulo de código electrice Una localización Clase I, División I es el lugar o área en la cual, bajo condiciones normales d operación, puede existir la presencia de gases inflamables, o en el cual las concentraciones d ignición de tales gases o vapores que puedan existir bajo condiciones normales de operador mantenimiento o por fuga en la cual una ruptura o por falla de gases o vapores inflamables puedan causar fallas simultaneas en el equipo eléctrico. Una localización Clase I, División 2 es el lugar o área en la cual puedan existir líquidos inflamable volátiles o gases inflamables que estos estén en su condición normal confinados dentro de contenedores o sistemas cerrados de donde puedan escapar solo en caso de ruptura accidental; de tales contenedores o sistemas. 54
También aplica a situaciones en la cual las concentraciones de ignición de gases o vapores se prevengan por ventilación mecánica positiva y en cuyo caso se puedan dar situaciones de peligro debidas a fallas de operación del equipo de ventilación, o que la localización esté adyacente a la localización Clase I, División I, y en donde las concentraciones de ignición de gases o vapores puedan ocasionalmente estar comunicadas a menos que tales comunicaciones sean prevenidas por una ventilación de presión positiva adecuada de una fuente de aire limpio y sistema efectivos contra fallas de ventilación.
Criterios estándar a utilizar en las instalaciones eléctricas de una estación de GNCV
Los flujos de gases o de líquidos generan cargas eléctricas debidas a la fricción contra la superficie interna de la tubería, las cuales si no encuentran una vía para ir a tierra, se acumulan en los equipos o mangueras como corriente estática y al descargarse pueden producir chispa y causar un accidente; por esta razón, tanto el compresor como el surtidor deben conectarse con cable desnudo al sistema de puesta a tierra de la estación con el fin de evitar las llamadas corrientes parásitas.
Igualmente, las mangueras para cargar los vehículos deben tener 55
protección contra corriente estática, así como las conexiones de tubería donde las dos mitades de los acoples metálicos están en contacto. 2.5.4 Plan de contingencia Objetivo Principal: Asegurar que la instalación no sea una amenaza para la integridad física de las personas, el ambiente y las instalaciones vecinas. Por pequeña que sea la instalación, es indispensable que cada persona que trabaja en ella conozca "Que hacer en caso de....." Las amenazas pueden provenir de: Accidentes operacionales (fallas en el diseño, fallas en la construcción, falla en materiales usados en el sitio, fallas operacionales por carencia de procedimientos, de entrenamiento, supervisión, o por violación de procedimientos, fallas por mantenimiento, trabajos de terceros que por ignorancia rompen líneas de servicios, etc.). Atentados. Fenómenos naturales (temblores, huracanes, maremotos). El Plan de Contingencia debe ser un documento debidamente conocido y divulgado entre todo el personal y actualizado, ya sea anualmente y cada vez que suceda algún incidente, accidente ó cada vez que se haga alguna modificación en la instalación. Objetivos específicos: Dentro de los objetivos más importantes de un Plan de Contingencia se destacan los siguientes: -Aprender a identificar la emergencia en forma oportuna y de ser posible controlarla inmediatamente. -Establecer procedimientos administrativos y operativos, definiendo responsabilidades específicas dentro de las instalaciones para afrontar las emergencias. / Dar respuesta en forma efectiva ante las emergencias de tal manera que sus consecuencias sobre el público, los trabajadores, el ambiente, la imagen pública y la rentabilidad del negocio sean mínimas. -Dar información organizada y metódica a las autoridades sobre la forma como se dio respuesta a las emergencias. -Aprender de los errores para no repetirlos. / Mantener un equipo humano debidamente entrenado para atender con propiedad su: 56
funciones. Un Plan de Contingencia debe estar plasmado en un Manual fácilmente entendible y de acceso fácil para todo el personal de la instalación y debe contener entre otros aspectos los número de los teléfonos para comunicar la emergencia, el sistema de alarmas (ejemplo, si se trata de un timbre, saber a que clase de emergencia corresponde), prueba de alarmas, simulacros de emergencias, determinación de riesgos en las operaciones, clasificación de las emergencia: procedimientos de aviso y atención de llamadas, responsabilidades del equipo de atención y de equipo administrativo, organización del personal, comunicaciones, final de la emergencia, etc.
ATENCIÓN AL CLIENTE E.D.S.CALDAS: Usted es la persona encargada de atender al cliente, de su comportamiento depende el respeto que sientan hacia usted y la imagen de la estación de servicio. Para apoyarlo en su labor y que ésta sea cada día aún más profesional, tener en cuenta las siguientes recomendaciones: Saludar al usuario. Manejar el lenguaje adecuado. Portar el overol de trabajo y carné. Buenas condiciones de presentación (aseo). Aseo del puesto de trabajo. Agilidad en la atención Cortesía en el trato al cliente Suministrar información en forma ágil, concreta y correcta.
3. 1. Que es lo que esperan de usted los usuarios de E.D.S.CALDAS Que es lo que quieren los usuarios del E.D.S.CALDAS? desean ser tratados con amabilidad y cortesía, A continuación se describen otras cualidades que buscan en su experiencia de servicio: CORTESÍA: 57
Esto es básico, pero muchos usuarios de E.D.S.CALDAS han sido perdidos debido a que el personal de servicios es descortés. Como individuo involucrado en el contacto con los clientes de E.D.S.CALDAS, es importante que usted deje sus problemas personales y su mal humor a la entrada. Llevarlos al trabajo sólo generará más problemas. Cuando un usuario de E.D.S.CALDAS entra a la isla de llenado, desea sentir que es bien recibido. Lo anterior significa que usted deberá recibirlo con entusiasmo, hacer que se sienta importante y serle útil. ATENCIÓN RÁPIDA: A nadie le agrada esperar o sentir que se le ignora. Cuantas veces ha estado parado esperando en una caja preguntándose si alguien va a recibir su dinero?. Si un usuario de E.D.S.CALDAS es abandonado mientras que el encargado de atender la isla de llenado, conversa con sus compañeros de trabajo o se ocupa de asuntos no relacionados con el servicio al cliente, éste se siente poco importante. Si usted se encuentra ocupado cuando llegue algún usuario de E.D.S.CALDAS, levante la cabeza, sonría y diga:"estaré con usted en un minuto". CONFIABILIDAD: Los usuarios de E.D.S.CALDAS quieren que su experiencia de compra sea lo menos riesgosa posible. Ellos desean saber, cuando entran en la estación de servicio, que encontrarán lo que buscan u obtendrán una respuesta a sus preguntas. Los usuarios deben recibir la confiabilidad del servicio de E.D.S.CALDAS, ya que se trata de un producto ecológico volátil que mejora el ambiente y por lo tanto la calidad de vida y será mas económico y seguro. ATENCIÓN PERSONAL: A todos nos agrada la atención personalizada, nos hace sentir importante y eso es agradable. Como empleado al servicio de los clientes puede demostrarles simpatía con la atención personal, saludándolos cortésmente y hablando con ellos lo estrictamente necesario. PERSONAL BIEN INFORMADO: Los usuarios de E.D.S.CALDAS esperan que los empleados destinados a su servicio estén bien informados con respecto a los servicios que vende la estación de E.D.S.CALDAS. En las estaciones con altos estándares de calidad, los usuarios del GNCV deben confiar en la capacidad y profesionalismo, de los empleados a su 58
servicio. Por ejemplo, un cliente que carga su vehículo con gas, en una estación de servicio, confía mucho en los conocimientos del empleado para asegurarse de que está obteniendo seguridad en el manejo de combustible y el mejor precio por el mismo. EMPATIA: Los usuarios de E.D.S.CALDAS desean que los comprendan, y esto es particularmente así cuando existe un problema. Si el empleado que lo atiende actúa como si no le importara el usuario se retirará sintiendo que a la estación de servicio no le interesan sus clientes. TANGIBLE: Es probable que un operador de la E.D.S.CALDAS, no pueda hablarle del contenido químico del GNCV, pero los clientes pueden palpar su negocio por el ambiente. Instalaciones limpias, atractivas y empleados bien presentados reflejan positivamente la imagen de la empresa.
GRACIAS
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