Tecnología y Utilización del Gas Natural

El sostenido crecimiento de la industria del gas en todo el mundo, impulsado por el constante aumento de la demanda de este fluido en sus múltiples aplicaciones, el que ha ido sustituyendo ininterrumpidamente en virtud de sus ventajas comparativas a otros combustibles, ha hecho que esta industria por su pujanza pasara a tomar un rol protagónico como factor de desarrollo económico.
En el análisis de estas cuestiones resulta de interés tomar en consideración que en nuestro país la participación del gas en la matriz energética ya ha superado el 50 % del total, ubicándose en este aspecto en un sitio de privilegio a nivel mundial. Lo interesante es que esta participación del gas respecto a otros combustibles sigue creciendo y las expectativas son cada vez más promisoria.
Han sido factores trascendentes el hecho que la República Argentina cuenta con importantes reservas en relación con su nivel de consumo con un horizonte de autoabastecimiento próximo a los 20 años, que las cuencas disponibles se encuentran en pleno desarrollo y sobre todo y fundamentalmente por el hecho de que a pesar de la gran extensión del país, prácticamente ya la mayor parte de su geografía está en condiciones de ser abastecida.
A pesar de lo expuesto y por diversas razones, a demanda de gas está experimentando un crecimiento muy importante, lo que configura la necesidad de ampliar y desarrollar obras de infraestructura y otras que hacen a aspectos asociados con la comercialización y que incluyen además del tendido de cañerías en zonas urbanas, aspectos relacionados con la regulación de presión, la medición y transmisión de datos
Así pues, la profundización del conocimiento de la ingeniería del gas constituye en consecuencia una herramienta imprescindible para la dinamización del proceso ya iniciado en el país de expandir el uso del gas a todo el territorio, de modo de atender necesidades actuales y futuras de establecimientos industriales y agroindustriales donde el costo de los combustibles utilizados en el proceso de fabricación, tiene una significativa incidencia sobre los costos de los productos elaborados.
El mismo criterio es aplicable a la radicación de nuevos emprendimientos en los que la disponibilidad de gas es un factor decisivo y lo mismo respecto a estimular el crecimiento de los existentes. Los beneficios comparativos del uso del gas a nivel industrial influyen en el aumento del empleo. Respecto a la expansión a nivel residencial a su vez mejora el confort de los sectores a los cuales se accede y su la economía familiar.
La notable expansión de la industria del uso del gas prevista para los próximos años traerá aparejada sin lugar a dudas una importante demanda de profesionales especializados en esta disciplina. Es en estas particulares circunstancias que el Curso de posgrado en “Tecnología y utilización del gas natural” que ofrece la UCA viene a cubrir el vacío existente la oferta educativa actual Argentina y latinoamericana, reflexión que surge del hecho que el gas argentino es ya exportado a cuatro de los cinco países limítrofes.
El nivel de excelencia de los profesionales argentinos muy acreditado en todo el mundo, resulta ser un incentivo adicional a lo ya expuesto. En cuanto al Gas, la Industria Argentina cuenta ya con una trayectoria de más de 100 años, período en que se ha estructurado una actividad integrada, al punto que se cubre desde la identificación de reservas hasta la comercialización, pasando por la producción, tratamiento, transporte, distribución medición y los aspectos ambientales en la gestión del gas.
Las posibilidades de desarrollo profesional para los ingenieros argentinos especializados en Gas, que decidan incorporarse a esta actividad, tanto en lo relativo al diseño y construcción de obras como su operación y mantenimiento y las relativas a la comercialización del mismo, la fabricación de productos y la investigación y desarrollo de productos asociados, son pues muy importantes.





Temario

Módulo I. La Industria del Gas Natural

1) Breve historia del Gas Natural.
Primeras experiencias del uso de gases manufacturados. Desarrollo de proyectos comerciales para la iluminación de calles y residencias. Primeras aplicaciones del uso del gas natural en Estados Unidos. Expansión del uso del gas natural en el mundo hasta la década del 50’.

2) Otros gases utilizados con fines energéticos
Gas manufacturado. Características. Situación actual de su aplicación. Gases licuados de petróleo. Características. Utilización a nivel residencial e industrial. Almacenamiento. Transporte. Sistemas utilizados para su vaporización. Propano aire.

3) El Gas Natural en el Mundo
Síntesis de la situación actual. Reservas. Tamaño y evolución de las reservas por país. Producción, comercialización y consumo del gas natural en el mundo. Participación del gas natural en el balance energético de diferentes países del mundo.

4) Regulaciones establecidas para la industria del gas natural.
Legislación vigente en Uruguay y Argentina. Organismos reguladores. Licencias de transporte y distribución vigentes. Características del servicio. Acceso abierto. Exclusividad. Ajuste de Tarifas. Calidad del gas. Pautas de Despacho. Medición. Auditorías de Control.

5) Producción y tratamiento del Gas
Yacimientos petrolíferos y gasíferos. Producción de gas. Acondicionamiento para el transporte. Procesos empleados. Extracción de CO2 y SH2. Punto de rocío. Plantas de recuperación de hidrocarburos.

6) Indicadores de Calidad del Servicio Comercial, Técnico de Transporte y Distribución y de Operación y Mantenimiento
Inconvenientes en el servicio de gas domiciliario. Gestión de prestaciones. Satisfacción del usuario. Protección del medio ambiente (ruidos, emanaciones por odorización, etc.). Integridad estructural de cañerías de acero. Confiabilidad del servicio. Emergencias.

7) Normas de Aplicación – Manuales de Procedimiento
Normas nacionales e internacionales. Manuales de Ingeniería y Materiales. Construcciones, Operación y Mantenimiento, de Protección Ambiental, de Medición, de atención de Emergencias, etc., Planos Tipo.


Módulo II - Diseño y Construcción de las Instalaciones

1) Transporte de Gas por Cañerías.
Caudal de transporte. Consumo específico. Presiones operativas. Determinación del espesor y el diámetro de las cañerías. Fórmulas de cálculo. Consideración de la eficiencia operativa. Fórmulas simplificadas. Cálculo del factor de fricción. Factor de diseño según trazados.

2) Compresión del Gas
Teoría de la Compresión. Tipos de compresores y de impulsores. Turbinas a gas. Potencia de compresión. Modelos de turbinas disponibles comercialmente. Rendimientos. Factor de Compresibilidad. Optimización de la ubicación sobre la línea. Consumo de combustible.

3) Gasoductos, redes e instalaciones
Cálculo y diseño. Planos y especificaciones técnicas. Seguridad. Materiales utilizados. Procedimientos constructivos. Reglamentación. Pruebas. Inspecciones de materiales en fábrica. Inspección de obras. Certificaciones de calidad.

4) Protección anticorrosiva y catódica
Tipos de corrosión. Concepto electroquímico. Potencial del electrodo. Teoría de Nerst. Pilas de corrosión. Polarización. Electrodos de referencia. Corrosión bacteriana. Protección catódica. Protección anticorrosiva. Tipos de revestimiento. Procedimientos de aplicación.

5) Plantas de Regulación
Criterios de diseño y construcción. Sistemas aislados y en antena. Procedimientos de cálculo. Verificación de la velocidad de circulación del gas. Selección de válvulas de regulación y de seguridad. Instrumentos. Pruebas. Separadores de polvo y líquido, filtros, calentadores, etc.

6) Medición y Odorización
Diseño y construcción de plantas de medición y odorización. Selección de equipos. Criterios de asignación de medidores para uso industrial y residencial. Cumplimiento de normas. Error de medición admitido. Dosaje de odorante. Controles.

Módulo III - Operación y Mantenimiento de las Instalaciones

1) Operación de Gasoductos
Presiones Operativas. Verificación de Clases de trazado. Vigilancia continua. Planos y diagramas operativos. Unifilares. Modificación de la presión de operación. Inyección y extracción de gas. Cumplimiento de estándares de calidad.

2) Operación de Redes de Distribución
Presiones Operativas. Planos y diagramas operativos. Modelización y vectorización de redes. Control invernal de presiones. Puntas de red. Distribución de presiones para asegurar el normal funcionamiento en picos horarios y prever ampliaciones.

3) Operación de Plantas Reguladoras
Presiones operativas según aplicación. Plantas de ciudad e industriales. Criterios de seteo de válvulas reguladoras y de seguridad. Verificación de nivel de ruido e impacto ambiental. Control de funcionamiento de separadores, calentadores y odorizadores.

4) Mantenimiento de Redes, Gasoductos y Plantas Reguladoras
Mantenimiento preventivo y correctivo. Plan anual de trabajos. Relevamiento de fugas. Medición de potenciales de protección catódica. Señalización. Control de instrumentos. Verificación de funcionamiento de reguladoras, line break, etc. Pasaje de Scrapers.

5) Bases Operativas y Equipos de emergencia
Organización de bases de mantenimiento. Equipos. Camiones taller. Guardia de emergencia. Capacitación de personal. Sistema de comunicaciones. Prevención de contingencias. Plan de emergencias. Stock de repuestos.

6) Procedimientos
Procedimiento de operación y mantenimiento. Reparaciones de emergencia. Conexión de gasoductos en operación. Soldadura de cañerías presurizadas. By Pass. Historial de reparaciones realizadas. Análisis de riesgo.

7) Seguridad
Normas de seguridad aplicadas al diseño, construcción y operación de las instalaciones de transporte y distribución de gas. Vigilancia continua. Medidas de seguridad preventivas. Especialización del personal en seguridad del gas. Difusión pública. Simulacros.


Módulo IV - Gestión Empresaria

1) Inversiones
Evaluación del costo de obras nuevas y de ampliaciones o modificaciones. Costo de materiales y mano de obra. Otros costos. Cronograma de obras y su incidencia en el financiamiento. Estudios de rentabilidad. Análisis de sensibilidad.

2) Costo del Gas
Costo del gas en boca de yacimiento. Variación del costo de origen por estacionalidad. Tarifas de transporte según procedencia. Diferentes modalidades de contratación del transporte. Transporte en firme e interrumpible.

3) Factores que afectan al Costo del Transporte
Incidencia en costo del gas del consumo realizado por las estaciones de compresión empleadas para el transporte. Variaciones en la medición. Influencia en el transporte de los volúmenes contratados de la variación del poder calorífico. Rangos admisibles.

4) Factores que afectan al Costo de la Distribución
Variaciones técnicas de la medición. Pérdidas operativas. Fugas. Gas no contabilizado. Medición de volúmenes y de calorías entregadas. Incidencia de variables físicas (presión, temperatura, presión atmosférica, etc.)

5) Tarifas
Cuadros tarifarios según distintas aplicaciones. Uso residencial, industrial y para generación eléctrica. Perspectiva del uso del gas natural comprimido para uso vehicular. Composición de las tarifas. Cargo fijo. Valor por unidad calórica.

6) Costos Operativos
Costos de operación y mantenimiento correspondientes a materiales, mano de obra, repuestos, insumos, etc. Gastos administrativos. Otros gastos. El problema del gas no contabilizado. Programa continuo de disminución de costos.

7) Planificación
Interrelación entre el área técnica y la administrativa. Planificación estratégica. Desarrollo de obras en función del crecimiento esperado de clientes. Estudio de nuevas unidades de negocios. Perspectivas de crecimiento.


Módulo V - Utilización del Gas Natural

1) Combustión
Poder calorífico superior e inferior. Análisis de los gases de combustión. Exceso de aire. Eficiencia de la combustión. Temperatura teórica de llama. Aprovechamiento del calor. Comparación de la combustión del gas natural con la de otros combustibles.

2) Quemadores
Tipos y características. Atmosféricos. Con gas a presión. Con aire a presión. Combinados. Inyectores. Criterios de cálculo y diseño. Cámaras de combustión. Instalación. Elementos de control y seguridad. Cambio de combustible.

3) Instalaciones Domiciliarias
Diseño de las instalaciones. Criterios para instalaciones de uso residencial e industrial. Layout de las instalaciones. Presiones de operación. Cálculo y dimensionamiento. Evacuación de gases. Efectos del monóxido de carbono. Conductos individuales y unificados.

4) Artefactos de Uso Residencial, Comercial e Industrial
Cocinas. Hornos. Calentadores de agua de tipo instantáneo y de acumulación. Balance térmico de locales. Calefactores de ambiente. Calefacción central. Calderas a gas y duales. Hornos de baja y alta temperatura. Sistemas de generación de energía eléctrica.

5) Instalaciones de GLP
Diseño de instalaciones residenciales, comerciales e industriales. Tanques de almacenamiento. Características y ubicación. Layout de las instalaciones. Presiones de operación. Cálculo y dimensionamiento. Características de los equipos y materiales empleados.

6) Instalaciones de GNC
Instalaciones para uso vehicular y residencial del GNC. Estaciones de carga para vehículos automotores. Plantas de carga y descarga de GNC para uso residencial. Camiones de transporte. Presiones admisibles. Operación y mantenimiento. Auditorías de control.

7) Normativa Aplicable
Normativa vigente. Disposiciones técnicas. Matriculación de instaladores. Aprobación de artefactos. Control de instalaciones. Reglamento de servicio. Normas para interconexión de las instalaciones internas con las redes de distribución.


Módulo VI - Gestión Ambiental en el Transporte y Distribución del Gas Natural.

Marco regulatorio ambiental en el transporte y distribución del gas natural. La contaminación Ambiental. Análisis de los impactos ambientales de un gasoducto. Aspectos Técnicos de la Mitigación y remediación de los impactos ambientales en las etapas de construcción , operación y abandono de un gasoducto. Indicadores de desempeño ambiental. Evaluación de riesgo ambiental de un gasoducto. Monitoreo y auditoria ambiental de un gasoducto. Plan de Gestión ambiental. Elaboración del Plan de contingencia. Desarrollo de un Estudio de impacto ambiental de un gasoducto. Análisis de sensibilidad ambiental. Plan de Auditoría Ambiental. Normas internacionales ambientales en el transporte y distribución del gas natural. (API, ASTM y RCB A)

Cada profesor realizará un proceso de evaluación continua a través de los trabajos de curso, casos y exámenes correspondientes.

Se otorgará certificado de aprobación a quienes hayan asistido al 80% de las clases y cumplan satisfactoriamente con las evaluaciones que se requieran.

Facultad de Cs. Fisicomatemáticas e Ingeniería