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Instalaciones de la edificación: gas natural y gases licuados del petróleo (GLP)

Gases Licuados del Petróleo (GLP): naturaleza y características

Los GLP son hidrocarburos derivados del petróleo que en condiciones normales de presión y temperatura son gaseosos, pero se licuan fácilmente bajo presión. Proceden de yacimientos de petróleo (separados por destilación fraccionada) o de yacimientos de gas natural (destilados para evitar que circulen en fase líquida por los gasoductos). Tras la extracción se someten a desulfuración y se separan en propano y butano, entre otros hidrocarburos.

El propano comercial contiene mínimo 80% de propano (C₃H₈) y máximo 20% de butano; el butano comercial, mínimo 80% de butano (C₄H₁₀) y máximo 20% de propano. El propano tiene un poder calorífico superior de 22.000 Kcal/m³ y se usa donde hay gran demanda de combustible; el butano, de 28.300 Kcal/m³, se destina a usos domésticos de menor caudal (cocinas, calentadores instantáneos).

Los GLP son combustibles limpios e inodoros; se odorizan con mercaptanos por seguridad (igual razón que el gas natural: desplazan el oxígeno y son inflamables). A diferencia del gas natural, son más densos que el aire y se acumulan en zonas bajas, por lo que es obligatorio instalar rejillas de ventilación en la parte inferior de las estancias donde se ubiquen botellas o depósitos, y está prohibido situarlos en sótanos, escaleras y lugares de tránsito. No corroen el acero ni el cobre ni disuelven cauchos sintéticos, pero sí disuelven grasas y caucho natural.

Datos clave:

  • Propano comercial: ≥80% C₃H₈; poder calorífico 22.000 Kcal/m³.
  • Butano comercial: ≥80% C₄H₁₀; poder calorífico 28.300 Kcal/m³.
  • Odorización de GLP: mercaptanos (la del gas natural es THT).
  • GLP más densos que el aire → rejillas de ventilación abajo; prohibido en sótanos, escaleras y zonas de tránsito.
  • Índice de Wobbe de los GLP: 18.500–22.070 Kcal/m³ → 3ª familia de gases combustibles (UNE-EN 437).

Inflamabilidad, presiones y grado de llenado

El punto de ebullición del propano es de aproximadamente -42 °C y el del butano, próximo a 0 °C. A 15 °C, una botella de propano está a 8 bares y una de butano a 2 bares; a 60 °C esas presiones suben a unos 20 y 7,5 bares respectivamente. Los rangos de inflamabilidad (% de gas en aire) son: propano LII 2,4% / LSI 9,5%; butano LII 1,5% / LSI 8,5% (frente al gas natural, LII 5% / LSI 15%).

Los envases de GLP se licuan a presión reduciendo su volumen unas 240 veces, coexistiendo fase líquida y gaseosa (tensión de vapor). Por seguridad, el grado máximo de llenado de envases y depósitos es del 85% de la capacidad, dejando margen para la dilatación del líquido ante aumentos de temperatura y evitando sobrepresiones.

Las presiones de servicio habituales son: propano 37 mbar (50 mbar si viene de depósito fijo) y butano 28 mbar.

Datos clave:

  • Punto de ebullición: propano ≈ -42 °C; butano ≈ 0 °C.
  • A 15 °C: propano 8 bar / butano 2 bar. A 60 °C: propano ≈20 bar / butano ≈7,5 bar.
  • Grado máximo de llenado: 85% de la capacidad del envase/depósito.
  • Presión de servicio: propano 37 mbar (50 mbar desde depósito fijo); butano 28 mbar.

Envases de GLP: bombonas domésticas y botellas industriales

Según su capacidad, el GLP se envasa en bombonas domésticas (contenido hasta 15 kg) o botellas industriales (contenido superior a 15 kg). Los envases domésticos son recipientes recargables portátiles de volumen no superior a 150 litros y carga másica máxima de 40 kg, compuestos de dos casquetes; las botellas industriales añaden una virola intermedia entre los casquetes.

Modelos habituales en el mercado: bombona doméstica UD110 (11 kg de propano) y UD125 (12,5 kg de butano); botellas industriales de 35 kg de propano (peso total lleno: 70 kg). Las bombonas domésticas incorporan una válvula de seguridad que libera gas al alcanzar 26 bares, y tienen una presión de rotura entre 75 y 130 kg/cm² según el material. Las botellas industriales no llevan regulador propio: se conectan mediante llave acodada tipo asiento accionada por volante.

Datos clave:

  • Bombona doméstica: hasta 15 kg. Botella industrial: más de 15 kg.
  • Válvula de seguridad de bombonas domésticas: libera gas a 26 bares.
  • Presión de rotura de bombonas domésticas: 75–130 kg/cm².
  • Botellas industriales de 35 kg de propano: peso total lleno 70 kg; no llevan regulador, sí llave acodada de asiento.

Conexiones a los puntos de consumo: reguladores, limitadores y tubos flexibles

Entre el envase y el punto de consumo se sitúan reguladores de presión, limitadores, tubos flexibles y válvulas antirretorno. Existen tres tipos de adaptadores para bombonas: regulador fijo (reduce la presión a la de utilización), adaptador de salida libre (mando rojo, no regula presión; uso obligatorio en exterior y con liras) y adaptador de presión regulable (mando negro, regula entre 0,5 y 2 bares; interior o exterior, siempre con liras). El anillo de baquelita del acople rápido tipo Jumbo se funde en caso de incendio, desconectando automáticamente la bombona.

Los tubos flexibles pueden ser de elastómero (Ø interior 9 mm, con caducidad), de elastómero reforzado o «lira» (con doble seguridad: válvula de exceso de caudal en un extremo y antirretorno en el otro; caducidad) o de acero inoxidable ondulado (longitud máxima 1,5 m, sin caducidad). El limitador (válvula de exceso de caudal) corta el gas si se rompe la lira; la válvula antirretorno, situada tras los tubos flexibles, impide el retroceso del gas hacia la botella.

Datos clave:

  • Adaptador de salida libre: obligatorio en exterior y con liras (mando rojo).
  • Adaptador de presión regulable: 0,5–2 bares, interior o exterior con liras (mando negro).
  • Lira: doble seguridad (válvula de exceso de caudal + antirretorno); tiene caducidad.
  • Tubo de acero inoxidable ondulado: máx. 1,5 m, sin caducidad.

Escalonamientos de presión, tipos de descarga y depósitos de almacenamiento

Existen dos tipos de instalación receptora de GLP (IRG): de un único escalonamiento (regulado en el propio envase, normalmente alimentada por butano a Media Presión) o de dos escalonamientos (mejor aprovechamiento de caudal, normalmente alimentada por depósito de propano a Alta Presión).

Según el número de envases, la descarga puede ser unitaria (un único envase, con o sin reserva) o múltiple/en batería (varios envases con colector): en serie (cada envase con su propio regulador, alarga la duración sin aumentar el caudal) o en paralelo (regulación conjunta posterior, aumenta caudal y duración; límite de 1.000 kg por conjunto en rampas exteriores). Con envases de reserva, la sustitución puede ser alterna/discontinua (manual) o continua (inversor automático).

Los depósitos de almacenamiento pueden ser aéreos, semienterrados o enterrados (según su posición respecto al terreno) y deben ir siempre anclados al terreno, porque el GLP líquido es menos denso que el agua y flotaría en caso de inundación. Componentes: válvula de llenado, válvula de extracción de líquido, válvula de servicio, indicador de nivel, válvula de seguridad y drenaje.

Datos clave:

  • Descarga en batería paralelo (rampas exteriores): límite 1.000 kg por conjunto.
  • Depósitos fijos: aéreos, semienterrados o enterrados; siempre anclados al terreno (el GLP flota en el agua).

Instalación Receptora de Gas (IRG) de GLP

La IRG comprende el conjunto de conducciones y accesorios entre la llave de acometida (o la que haga su función, excluida) y las llaves de conexión de aparato (incluidas). No tienen carácter de IRG las instalaciones alimentadas por una única botella doméstica conectada por tubería flexible o acoplada directamente a un aparato móvil (p. ej. estufas catalíticas o envases «populares» de no más de 3 kg, sin válvula de seguridad, muy peligrosos en incendios).

En edificios con depósitos o baterías propias no existe acometida: en su lugar hay una llave de salida de la instalación de almacenamiento. Configuraciones habituales: edificios con red de distribución de GLP (acometida + IC + IRI), edificios con depósito o batería propia dentro de la finca (con IC e IRI), viviendas unifamiliares con almacenamiento individual (sin IC, todo IRI) y edificios colectivos con una o dos bombonas por vivienda (sin acometida, IC ni contadores).

Datos clave:

  • IRG: desde la llave de acometida (excluida) hasta las llaves de aparato (incluidas).
  • Una única botella doméstica con tubo flexible a un solo aparato móvil NO es IRG.
  • Envases «populares» (≤3 kg, sin válvula de seguridad): muy peligrosos, no son IRG.

Gas Natural: características y efectos sobre el organismo

El Gas Natural (GN) es un combustible formado principalmente por metano (CH₄) (80% del volumen); el 20% restante lo forman etano, propano, butano, pentano, CO₂, nitrógeno y otros hidrocarburos. Procede de yacimientos asociados (junto al petróleo) o no asociados. Es limpio, sin olor ni color, no tóxico pero inflamable y puede producir asfixia por desplazamiento del oxígeno (por debajo del 19,5% de O₂). Se odoriza con THT (tetrahidrotiofeno) durante su regasificación, detectable a partir de 0,005 ppm.

La densidad relativa compara la densidad del gas con la del aire en las mismas condiciones: el metano tiene densidad relativa 0,62 (más ligero que el aire) por lo que el GN se acumula en zonas altas en caso de fuga, al contrario que el propano (1,54) y el butano (2,03), más densos que el aire.

La combustión incompleta genera monóxido de carbono (CO), tóxico a partir de 50 ppm. Según la norma UNE-EN 437 (Índice de Wobbe), el GN se clasifica en la 2ª familia (Wobbe 9.680–13.850 Kcal/m³) y los GLP en la 3ª familia (18.500–22.070 Kcal/m³); por eso los aparatos de una familia no son intercambiables con otra sin adaptación.

Datos clave:

  • GN: ~80% metano; odorizado con THT, detectable a 0,005 ppm.
  • Asfixia por desplazamiento de O₂ por debajo del 19,5%; CO tóxico por encima de 50 ppm.
  • Densidad relativa: metano 0,62 (más ligero que el aire, se acumula arriba); propano 1,54; butano 2,03.
  • GN = 2ª familia de gases (Wobbe 9.680–13.850); GLP = 3ª familia.

Distribución del Gas Natural: red nacional y red de Madrid

El sistema gasista español se organiza en: Red Básica (plantas de regasificación/licuefacción y almacenamientos básicos), Red de Transporte Primario (≥60 bar), Red de Transporte Secundario (entre 16 y 60 bar) y Redes de Distribución (≤16 bar, incluidas las líneas directas a un único consumidor). El 61% del GN que entra en España lo hace como GNL por buques metaneros (transportado a -160 °C).

A la Comunidad de Madrid el GN llega por la Red de Transporte Primario mediante gasoductos enterrados a 4–6 metros de profundidad, formando un anillo exterior que alimenta la ciudad a través de Estaciones de Regulación y Medida (ERM), que reducen la presión de transporte a la de distribución. Las empresas distribuidoras NEDGIA y Madrileña Red de Gas se reparten aproximadamente al 50% los consumidores; ENAGAS TRANSPORTE opera la red de transporte en alta presión (~72 bar) y ENAGAS GTS es el gestor técnico del sistema a nivel nacional. La red de distribución en Madrid tiende a ser mallada para garantizar el suministro en caso de avería.

Datos clave:

  • Red Básica ≥60 bar / Transporte Secundario 16–60 bar / Distribución ≤16 bar.
  • 61% del GN entra en España como GNL (buques metaneros, -160 °C).
  • Distribuidoras en Madrid: NEDGIA y Madrileña Red de Gas (~50% cada una); ENAGAS TRANSPORTE opera el transporte en alta presión (~72 bar).

Instalaciones receptoras de gas en edificios, presiones y operativa en intervención

La IRG en edificios se compone de acometida exterior, acometida interior, instalación común (hasta la llave de abonado) e instalación individual (IRI, hasta las llaves de aparato). Elementos clave: llave de acometida, llave de edificio, llave de armario de regulación (punto típico de escape de gas con bajas temperaturas, por degradación de juntas y membranas), llave de contador, llave de usuario/abonado, llave de vivienda y llave de aparato.

Según la clasificación MOP (máxima presión operativa): Alta Presión >16 bar, Media Presión entre 0,4 y 16 bar (MOP 5 y MOP 2), Baja Presión <0,05 bar (MOP 0,1). En Madrid, la almendra central conserva acometidas en Baja Presión; el resto trabaja en Media Presión. Para presiones ≤10 bar se usa mayoritariamente polietileno enterrado; por encima, es obligatorio el acero.

En intervención: una acometida en Baja Presión presenta montantes de sección grande sin armario de regulación visible; en Media Presión, montantes más estrechos (1" o 1½") con armario de regulación en fachada. Los bomberos del SEI no deben manipular llaves o válvulas de la red de distribución (desconocen su trazado exacto); si el corte afecta solo a una vivienda, puede restablecerse el servicio tras cerrar previamente los aparatos de consumo de esa vivienda.

Datos clave:

  • MOP: Alta >16 bar; Media 0,4–16 bar; Baja <0,05 bar.
  • Polietileno enterrado hasta 10 bar; acero obligatorio por encima.
  • Media Presión en intervención: montantes 1"/1½" + armario de regulación en fachada.
  • Los bomberos NO manipulan llaves de la red de distribución; sí pueden restablecer suministro a una vivienda tras cerrar sus aparatos de consumo.