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UNIDAD 7 - TRANSPORTE DE GAS

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Alfredo Añó

on 19 December 2013

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Transcript of UNIDAD 7 - TRANSPORTE DE GAS

SISTEMAS DE TRANSMISIÓN COMPLEJOS
FLUJO EN TUBERIAS
DIAGRAMAS DE MOODY
CAPACIDAD DE ALMACENAMIENTO Y FLUJO BIFÁSICO
Para el caso de transporte de Gas Natural se asume que lo hace bajo las siguientes condiciones:
1. No se realiza trabajo externo sobre el sistema
2. El flujo es isotérmico
3. No hay cambios en la elevación
4. La variación de energía cinética es despreciable


Transporte del Gas Natural y otras fracciones comercializables
Una vez separados los distintos tipos comercializables y puestos en especificación, a través de tratamientos de endulzamiento y deshidratación principalmente, resta el trabajo de transportar el gas hasta los centros de consumo
El transporte puede ser en estado LIQUIDO o GASEOSO.
Transporte en esta líquido
GAS NATURAL LICUADO
BUQUES METANEROS
La principal ventaja de este tipo de transporte es que se manejan caudales volumétricos mucho menores que en el caso de transporte gaseosos, para un mismo caudal de masa.
Es el principal tipo de transporte de los gases mas pesados del gas natural o livianos del petroleo (propano y butano comercial principalmente).
Estos compuestos se obtienen por el tratamiento del gas natural o por separación del petroleo crudo. También aparecen en los distintos procedimiento de refinación del petroleo (formando parte de los gases de cabeza de topping o, principalmente, como subproducto del crackeo catalítico).
Se los suele transportar licuados a presiones moderadas y a temperatura ambiente y se los denomina LPG (gas licuado de petroleo)
La FUERZA debida a la fricción será proporcional a la superficie de contacto entre fluido y tubería, aproximadamente al cuadrado de la velocidad y a la densidad del fluido
GAS LICUADO
Transporte en estado gaseoso
Pérdidas irreversibles por fricción
Evaluación del Factor de Fricción
Usando esta definición y la ecuación de Clinedinst se puede obtener una expresión que considera la variación de compresibilidad del gas con la presión. El contenido de una cañería de gas natural en condiciones de flujo isotérmico es:
ECUACIONES PARA FLUJO BIFASICO HORIZONTAL
TRANSPORTE DE GAS
Añó, Alfredo
Gracias!!!!!!!!
Los buques LPG transportan el gas licuado a una temperatura de -50º C y a una presión de 18 Kg/cm2
Garrafa para uso doméstico. Gas envasado a temperatura ambiente, y un máximo de 20 Kg/cm2 aproximádamente
Es la mejor alternativa para proveer de gas natural en sitios apartados, donde no es económico llevar el gas al mercado directamente ya sea por gasoducto o por generación de electricidad. El gas natural es transportado como líquido a presión atmosférica y a -162 °C. Así, para poder transportar el gas natural licuado, se ha de lograr reducir el volumen del gas natural en 600 veces, donde se transportará en buques especiales llamados metaneros.
El GNL es inodoro, incoloro, no tóxico, su densidad (con respecto al agua) es 0,45.
Nos centraremos principalmente en el transporte de un fluido compresible a través de un gasoducto, partiendo del Teorema de Bernoulli para la conservación de la energía.
“W” es el que realiza una bomba sobre el fluido o bien el realizado por el fluido sobre un expansor. Por lo tanto, si no se tiene ninguno de estos elementos interpuesto en la línea, el término “W” será nulo.
Surge de la experimentación que este es un número adimensional que depende del Número de Reynolds y de la Rugosidad Relativa Promedio:
Existen gráficos que representan al Factor de Fricción en función del Número de Reynolds y la Rugosidad Relativa tal como lo presentó Moody. Frecuentemente se usa el Factor de Fricción de Fanning que se define como la cuarta parte del de Moddy.
La rugosidad se define como la distancia entre picos y valles de las irregularidades en la pared de la tubería. La rugosidad relativa depende del diámetro y del material
El diagrama de Moody es una simplificación gráfica para la utilizacion de la Ecuación racional de Colebrook-White, la cual supone una tecnica iterativa engorrosa para su aplicación directa, debido a la implicidad del factor de fricción
Zm no es función de la presión y se obtiene de tabla para una Presión y Temperatura “medias”. Sustituyendo e integrando:
APROXIMACIONES DEL FACTOR DE FRICCION
Cañerías Inclinadas o Con Pendiente
En estos casos debemos tener en cuenta el término gravitacional de la ecuación de Bernoulli:
WEYMOUTH COMPENSADA POR ELEVACIÓN
1. LINEAS EN SERIE
Los sistemas compuestos por cañerías en serie de diferentes diámetros se pueden reducir a:
Longitudes Equivalente a un diámetro común
Diámetros Equivalentes a un longitud común

2. LINEAS EN PARALELO
Terminal del gasoducto de Campo Durán, Provincia de Salta
Capacidad de Almacenamiento de un Gasoducto en Operación
Weymouth define la Capacidad de Almacenamiento de una tubería de gas natural como la diferencia entre el gas contenido cuando el consumo es mínimo respecto al de consumo máximo para un suministro constante.
En estas condiciones, cuando el consumo es mínimo la presión de descarga será máxima y cuando la extracción desde la línea sea máxima, la presión en la descarga mínima.
El valor de las integrales se obtiene de las tablas
FLUJO BIFÁSICO
El flujo simultáneo de líquido y gas se presenta normalmente en los tubing de producción y en las líneas desde los pozos hasta separadores.
Este tipo de flujo puede ser clasificado en función de la Relación Gas-Líquido y de la velocidad: Flujo Burbuja, Por Baches, Anular, Niebla.
Para análisis flujo bifásico vertical se pueden utilizar las curvas de Gilbert (Producción I) entre otros autores.
Método  LOOKHART – MARTINELLI
1) Calcular la caída de presión para cada fase por separado (asumiendo que circula sola) utilizando las siguientes ecuaciones:
2) Calcular el valor de “X” dado por la siguiente expresión:
3) Calcular el Número de Reynolds para cada fase y determinar el mecanismo de flujo con la siguiente tabla:
4) con el valor de “X” y el mecanismo de flujo obtener gráficamente el valor del parámetro PHI
5) Calcular las pérdidas de carga para flujo bifásico con alguna de las dos ecuaciones siguientes (TP=two phase):
FIN
CONSIDERACIONES DEL FACTOR DE FRICCIÓN
Tramo Parcial en Paralelo
Si el consumo aumenta baja la presión a la salida P2 y por lo tanto aumenta el caudal volumétrico Q2 , lo cual hace que aumente la velocidad y se produzcan mayores pérdidas de carga
(éstas aumentan con el cuadrado de la velocidad).
El objetivo es aportar el caudal demandado pero manteniendo las pérdidas de carga constantes, esto es mantener P2 para cualquier caudal de salida.
En estos casos donde se necesita aumentar el caudal, manteniendo las pérdidas de carga, el tramo paralelo se coloca cercano al consumo. Por el contrario, cuando se quiera aumentar la capacidad del gasoducto el tramo se coloca cerca de la planta compresora, ya que es donde hay más presión y por lo tanto mayor cantidad de gas.
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