Gasoducto Senkata Tiwanaku

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  • DOCENTE: Ing. Alejandro Calvimontes

    TRABAJO PRCTICO

    DISEO DEL GASODUCTO SENKATA TIWANAKU

    NOMRE:

    Wendy Paola Vargas Ramos

    CODIGO:

    9869552L.P.

    SEMESTRE:

    Octavo

    FECHA DE ENTREGA:

    2 de mayo del 2014

  • DISEO DEL GASODUCTO SENKATA-TIWANAKU

    1. OBJETIVO GENERAL

    Construir un gasoducto Senkata Tiwanaku para un beneficio optimo a los

    pobladores y as poderlos abastecer de derivados de petrleo

    2. INTRODUCCION

    Los ductos que son utilizados para transportar gas natural, poseen datos de sus

    caractersticas de diseo, de las cuales la presin que pueden soportar los ductos

    y las capacidades nominales o mximas para las que fueron construidas, son

    parmetros muy importantes que deben ser controlados cuando se encuentran en

    operacin.

    Estos parmetros contribuyen a conocer, la operacin de transporte de un

    gasoducto desde el punto de despacho de gas natural pasando por los

    compresores que son utilizados hasta un punto de descarga, cuando un

    gasoducto llega a operar por encima de su capacidad mxima, es probable que

    ocasione problemas de oferta, para cubrir la demanda actual o en un futuro de la

    poblacin que utiliza esta energa en sus labores cotidianos.

    1. PLANTEAMINETO DEL PROBLEMA:

    Sera factible tcnica - econmicamente suministrar gas natural a la poblacin de

    Tiwanaku por medio virtual con el fin de satisfacer la demanda de los pobladores?

    1.1. IDENTIFICACIN DEL PROBLEMA

    El proyecto de GASODUCTO VIRTUAL PARA SUMINISTRA GAS NATURAL

    DESDE SENKATA HASTA TIWANAKU, surge como una posible respuesta al

    problema de servicios bsicos que afecta a la poblacin de TIKANAKU

    Debido a que la poblacin de TIKANAKU no cuenta con suministro de gas natural,

    estos pobladores deben recurrir a energas alternativas como el uso de la lea,

    kerosene y alcohol, que adems de ser altamente contaminantes generan

  • problemas en la salud reduciendo la expectativa de vida de los pobladores.

    Adems que en muchos casos parte de las viviendas de estos municipios no

    cuentan con energa elctrica atentando contra los servicios bsicos que debe

    tener cada boliviano.

    1.2. FORMULACIN DEL PROBLEMA:

    Existiendo deficiencia de energa, altos niveles de contaminacin y falta de

    suministro de gas natural en la poblacin de TIKANAKU, se requiere el uso de la

    tecnologa con el propsito de mejorar la calidad de vida y el rendimiento en su

    produccin, que disminuye el efecto medio ambiental y la gran necesidad de dicha

    poblacin, de contar con energa para la industria, agroindustria y particularmente

    para el progreso y desarrollo de esta regin.

    2. OBJETIVOS:

    2.1. OBJETIVO GENERAL

    Disear un gasoducto virtual para suministrar GAS NATURAL desde

    SENKATA a la poblacin de TIKANAKU.

    2.2. OBJETIVOS ESPECFICOS

    Determinar la ubicacin de la planta de compresin en SENKATA.

    Determinar la ubicacin de la planta de descompresin en TIWANAKU

    Determinar la facilidad tcnica econmica para el diseo del gasoducto

    virtual en la poblacin de TIKANAKU.

    Analizar la posibilidad de incluir en el proyecto el tendido de redes a la

    poblacin de TIWANAKU.

    3. JUSTIFICACION DEL TEMA

    3.1. JUSTIFICACION TCNICA

    La tecnologa a ser empleada en el proyecto se adecua y se adapta a las

    condiciones reales de las variables geogrficas y fsicas de la regin como son:

    presin atmosfrica, temperatura, condiciones, distancia de estaciones,

  • condiciones de transporte, condiciones de almacenamiento, aspectos normativos

    del sistema de transporte del gas natural comprimido (GNC) .

    3.2. JUSTIFICACIN OPERACIONAL

    el proyecto en cuestin , demostrara su viabilidad tecnolgica para la aplicacin,

    tomando en cuenta que en otros pases se ha utilizado los mismos instrumentos,

    es asi que su aplicacin estar garantizada.

    3.3. JUSTIFICACIN ECONMICA

    En la actualidad la sustitucin de gas envasado (GLP) y otros combustibles por

    gas natural, resulta en la reduccin en el presupuesto del hogar, esto quiere decir

    menor presupuesto por consumo de gas, adems se podr constatar la medicin

    exacta de lo consumido mensualmente, ajustando el consumo a las posibilidades

    de cada familia, junto a la posibilidad de abandonar el servicio una vez utilizado

    mediante una factura mensual.

    4. ALCANCE

    4.1. ALCANCE TEMTICO

    Transporte y almacenaje

    Gasoducto

    Gasoducto Virual (GV)

    Gasoducto Virtual Senkata Caranavi

    La presente investigacin est delimitada en el rea de trasporte especficamente

    en un gasoducto virtual para suministrar gas natural desde la planta de Senkata

    hasta Tiwanaku.

  • 4.2. ALCANCE GEOGRFICO

    Bsicamente el proyecto pretende cubrir la poblacin de Senkata ubicado en la

    ciudad de La Paz

    4.2.1. SENKATA

    Pas : Bolivia

    Departamento : La Paz

    Ciudad : El alto

    Provincia : Murillo

    Coordenadas UTM : 19K 589753,98 m E 8172995,59 m S

    Elevacin : 4066 m.

    4.2.2. TIWANAKU

    Pas : Bolivia

    Departamento : La Paz

    Ciudad : El alto

    Provincia : Ingavi

    Coordenadas UTM : 163317.25S; 684024.40O

    Elevacin : 3844 m

  • 4.2.3. UBICACIN GEOGRFICA DES GASODUCTO SENKATA TIWANAKU

  • 5. MARCO TERICO

    El gas natural es una de las varias e importantes fuentes de energa no

    renovables, formada por una mezcla de gases ligeros que se encuentra

    frecuentemente en yacimientos de petrleo, disuelto o asociado con el petrleo o

    en depsitos de carbn. Aunque su composicin vara en funcin del yacimiento

    del que se saca, est compuesto principalmente por metano en cantidades que

    comnmente pueden superar el 90 95% y suele contener otros gases como

    nitrgeno, CO2, H2S, helio y mercaptanos. Existen casos que el gas natural

    contiene hasta 49% de CO2. Como fuentes adicionales de este recurso natural, se

    estn investigando los yacimientos de hidratos de metano que, segn

    estimaciones, pueden suponer unas reservas energticas muy superiores a las

    actuales de gas natural.

    Puede obtenerse tambin con procesos de descomposicin de restos orgnicos

    (basuras, vegetales - gas de pantanos) en las plantas de tratamiento de estos

    restos (depuradoras de aguas residuales urbanas, plantas de procesado de

    basuras, de alpechines, etc.). El gas obtenido as se llama biogs.

    La composicin del gas natural vara segn el yacimiento:

    Componentes energticos del gas natural antes de ser procesado.

    Fuente: Elaboracin Propia

    en base a datos de Internet.

  • Tabla 2. 1. Caractersticas del gas natural.

    Caractersticas del gas natural

    Nombre comercial: gas natural

    Nombre qumico: metano y ms pesados

    Peso molecular: 16

    Estado fsico: gaseoso, incoloro e inodoro

    Temperatura de ignicin: 530oF

    Poder calorfico: 9460 Kcal/mpc @68oF y 14.22 lb/pg2

    Odorizacion: adicin de ciertos compuestos sensibles al olfato

    llamados mercaptanos

    Fuente: Elaboracin Propia en base a datos de Internet.

    El gas natural se transporta y distribuye principalmente a travs de gasoductos y

    como gas natural licuado en los llamados buques metaneros y camiones

    criognicos, asimismo se puede transportar en cilindros de alta presin (como gas

    natural comprimido). Es medido en metros cbicos (a una presin de 75000

    Pascal y una temperatura de 15oC) o en pies cbicos (misma presin y

    temperatura). Normalmente, la produccin de gas a partir de los pozos y los

    repartos a las centrales elctricas se miden en millares o en millones de pies

    cbicos (Mcf y MMcf). Los recursos y las reservas son calculados en trillones de

    pies cbicos (Tcf).

    5.1. UTILIDADES DEL GAS NATURAL

    El gas seco o gas natural comercial se utiliza como:

    1) Combustible en:

    a) Transporte (autobuses y taxis)

    b) Hogares (calentadores de agua, estufas, calefaccin)

    c) Comercios (aire acondicionado, calentadores de agua, hornos)

    d) Industrias (sistema de calefaccin, secado, generacin de vapor, hornos)

  • 2) Generacin de energa elctrica por medio de plantas de ciclo combinado, esta

    tecnologa consiste en utilizar la combustin del gas natural y el vapor que

    producen los gases de escape para generar electricidad de manera

    complementaria.

    3) Materia prima en la elaboracin de productos petroqumicos ya que de forma

    relativamente fcil y econmica puede ser convertido a hidrgeno, etileno, o

    metanol, para fabricar diversos tipos de plsticos y fertilizantes

    5.2. CONSIDERACIONES EN LA CONSTRUCCION DE GASODUCTOS

    Se debe realizar una serie de estudios ambientales que parten del conocimiento

    de las reas afectadas y sus caractersticas desde los puntos de vista fsicos,

    biticos y socioeconmicos.

    Este estudio previo, permite determinar cules son los impactos potenciales que

    pueden presentarse, as como seleccionar los mtodos constructivos y de manejo

    ms convenientes a aplicar.

    5.3. TEORIA DE TRAZO DEL PERFIL LONGITUDINAL

    El trazo debe ser lo ms directo posible, considerando la topografa de los lugares

    por los que pasara el ducto

    El trazo se lo determino tomando en cuenta la ruta ms prxima al mercado,

    considerando la infraestructura vial existente (el camino carretero que une las

    capitales de los departamentos afectados), medios logsticos tanto para el traslado

    del material y personal durante la construccin del poliducto, adems del

    mantenimiento que debe hacerse durante la operacin de la lnea, lo cual

    favorecer a los pobladores asentados cerca de la ruta del poliducto. Se

    aprovechara los estudios realizados para la construccin del camino carretero, lo

    cual implica los cruces fluviales, los riesgos de movimiento de tierras debido a

    derrumbes y riesgos geolgicos varios.

  • El perfil longitudinal es la representacin grfica de distancias y alturas por las que

    atravesara el poliducto. Este perfil, denominado perfil topogrfico, es la base para

    la realizacin del diseo hidrulico.

    5.4. PROTECCION DE LA TUBERIA

    5.4.1. PROTECCIN ANTICORROSIVA

    La corrosin se define como la destruccin o deterioro qumico o electroqumico

    de un metal o material con el medio que lo rodea, por lo tanto es un proceso

    natural normal.

    Los problemas de corrosin son de suma importancia en la construccin de

    cualquier ducto, este problema puede dar lugar a muchos problemas, como

    perdida de vas o desastres econmicos por la tubera por la destruccin del

    ducto.

    La corrosin de la tubera puede darse debido a la falta de una adecuada

    proteccin anticorrosiva, pudiendo la tubera oxidarse por el debilitamiento de la

    misma al disminuir su espesor.

    En principio, la corrosin produce xidos que protegen al metal por su efecto

    aislador, pero esos xidos se desprenden por su distinto coeficiente de dilatacin

    con relacin al metal y se originan nuevas corrientes con sus consiguientes

    efectos corrosivos.

    Lo ms efectivo para evitar estos problemas es el revestimiento. El revestimiento

    externo incluir una de las varias alternativas de recubrimiento anticorrosivo

    externo incluir una de las varias alternativas de recubrimiento anticorrosivo

    reforzado por un sistema de proteccin catdica. El recubrimiento debe cumplir

    ciertas condiciones para ser ms efectivo, esas condiciones son:

    Resistencia al dao mecnico durante la instalacin y operacin normal del

    ducto.

    Impermeabilidad.

    Resistencia qumica.

  • Alta resistencia elctrica.

    No ser biodegradables.

    Elevada capacidad de adherencia sobre la superficie de la estructura.

    La proteccin anticorrosiva se realiza con los revestimientos anticorrosivos donde

    los materiales utilizados han mejorado sustancialmente con el tiempo, permitiendo

    as obtener menores densidades de corriente de proteccin y por ende menores

    costos en su implementacin.

    Los materiales que se utilizan para revestir caeras son: los revestimientos de

    base asfltica, cintas plsticas, polietileno extruido (que es el que mejor

    desempeo est mostrando por su resistencia), termocontraibles y pinturas Epoxi

    5.4.2. PROTECCIN CATDICA.

    Se debe realizar algunas consideraciones para el diseo, tales como:

    Propiedades del medio en contacto con la estructura (temperatura, PH,

    hidrodinmica, conductividad).

    Tipo y caractersticas del revestimiento.

    Existencia de corrientes vagabundas.

    Presencia de otras estructuras cercanas o involucradas.

    Condiciones geolgicas del rea.

    Necesidad de corriente de proteccin.

    Peligro de incendio y/o explosin.

    Disponibilidad de energa.

    Para la proteccin catdica se pueden utilizar los sistemas de proteccin con

    nodos galvnicos, los sistemas de proteccin por corriente impresa y los

    dispersores de corriente impresa, que se describirn a continuacin.

    5.4.3. SISTEMA DE PROTECCIN CON NODOS GALVNICOS

    Los sistemas se basan en la diferencia de potencial electroqumico entre el

    material menos noble (ms negativo o andico) y el metal a proteger.

  • Esto ocurre con el zinc, aluminio y magnesio respecto al hierro y con ellos el hierro

    respecto al cobre

    Las principales ventajas de los nodos galvnicos son las siguientes:

    No necesita suministro de energa exterior.

    Mnimo costo de mantenimiento despus de instalado.

    Raramente causa problemas de inferencia en estructuras vecinas.

    Las principales desventajas son:

    Limitacin de potencial disponible.

    Corriente de salida pequea limitada.

    Limitaciones por la resistividad del terreno.

    No es aplicable para la proteccin de caeras de gran dimetro, desnudas o

    pobremente revestidas

    5.5. MARCO NORMATIVO

    5.5.1. ESPECIFICACIONES TCNICAS

    Las especificaciones tcnicas para la construccin y operacin del sistema de

    transportacin consisten en reglas, normas y cdigos conforme a lo siguiente:

    Regulaciones de seguridad operativas y de construccin - Estados

    Unidos de Amrica.

    Cdigos de seguridad de operaciones y construccin - Internacional.

    Especificaciones de fabricacin de gasoductos.

    Especificaciones de fabricacin de las vlvulas de gasoducto.

    Calificaciones y procedimientos de soldadura.

    Especificacin de los ajustes de soldadura.

    Recubrimiento de fusin epxica.

    Estndares de medicin - Medida del orificio.

    Estndares de medicin - Medida de la turbina.

    Estndares de medicin - Medicin electrnica.

    Estndares gubernamentales y reglamento.

  • ASME B31.8- EDICION 1995, Cdigo de Presin del Gasoducto.

    ASME B31.8 es un Cdigo de Seguridad reconocido internacionalmente. El mismo

    cubre el diseo, construccin, prueba, operacin y mantenimiento de los sistemas

    de conduccin, normas que engloban a lo que se refieren los Sistemas de

    Transmisin, Ampliacin y Distribucin de Gas, tambin son utilizadas en algunos

    casos relacionados al transporte de hidrocarburos lquidos por ductos. Este cdigo

    es el documento original utilizado para la creacin del CFR 49, Parte 192. La

    Oficina Estadounidense de Seguridad de Gasoductos es un miembro activo del

    comit ASME B31.8.

    API 1104, EDICION 17. Edicin, Soldadura de Gasoductos e Instalaciones

    relacionadas.

    Esta norma especfica los requerimientos e instrucciones para desarrollar y

    calificar las especificaciones y calificacin de soldaduras, grado de soldaduras,

    bisagras soldadas de diseo de unin, prueba y produccin de soldaduras,

    reparacin y remocin de defectos en las soldaduras, estndares de aceptacin

    para las pruebas de no destruccin de soldaduras, y procedimientos para no

    destruccin de pruebas.

    Esta norma se incorpora por referencia a la 49 CFR parte 192 Regulaciones de

    Seguridad del Gasoducto y en la ASME B31.8 Transportacin y Distribucin de

    Gas en los Sistemas del Gasoducto.

    API SL (SPEC 5L) Especificaciones para la Tubera.

    Esta especificacin para la tubera trata sobre el proceso de fabricacin de la

    tubera, acantonamiento y fleje (de acero) para la tubera, propiedades qumicas y

    pruebas del material de la tubera, pruebas y propiedades mecnicas del material

    de la tubera, prueba hidrosttica de la tubera en el taller de fabricacin de tubos,

    y las dimensiones, pesos y largos de la tubera, incluyendo tablas mtricas.

  • Esta norma se incorpora por referencia a la 49 CFR Parte 192 Regulaciones de

    Seguridad del Gasoducto y en la ASME B31.8 Transportacin y Distribucin de

    Gas en los Sistemas del Gasoducto.

    6. MARCO PRCTICO

    El presente estudio de ingeniera fue realizado en todo el tramo, tanto

    dimensionamiento y diseo as como las especificaciones de los diferentes

    Componentes involucrados y de procedimientos constructivos. El diseo bsico de

    ingeniera involucra lo siguiente:

    Base de datos del proyecto

    Fundamentos para la dimensin del caudal

    Seccin de la ruta y definicin del trazado, mediante el uso de programacin

    de google earth

    Fundamento para la determinacin del perfil

    Dimensionamiento del dimetro y determinacin del nmero de estaciones

    de compresin

    Optimizacin de las dimensiones calculadas, y definicin de los espesores

    de la tubera

    Especificacin de los materiales y accesorios

    Definicin del procedimiento de la construccin del gasoducto

    Diseo de las estaciones de compresin

    Especificacin de compresores y equipo auxiliar

    Diseo de las estaciones de medicin

  • 6.1. PROPIEDADES DEL GAS NATURAL

    Cromatografa del gas natural en Senkata

    FUENTE: YPFB trasportes

    Las propiedades principales del gas natural consideradas para diseo hidrulico

    son: densidad, viscosidad, factor de compresibilidad, peso molecular del gas

    natural en las mezcla de hidrocarburos, gravedad especifica, poder calorfico,

    punto de roco. Todos estos pueden determinarse mediante ecuaciones

    matemticas a partir de la composicin del gas a trasportar

    Las propiedades del gas natural a trasportar se determinan en base al anlisis

    cromatogrfico del mismo.

    Las propiedades del gas natural a ser trasportado tienen un significativo impacto

    en el diseo del gasoducto.

    El gas natural es una mezcla homognea de: hidrocarburos parafinicos voltiles

    donde su principal componente es el Metano, Etano, Propano, i-Butano, n-Butano,

    i-Pentano, n-Pentano, hexano y Superiores. Gases no combustibles, gases

    Componentes Formula

    Qumica

    Composicin

    Molar %

    Metano CH4 90,78

    Etano C2H6 5,17

    Propano C3H8 1,29

    i-butano i-C4H10 0,16

    n-butano n-C4H10 0,27

    i-pentano i-C5H12 0,09

    n-pentano n-C5H12 0,07

    Hexano C6H14 0,06

    Nitrgeno N2 0,79

    Dixido de carbono CO2 1,32

    Total 100%

  • nobles, como el CO2, N2, todos estos en pequeas proporciones y Vapor de agua,

    que no debe pasar de 7 lbs/MMPC para evitar la formacin de hidratos.

    Principales propiedades que afectan el diseo son:

    Volumen especifico

    Factor de compresibilidad

    Calor especifico

    Coeficiente de Joule Thompson

    Exponente isotrpico en el cambio de temperatura

    Entalpia

    Entropa

    Presin

    Temperatura

    6.1.1. GRAVEDAD ESPECIFICA DEL GAS NATURAL

    Se define como la relacin de la densidad del gas respecto a la densidad del aire,

    a las mismas condiciones de presin y temperatura.

    La ley de los gases perfectos muestra que la gravedad especfica (G.E.) es igual a

    la relacin del peso molecular del gas respecto al peso molecular del aire (28,964

    lbs/lbs-mol) a las mismas condiciones como se muestra en la ecuacin:

    =

    =

    =

    ,

    Donde: g= Gravedad especifica de la mezcla de gas

    g= densidad del gas

    aire = densidad del aire (0,0805lb/ft3)

    Maire = peso molecular del aire, 28,964

  • 6.1.2. PESO MOLECULAR DEL GAS

    El peso molecular del gas en la mezcla de hidrocarburos es conocido tambin

    como peso molecular aparente. Si Yi representa la fraccin molar de cada

    componente en una mezcla de gas el peso molecular de la mezcla es definido

    matemticamente por la siguiente ecuacin:

    =

    =

    Donde: M = Peso molecular de la mezcla de gas

    Mi = peso molecular de cada componente de la mezcla de gas

    Yi = fraccin molar del componente

    6.1.3. DENSIDAD DEL GAS NATURAL

    La densidad se define como la masa por unidad de volumen de la sustancia

    =

    Para determinar la densidad del gas se recurre primeramente a la relacin del

    nmero de moles del gas que es definido por la siguiente expresin:

    g

    =m

    V=

    pM

    RT

    Donde la densidad del gas natural puede ser:

    =

    =

    Donde: g= densidad del gas

    M mezcla = peso molecular de la mezcla

    O tambin podra ser calculado directamente con:

    M mezcla = ,

  • 6.1.4. PARAMETROS REDUCIDOS

    De acuerdo a la ley de los estados correspondientes de Van de Waals, las

    caractersticas fsicas de una sustancia son en funcin de su proximidad relativa al

    punto crtico. Esto significa que la desviacin del comportamiento ideal de los

    gases ser igual si ellos se encuentran en un mismo estado relativo respecto a su

    estado crtico. As, los valores relevantes de presin y temperatura que expresan

    la desviacin del comportamiento de un gas real respecto del comportamiento

    ideal son presin reducida y temperatura reducida, mediante las siguientes

    relaciones

    = =

    Para mezclas tales como gas natural, los parmetros reducidos son denotados

    como presin pseudo- reducida y temperatura pseudo-reducida

    =

    =

    Donde: P = Presin del sistema; psia

    Ppr = Presin seudo-reducida, adimensional

    T = Temperatura del sistema, R

    Tpr = Temperatura pseudo-reducida, adimensional

    Ppc, Tpc = presin y temperaturas pseudo-criticas, respectivamente

    6.1.5. FACTOR DE COMPRESIBILIDAD

    Basndose en el concepto de propiedades pseudo-reducidas, Stnding Katz

    presentaron un grafico generalizando el factor de compresibilidad del gas como se

    muestra en la figura.

    El grafico representa factores de compresibilidad del gas natural dulce como

    funcin de Ppr y Tpc.

    Este grafico es generalmente confiable para gas natural con menor cantidad e

    hidrocarburos.

  • Es una de las correlaciones ms ampliamente aceptadas en la industria de

    petrleo y gas.

    Figura: Grafico de factores de compresibilidad de Standing y Katz. (Cortesia de

    GPSA y GPA Engineerring Data Book, EO Edicion, 1987)

  • 6.1.6. VISCOSIDAD DEL GAS

    La viscosidad expresa la facilidad que tiene un fluido para fluir cuando se le aplica

    una fuerza externa. El coeficiente de viscosidad absoluta de un fluido, es una

    medida de su resistencia al deslizamiento o a sufrir deformaciones internas. La

    melaza es un fluido muy viscoso en comparacin con el agua; a su vez, los gases

    son menos viscosos en comparacin con el agua.

    Se puede predecir la viscosidad de la mayor parte de los fluidos; en algunos la

    viscosidad depende del trabajo que se haya realizado sobre ellos. La tinta de

    imprenta, las papillas de pulpa de madera y la salsa de tomate, son ejemplos de

    fluidos que tienen propiedades tixotrpicas de viscosidad.

    Existe gran confusin respecto a las unidades que se utilizan para expresar la

    viscosidad; de ah la importancia de utilizar las unidades adecuadas cuando se

    sustituyen los valores de la viscosidad en las formulas. Su ecuacin propuesta

    esta dada por:

    =

    ,

    Donde:

    K =(9,4 + 0,02M )T1,5

    209 + 19M + T

    X = 3,5 +986

    T+ 0,01M

    Y = 2,4 0,2X

    Donde: g = densidad del gas natural a la presin y temperatura del sistema

    T = Temperatura del sistema, R

    M mezcla = peso molecular de la mezcla

  • 6.1.7. PODER CALORIFICO

    El poder calorfico se denomina tambin poder calorfico superior y este es el calor

    que se produce por la combustin a presin a presin constante de una

    determinada cantidad de gas saturado con vapor de agua, con concensacion de

    agua de combustin.

    La unidad de medida en el presente estudio de los gases es el numero de BTU

    producido por la combustin a presin constante de un pie cubico de gas saturado

    con vapor de agua.

    El poder calorfico de una mezcla es definida matemticamente por la siguiente

    ecuacin:

    =

    =

    Donde: PC = Poder calorfico

    PCi= Poder calorfico de cada componente

    Yi = Fraccin molar del componente

  • 6.2. TRAZO DEL GASODUCTO

    La seleccin del trazo del gasoducto se determino tomando en cuenta todos los

    factores en que abarcan el gasoducto la informacin fsica acerca de la tierra e

    instalaciones asociadas con el sistema, considerando la infraestructura vial

    existente (sendas, caminos, carreteras, etc.), medios logsticos tanto para el

    traslado de la tubera, equipos y personal durante la construccin gasoducto como

    para la mantencin de la lnea durante la operacin de a lnea

    6.2.1. CONSTRUCCIN

    Consiste en una conduccin de tuberas de acero, por las que el gas circula a alta

    presin, desde el lugar de origen. Se construyen enterrados en zanjas a una

    profundidad habitual de 1 metro. Excepcionalmente, se construyen en superficie.

    Por razones de seguridad, las normas de todos los pases establecen que a

    intervalos determinados se siten vlvulas en los gasoductos mediante las que se

    pueda cortar el flujo en caso de incidente. Adems, si la longitud del gasoducto es

    importante, pueden ser necesarios situar estaciones de compresin a intervalos.

    El inicio de un gasoducto puede ser un yacimiento o una planta de regasificacin,

    generalmente situada en las proximidades de un puerto de mar al que llegan

    buques (para el gas natural, se llaman metaneros) que transportan gas natural

    licuado en condiciones criognicas a muy baja temperatura (-161 C).

    Para cruzar un ro en el trazado de un gasoducto se utilizan principalmente dos

    tcnicas, la perforacin horizontal y la perforacin dirigida. Con ellas se consigue

    que tanto la flora como la fauna del ro y de la ribera no se vean afectadas. Estas

    tcnicas tambin se utilizan para cruzar otras infraestructuras importantes como

    carreteras, autopistas o ferrocarriles.

    El tendido por mar se hace desde barcos especialmente diseados, los cuales van

    depositando sobre el lecho marino la tubera una vez que ha sido soldada en el

    barco.

  • Las normas particulares de muchos pases obligan a que los gasoductos

    enterrados estn protegidos de la corrosin. A menudo, el mtodo ms econmico

    es revestir el conducto con algn tipo de polmero de modo que la tubera queda

    elctricamente aislada del terreno que la rodea. Generalmente se reviste con

    pintura y polietileno hasta un espesor de 2-3 mm. Para prevenir el efecto de

    posibles fallos en este revestimiento, los gasoductos suelen estar dotados de un

    sistema de proteccin catdica, utilizando nodos de sacrificio que establecen la

    tensin galvnica suficiente para que no se produzca corrosin.

    El impacto ambiental que producen los gasoductos, se centra en la fase de

    construccin. Una vez terminada dicha fase, pueden minimizarse todos los

    impactos asociados a la modificacin del terreno, al movimiento de maquinaria,

    etc. Queda, nicamente, comprobar la efectividad de las medidas correctivas que

    se haya debido tomar en funcin de los cambios realizados: repoblaciones,

    reforestaciones, proteccin de mrgenes, etc.

    6.2.2. UBICACIN DE CAMINOS DE ACCESO

    Al definir el camino principal como eje principal del gasoducto, los caminos de

    acceso son todos los que estn a lo largo del ducto. En esta etapa del proyecto no

    es relevante identificar y marcar los caminos de acceso, ya que estos son

    abundantes y van paralelos al gasoducto. En otras condiciones de ubicacin de

    ruta se debe estudiar la construccin de caminos de acceso. La definicin de la

    ruta para la etapa constructiva marcara con precisin los caminos de acceso.

    6.3. PERFIL LONGITUDINAL

    Se define como la proyeccin del gasoducto respecto a las variaciones de nivel del

    terreno a lo largo de su ruta. El diseo ha sido efectuado sobre cartas de territorio

    Nacional preparadas por instituto geogrfico militar IGM en colaboracin con el

    Servicio Geodsico Interamericano compiladas en 1972 por el mtodo

    fotogramtrico Multiplex sobre fotografas areas tomadas en 1967 patrimonio del

    Instituto Geogrfico Militar que comprenden las zonas de su recorrido

  • DISEO DEL PERFIL LONGITUDINAL CORREGIDO SENKATA - TIWANAKU

    FUENTE: Elaboracin Propia

    3600,0000

    3700,0000

    3800,0000

    3900,0000

    4000,0000

    4100,0000

    4200,0000

    0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000

    ALT

    UR

    A (

    m)

    DISTANCIA (m)

    PERFIL LONGITUDINAL DEL TRAMO

    SENKATA - TIWANAKU

    alturas corregidas

  • Cuadro Comportamiento de caudales y presiones en Senkata

    El siguiente cuadro muestra el comportamiento de caudales y presiones de la

    planta de Senkata

    FUENTE: YPFB TRANSPORTES

    HORA PRESION caudales

    (MMpcd) Ps P(Reg)

    500 300 29,9

    7:00 903 355 31,4

    8:00 865 355 33,2

    9:00 864 355 34

    10:00 864 355 35,4

    11:00 847 355 33,7

    12:00 848 355 31,8

    13:00 891 355 31,3

    14:00 925 355 29

    15:00 954 355 30,8

    16:00 875 355 30,2

    17:00 911 355 30,1

    18:00 857 355 31,5

    19:00 815 354 30,8

    20:00 810 355 27,5

    21:00 869 355 26,3

    22:00 905 355 21,1

    23:00 988 355 20,3

    1:00 1007 355 19,3

    2:00 1017 355 18,6

    3:00 1056 355 18,6

    4:00 1046 355 20,5

    5:00 1050 355 20,8

    6:00 1033 355 25,2

    PROMEDIO 27,55

  • 6.4. DISEO HIDRAULICO

    6.5.1. ECUACION GENERAL DEL FLUJO

    Todas las ecuaciones del flujo de fluidos se derivan de un balance energtico

    bsico que puede expresarse para un sistema de corriente uniforme como:

    Cambios en la energa interna + Cambios en la energa cintica + Variacin en

    la energa potencial + Trabajo realizado sobre el fluido + Energa calorfica

    aadida al fluido Friccin del fluido en el entorno =0

    De tal modo que en unidades bsicas el balance de energa para la condicin

    esttica de flujo puede resumirse as

    dU +dv2

    2g+

    g

    gsdz + d pV + dq dw = 0

    Puntos del sistema de flujo, ocasionando una cada de presin por friccin en el

    sentido de flujo.

    Donde: U = energa interna ft-lb/lbm

    v = velocidad del fluido ft/seg.

    Z = Elevacin sobre un plano de referencia ft

    P = presin lbf/ft

    V = volumen por unidad de nasa de flujo ft3/lbm

    q = calor agregado al fluido ft-lbf/lbm

    wf = friccin del flujo en el entorno ft-lbf/lbm

    g = aceleracin de la gravedad ft/seg

    go =Factor de conversin entre masa y peso

    Se puede manejar la relacin bsica de diferentes maneras. Generalmente se

    convierte en un balance energtico mecnico, usando las ya conocidas

    ecuaciones de entalpia de termodinmica

  • dU + d pV = dh = Tds + Vdp

    Donde: h = Entalpia especifica del Ruido, ft-lbf/mol

    T = Temperatura R

    s = Entropa Especifica del Fluido ft-lbf/lbm

    De tal modo la ecuacin puede expresarse en los siguientes trminos:

    Tds + Vdp +dv2

    2g+

    g

    gcdz + dq dw = 0

    Donde para un proceso ideal ds = dq

    T, pero como no todo proceso ideal o

    reversible ds dq

    T

    Tds = dq + dlw

    Donde lw es la perdida de trabajo debida a factores irreversibles como friccin.

    Con esta nueva sustitucin la ecuacin resulta:

    Vdp +dv2

    2gc+

    g

    gcdz + dlw dws = 0

    Despreciando el trabajo por friccin y multiplicando todo por la densidad de flujo se

    tiene:

    dp +dv2

    2gc+

    g

    gcdz + dlw = 0

    Donde todos los trminos de la ecuacin anterior se expresan en unidades de

    presin

    Muchas ecuaciones para flujo de gas en tuberas se han derivado del balance

    energtico mecnico, expresado en la ecuacin anterior.

  • Asumiendo el flujo isotrmico del gas, en posicin horizontal su esttica y su

    proceso adiabtico y despreciando los cambios de energa cintica la ecuacin

    resulta:

    dp + dlw = 0

    Las perdidas por friccin para una tubera de longitud definida se deriva de la

    siguiente ecuacin:

    dlw = fv2

    2gcd

    Sustituyendo las prdidas por friccin:

    dp + fv2

    2gcd dL = 0

    y ahora para la densidad del gas

    =pM

    ZRT

    y la velocidad del gas:

    v = Qo ZTPopTo

    (4

    d2)

    Se obtiene:

    dp = f

    2gcd

    pM

    ZRT

    16Qo2 Z2T2Po

    2

    p2To22d4

    dL

    p

    Zdp =

    8 f M T PO2 Qo

    2

    R 2 d5 gc To2 dL

    Ntese que la temperatura es constante o independiente de la longitud cuando se

    asume que se trata de un flujo isotrmico

  • Integrando para toda la longitud de la tubera desde 0 hasta L y siendo la p1 en L

    igual a cero en el inicio de la corriente a p2 en L igual a L al final de la corriente la

    ecuacin resulta:

    p2

    2 p12

    2 =

    (p12 p2

    2)

    gZm TffL

    Se pude usar cualquier sistema de unidades pero el ms comnmente usado, es

    en el que se expresa: Qo en Mpcsd; p en psia, T en R; d en plg; L en millas y R

    constate igual a 10,732 psia ft2/lb-mol R y gc igual a 32,17 lbm ft/lbf seg2, donde:

    = ,

    ,

    ,

    Donde: Qo = relacin del gas medido en condiciones estndar, Mpcsd

    Po = presin a condiciones estndar, 14,696 psia

    To = temperatura a condiciones estndar, 520 R

    p1 = presin de inicio, psia

    p2 = presin de llegada, psia

    d = dimetro interno de la tubera, plg

    g = gravedad especifica del gas

    Tf = temperatura del flujo, 530 R

    Zm = factor de compresibilidad promedio

    f = factor de friccin

    L = longitud de la tubera, millas

    Esa ecuacin atribuida a Weymouth es la ecuacin general para flujo isotrmico

    de gas en tuberas horizontales. Las implicaciones de la ecuacin dada son las

    siguientes.

    No existe trabajo mecnico: ya que no se realiza ningn trabajo en el gas entre

    los puntos donde se mide la presin esta condicin puede satisfacer fcilmente

    poniendo medidores de presin que confirmen que no ha aadido energa

    mecnica entre dos puntos

  • Flujo esttico: raramente encontrado en la prctica, este factor es el que causa

    mayos controversia en los calculo dentro las tuberas

    Flujo isotrmico: se asume esta consideracin porque generalmente las

    tuberas que se usan sean enterradas y no son sometidas a las variaciones de

    las temperaturas atmosfricas. El calor de compresin tambin se disipa

    rpidamente a las pocas millas de generada corriente en la estacin de

    compresin

    Cambios de energa cintica despreciables: esta consideracin se asume

    debido a que los cambios en la energa cintica son despreciables en

    comparacin a los cambios de presin para tuberas largas como mas mineas

    de distribucin comerciales

    Factor de compresibilidad promedio del gas: esta es una aproximacin

    razonable si Zm se calcula a la presin promedio dada por la ecuacin:

    =

    Donde: Pm = presin promedia en la tubera; psia

    P1 = Presin al inicio del tramo, psia

    P2 = Presin al final del tramo; psia

    =

    ,

    , + .

    ,

    Tubera horizontal: en la prctica el flujo nunca es realmente horizontal, las

    ecuaciones que se han desarrollado para cuantificar los cambios por elevacin se

    corregirn tomando en cuenta la siguiente consideracin referida a la correccin

    esttica.

    6.4.1. CORRECION ESTATICA

    Para calcular la diferencia de elevacin entre el ingreso y la salida de gas . La

    toma mas simple es modificar la presin de salida como sise tratare de la presin

    ejercida por una columna esttica de gas de altura equivalente a h. Ya que la

  • correlacin esttica es un mtodo solo de aproximacin el promedio de

    temperatura y el mtodo Zm es perfectamente satisfactorio. Sea P1 la presin de

    inicio y P2 la presin de llegada este debe corregirse del siguiente modo

    =

    Donde s esta dado por la siguiente ecuacin:

    = , (

    )

    6.4.2. REGIMENES DE FLUJO

    Las investigaciones de Osborne Reynolds han demostrado que el rgimen de flujo

    en tuberas, es laminar o turbulento. El rgimen es laminar cuando el tipo de flujo

    que existe es a velocidades ms bajas que la crtica; este rgimen se caracteriza

    por el deslizamiento de capas cilndricas concntricas una sobre otra de manera

    ordenada. La velocidad del fluido es mxima en el eje de la tubera y disminuye

    rpidamente hasta anularse en la pared de la tubera. A velocidades mayores que

    critica, el rgimen es turbulento, presentndose un movimiento irregular e

    indeterminado de las partculas del fluido en direcciones transversales a la

    direccin principal del fluido.

    El rgimen del flujo en las tuberas, est en funcin del dimetro de la tubera, de

    la densidad y viscosidad del fluido. El valor numrico de una combinacin

    adimensional de estas tres variables, conocido como el nmero de Reynolds,

    puede considerarse como la relacin de las fuerzas dinmicas de la masa del

    fluido respecto a los esfuerzos de deformacin ocasionados por la viscosidad

  • El rgimen de flujo en tuberas se considera como laminar si el numero de

    Reynolds es menor que 2000 y turbulento si el numero de Reynolds es superior a

    4000. Entre estos dos valores esta la zona denominada critica donde el rgimen

    de flujo es imperceptible, pudiendo ser laminar, turbulento o de transicin. La

    experiencia a determinado que la zona laminar puede acabar en numero de

    Reynolds tan bajos como 1200 o extenderse hasta los 40000.

    REGIMEN DE FLUJO

    Flujo Numero de Reynolds

    Laminar Menor 2000

    Critica 2000 - 3000

    Transicin 3000 - 4000

    Turbulento Mayor a 4000

    La relacin de las fuerzas dinmicas o inercia respecto al esfuerzo de corte debido

    a la viscosidad o rozamiento, ya que la gravedad puede descartarse suponiendo

    que la tubera es horizontal y teniendo en cuenta adems el bajo peso especifico

    del fluido, este nmero se calcula utilizando la siguiente ecuacin

    = ,

    Donde: Po = Presin a condiciones estndar: 14,696psi

    To = Temperatura a condiciones estndar, 520R

    Qo = Caudal del gas, Mpcsd

    g = gravedad especifica del gas

    = Viscosidad del gas; cp

    d = Dimetro de la tubera; plg)

    G = gravedad especifica (aire = 1)

    6.4.3. RUGOSIDAD DE LA TUBERIA

    La friccin del fluido a travs de una tubera se ve afectada por la rugosidad de la

    misma. Aunque la rugosidad no se puede medir directamente en una tubera, se

  • define como el valor medido de la altura. Esta rugosidad pude cambiar con el uso

    de la tubera y su exposicin a los fluidos, inicialmente el tubo puede contener

    partculas que pueden ser removidas por el flujo.

    Los fluidos tambin pueden aumentar la rugosidad por erosin o corrosin o por

    precipitacin de materiales que se adhieren a la pared del tubo, todo esto hace

    que la determinacin de la rugosidad se dificulte. Generalmente la rugosidad

    absoluta se determina por comparacin del factor de friccin observado con

    respecto al sealado por la tabla de Moody. Si no se dispone de ningn dato de

    rugosidad se puede usar el valor igual a = 0,0006 plg.

    6.4.4. FACTOR DE FRICCION

    Para el clculo de la cada de presin en una tubera con un caudal determinado,

    primero debemos entender el concepto de factor de friccin. El factor de friccin

    es un parmetro adimensional que depende del nmero de Reynolds del flujo. En

    la literatura de ingeniera, nos encontramos con dos factores de friccin

    mencionadas. El factor de friccin de Darcy que se utiliza comnmente. Otro factor

    de friccin se conoce como el factor de friccin de Fanning es preferido por

    algunos ingenieros. El factor de friccin de Fanning es numricamente igual a una

    cuarta parte del factor de friccin de Darcy de la siguiente manera:

    Factor de friccin de Fanning.

    =

    Dnde: ff = Factor de friccin de Fanning

  • fd = Factor de friccin de Darcy

    Para evitar confusiones, en las discusiones posteriores, el factor de friccin de

    Darcy se utiliza y se representar con el smbolo de f. Para el flujo laminar, el

    factor de friccin es inversamente proporcional al nmero de Reynolds, tal como

    se indica a continuacin.

    Factor de friccin para flujo laminar.

    =

    Para flujo turbulento, el factor de friccin es una funcin del nmero de Reynolds,

    el dimetro interno de la tubera, y la rugosidad interna de la tubera.

    Muchas relaciones empricas para el clculo de f han sido presentadas por los

    investigadores. Las correlaciones ms populares son la de Colebrook-White y las

    ecuaciones de la AGA. Antes de discutir las ecuaciones para calcular el factor de

    friccin en el flujo turbulento, es conveniente analizar el rgimen de flujo

    turbulento. El flujo turbulento en tuberas (Re> 4000) se subdivide en tres regiones

    separadas de la siguiente manera:

    Flujo turbulento en tuberas lisas

    Flujo turbulento en tuberas totalmente rugosas

    La transicin entre el flujo de tuberas lisas y tuberas rugosas

    Para flujo turbulento en tuberas lisas, el factor de friccin f depende solamente del

    nmero de Reynolds. Para tuberas totalmente rugosas, f depende ms de la

    rugosidad de la tubera interna y menos en el nmero de Reynolds. En la zona de

    transicin entre el flujo de tubera lisa y el flujo en tuberas totalmente rugosas, f

    depende de la rugosidad de la tubera, el dimetro interno de la tubera, y el

    nmero de Reynolds. Los distintos regmenes de flujo se representan en el

    diagrama de Moody, que se muestra en la Figura 2.6. (Ver Anexos)

    El diagrama de Moody, es un diagrama grfico de la variacin del factor de friccin

    con el nmero de Reynolds para varios valores de rugosidad de la tubera relativa.

  • Este ltimo trmino no es ms que un parmetro adimensional que resulte de

    dividir la rugosidad absoluta (o interna) de la tubera por el dimetro interno de la

    tubera de la siguiente manera:

    Rugosidad relativa.

    =

    Dnde: e = Rugosidad absoluta o interna de la tubera, plg

    D = Dimetro interno de la tubera, plg

    6.4.4.1. ECUACION COLEBROOK-WHITE

    La ecuacin de Colebrook-White, es una relacin entre el factor de friccin y el

    nmero de Reynolds, rugosidad de la tubera y el dimetro interior del tubo. La

    siguiente forma de la ecuacin de Colebrook se utiliza para calcular el factor de

    friccin en tuberas de gas en el flujo turbulento, (Re>4000).

    Ecuacin Colebrook-White.

    =

    , +

    ,

    Dnde: f = Factor de friccin, adimensional

    D = Dimetro interno de la tubera, plg

    e = rugosidad absoluta del tubo, plg

    Re = Numero de Reynolds del flujo, adimensional

    6.4.4.2. FACTOR DE TRANSMISION

    El F factor de transmisin es considerado el opuesto del factor de friccin f.

    Considerando que el factor de friccin indica lo difcil que es pasar una cierta

    cantidad de gas a travs de una tubera, el factor de transmisin es una medida

    directa de cunto gas puede ser transportado por la tubera. A medida que

    aumenta el factor de friccin, disminuye el factor de transmisin y, por tanto, la

    tasa de flujo de gas tambin disminuye. Por el contrario, cuanto mayor sea el

  • factor de transmisin, menor es el factor de friccin y, por tanto, mayor ser el

    caudal. El F factor de transmisin est relacionada con el factor de friccin f de la

    siguiente manera:

    Factor de transmisin.

    =

    Por lo tanto,

    =

    Dnde: f = Factor de friccin

    F = Factor de transmisin

    Cabe sealar que el factor de friccin f en la ecuacin anterior es el factor de

    friccin de Darcy. Dado que algunos ingenieros prefieren utilizar el factor de

    friccin de Fanning, la relacin entre el factor F de transmisin y el factor de

    friccin de Fanning se da a continuacin como referencia.

    =

    Donde, ff es el factor de friccin de Fanning.

    6.4.5. ECUACIONES DE FLUJO

    Existen varias ecuaciones que relacionan el caudal de gas con las propiedades del

    gas, dimetro y longitud de la tubera, y las presiones aguas arriba y aguas abajo.

    Estas ecuaciones son las siguientes:

    Ecuacin General de Flujo

    Ecuacin de Colebrook White

    Ecuacin Modificada de Colebrook White

    Ecuacin AGA

    Ecuacin de Weymouth

    Ecuacin Panhandle A

  • Ecuacin Panhandle B

    Ecuacin IGT

    Ecuacin de Spitzglass

    Ecuacin de Mueller

    Ecuacin de Fritzsche

    6.4.5.1. ECUACIN GENERAL DE FLUJO

    Para el flujo isotrmico de estado constante en una tubera de gas es la ecuacin

    bsica para relacionar la cada de presin con el caudal. La forma ms comn de

    esta ecuacin en el sistema tradicional de EE.UU. (USCS) o Sistema Ingles (SI)

    de unidades se da en trminos del dimetro de la tubera, las propiedades del gas,

    presiones, temperaturas, y la tasa de flujo de la siguiente manera:

    Ecuacin general de flujo.

    = ,

    ,

    Dnde: Q = Caudal de gas, medido a condiciones normales, pc/dia (PCD)

    f = factor de friccin, adimensional

    Pb = Presin base, psia

    Tb =Temperatura base, oR(460+oF)

    P1 = Presin de entrada, psia

    P2 = Presin de salida, psia

    G = Gravedad del gas (aire = 1.00)

    Tf = Temperatura promedio de gas fluyente, oR

    L = Longitud del segmento de la tubera, millas

    Z = Factor de compresibilidad a la temperatura fluyente

    D = Dimetro interno de la tubera, plg

    6.4.5.2. ECUACION EMPIRICA DE FLUJO

    Con objeto de no efectuar iteraciones, la ecuacin general de flujo puede ser

    reescrita sobre la base de constantes:

  • Ecuacin emprica de flujo.

    q = a1E TbPb

    a2

    P1

    2 P22

    T Z L

    a3

    1

    g

    a4

    Da5

    Dnde: q= Flujo de gas, cfd.

    Tb= Temperatura base, R.

    Pb= Presin base, psia.

    L= Longitud de la tubera, millas.

    D= Dimetro de la tubera, pulgadas.

    Constantes de la ecuacin emprica de flujo.

    Autor

    Valores de las constantes

    Aplicacin a1 a2 a3 a4 a5

    Weymouth 433,5 1,000 0,500 0,500 2,667 D12

    Panhandle

    A

    435,87 1,0788 0,5392 0,4599 2,6182 4x10612

    Fuente: Elaboracin Propia en base al libro Chi U. Ikoku, Natural Gas Production

    Engineering, Florida, Krieger Publishing Company, 1984.

    6.4.5.3. ECUACION DE WEYMOUTH

    La ecuacin de Weymouth se utiliza para altas presiones, altos flujos, y grandes

    dimetros en sistemas de recoleccin de gas. Esta frmula calcula directamente el

    caudal a travs de una tubera en funcin a valores dados: la gravedad del gas,

    compresin, presiones de entrada y salida, dimetro de la tubera, y la longitud. En

    unidades inglesas, la ecuacin de Weymouth se dice lo siguiente:

  • Ecuacin de Weymouth.

    = ,

    ,

    ,

    Dnde: Q = Volumen de Caudal, medido a condiciones normales, pc/dia

    E = Eficiencia de la tubera, un valor decimal menor o igual a 1.0

    Pb = Presin base, psia

    Tb = Temperatura base, oR(460+oF)

    P1 = Presin de entrada, psia

    P2 = Presin de salida, psia

    G = Gravedad del gas (aire = 1.00)

    Tf = Temperatura promedio de gas fluyente, oR

    Le = Longitud equivalente del segmento de la tubera, mi

    Z = Factor de compresibilidad, adimensional

    D = Dimetro interno de la tubera, plg

    6.4.5.4. ECUACION PANHANDLE A

    La ecuacin Panhandle A se desarroll para su uso en tuberas de gas natural,

    incorporando un factor de eficiencia para los nmeros de Reynolds en el rango de

    5 a 11 millones. En esta ecuacin, la rugosidad de la tubera no se utiliza. La

    forma general de la ecuacin de Panhandle A se expresa en unidades inglesas de

    la siguiente manera:

    Ecuacin Panhandle A.

    = ,

    ,

    ,

    ,

    ,

    Dnde: Q = Volumen de Caudal, medido a condiciones normales, pc/dia

    E = Eficiencia de la tubera, un valor decimal menor o igual a 1.0

    Pb = Presin base, psia

    Tb = Temperatura base, oR(460+oF)

    P1 = Presin de entrada, psia

  • P2 = Presin de salida, psia

    G = Gravedad del gas (aire = 1.00)

    Tf = Temperatura promedio de gas fluyente, oR

    Le = Longitud equivalente del segmento de la tubera, mi

    Z = Factor de compresibilidad, adimensional

    D = Dimetro interno de la tubera, plg

    6.4.5.5. ECUACION PANHANDLE B

    La ecuacin de Panhandle B, tambin conocida como la revisin de la

    ecuacin Panhandle, se utiliza en dimetros grandes, lneas de transmisin de

    alta presin. En el flujo completamente turbulento, para los valores de nmero

    de Reynolds que se encuentra para ser exactos en el rango de 4 a 40 millones.

    Esta ecuacin en unidades inglesas es el siguiente:

    Ecuacin Panhandle B.

    =

    ,

    ,

    ,

    ,

    Dnde: Q = Volumen de Caudal, medido a condiciones normales, pc/dia

    E = Eficiencia de la tubera, un valor decimal menor o igual a 1.0

    Pb = Presin base, psia

    Tb = Temperatura base, oR(460+oF)

    P1 = Presin de entrada, psia

    P2 = Presin de salida, psia

    G = Gravedad del gas (aire = 1.00)

    Tf = Temperatura promedio de gas fluyente, oR

    Le = Longitud equivalente del segmento de la tubera, mi

    Z = Factor de compresibilidad, adimensional

    D = Dimetro interno de la tubera, plg

  • 6.5. CALCULO DE LOS PARAMETROS OPERACIONALES

    6.5.1. DISEO DEL PERFIL MEDIDO DEL GASODUCTO SENKATA

  • 6.5.2. PERFILLONGIUDINAL PARA EL DISEO DEL GASODUCTO SENKATA

    TIKANAKU

    Elaboracin propia aplicando Google Heart

  • 6.5.3. PERFIL CORRREGIDO PARA EL DISEO DEL GASODUCTO SENKATA

    TIKANAKU